循环流化床锅炉燃烧脱硫效率受到许多因素影响,如脱硫剂的种类粒径、床深气流速度、床温(燃烧温度)、Ca/S等,其中在选定脱硫剂的条件下主要的影响因素有床温、Ca/S。
脱硫剂所含钙与煤中硫之摩尔比称为钙硫比(Ca/S)。在影响脱硫效率的所有参数中,Ca/S影响最大。各种流化床炉Ca/S(c)对脱硫率(R)的影响不同,但可用一经验式近似表达:
其中m是其他主要性能参:床深、流化速度、脱硫剂颗粒尺寸脱硫剂种类床温和运行压力等的函数,但对固定型号的常CFB锅炉来讲,m更多地受床温和脱硫剂性能的影响。
国内有关石灰石脱硫特性的研究试验结果,表明在给定的炉型和石灰石粒度运行床温等条件下,随钙硫化的增加其脱硫效率不断提高,且呈现负指数规律增长。
CFB锅炉的燃烧温度一般控制在800℃~950℃之间。燃烧温度对脱硫效率的影响也比较大,对于CFB锅炉来说存在一个最佳脱硫温度区,大约在800℃~900℃。出现这种现象的原因与脱硫剂的孔隙状态有关。温度较低时.脱硫剂孔隙数量较少,孔径小,反应几乎全被限制在外表面。随着温度增加,燃烧反应速度增大,相应的与SO2反应的脱硫剂表面也增大,由此导致脱硫效率增大,但当床温超过CaCO3煅烧平衡温度约50℃以上,孔隙被生成的硫酸钙堵塞加重,而当床温高于1000℃时,硫酸盐将开始分解,脱硫效率迅速降低。
脱硫剂的硫酸盐化程度与其颗粒尺寸有关。小颗粒脱硫剂硫酸盐化后,剩下的未反应核较小,因此,硫酸盐化程度与颗粒直径成反比。增大颗粒尺寸在一定程度上降低了脱硫效率。由于脱硫剂颗粒形状、孔径分布不一,又存在床内颗粒互磨、爆裂和扬析等,脱硫效率与颗粒尺寸的关系要复杂得多。从大多机构的试验测试结果看,脱硫率随颗粒尺寸的减小稍有改善,直到由于扬析的增加,脱硫剂停留时间缩短时,脱硫反应受损。当颗粒尺寸小于200μm时,所有脱硫剂均被扬析,由于单位表面积大大增加,其脱硫效率增加,但此时脱硫剂利用率大大降低。由此可见,在实用范围内脱硫剂粒径并非越小越好。CFB锅炉多采用石灰石作脱硫剂。 2100433B