循环流化床锅炉石灰石系统优化运行
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇循环流化床锅炉石灰石系统优化运行范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
摘要：针对包头第一热电厂两台DG470/9.71-1型循环流化床锅炉石灰石投运情况，对石灰石在脱硫过程中的影响因素进行分析，（优化石灰石系统运行，）提出在操作过程中的注意事项，并对石灰石在实际运行中起到的效果进行了调查。
关键词：循环流化床锅炉石灰石运行
0 引言
炉内高效脱硫是循环流化床锅炉最典型的优点，通过石灰石的加入，可实现锅炉的低污染排放，在日趋重视环保的今天，循环流化床锅炉得以迅速发展。我厂两台循环流化床锅炉投产六年来，根据石灰石系统运行过程中不断摸索，总结了一些影响脱硫效率的因素的调整与控制以及在投运石灰石系统时需要注意的几点问题，石灰石系统优化运行后，取得了较好的脱硫效果。
1 循环流化床锅炉概况
包头第一热电厂#9、#10炉为DG470/9.71-1型循环流化床锅炉，采用汽冷式旋风分离器进行气－固分离，高温回灰，全钢架支吊结构。采用床下风道点火器点火。锅炉由一个膜式水冷壁炉膛、两台汽冷式旋风分离器和一个汽冷包墙过热器包覆的尾部竖井三部分组成。在两台汽冷式旋风分离器下部各布置一台“J”阀回料器。锅炉共设有六台给煤装置和四个石灰石给料口。启动燃烧器一共有两台，其中各布置有一个高能点火油燃烧器；炉膛两侧分别设置两台滚筒冷渣器。两台炉共用一座石灰石粉库，石灰石粉库容积为465m3，石灰石粉库设有气化风系统，配置有气化风机、空气加热器等设备，石灰石粉通过正压气力输送系统输送到分配器，通过分配器由四条管路送入炉膛。
2 循环流化床锅炉脱硫机理
循环流化床锅炉燃烧中一般是把经过破碎的石灰石随燃煤一起送入流化床密相区，以实现在燃烧中脱硫的目的，天然的石灰石（石灰石组成成分见表1）在炉内脱硫的机理可以用以下的化学反应式来表示：
CaCO3CaO+CO2
CaO+SO2+1/2O2CaSO4
石灰石中的碳酸钙在高温下发生分解反应，所生成的固体氧化钙再与二氧化碳及氧气反应，生成的固体硫酸钙随炉渣、飞灰一起排出炉膛，从而实现固硫的目的。
3 影响脱硫效率的因素
3.1 床温
床温对脱硫效率的影响主要在于床温的高低会改变脱硫剂的反应速度、固体产物的分布及孔隙的堵塞特性，从而影响脱硫效率和脱硫剂利用率，最佳的脱硫床温为850℃。（床温对脱硫效率的影响见图1）若床温低于850℃，不仅N2O的生成量会骤然增大，而且炉膛温度低不利于石灰石煅烧反应的进行，会降低脱硫反应速度；若炉膛温度过高，氧化钙的微孔会被迅速堵塞而影响脱硫剂的进一步利用，会使脱硫效率降低，此外炉膛温度过高还会造成硫酸钙的分解，也会使硫效率下降。CaSO4分解按下式进行：
CaSO4+COCaO+SO2+CO2
3.2 脱硫剂粒度和燃煤粒度及粒径分布
我厂一般采用0～2mm，平均100～500μm的石灰石粒度。（石灰石、给煤粒度分布设计参数见表2）若石灰石粒度太小会增大其以飞灰形式的逃逸量，不仅是脱硫效率下降，而且会增加电除尘器的负担；石灰石粒度太大不仅影响石灰石煅烧分裂速度，从而影响脱硫效率，而且容易加剧石灰石输送管道的磨损，影响石灰石系统的运行稳定性。给煤粒度太大，既不利于燃烧，也不利于脱硫，反之，给煤粒度过小，或煤中细粒份额太大也会使脱硫效率下降。
3.3 Ca/S摩尔比的影响
随着Ca/S摩尔比的增加，脱硫效率增加，但过度地提高Ca/s 摩尔比对锅炉运行是不利的。主要有以下三点不利因素：①石灰石在炉内煅烧反应的吸热，增加了锅炉热损失；②没有参与反应的过量的石灰石排出炉膛携带热量，使得锅炉热效率下降；③氧化钙对氮氧化物的形成有催化作用，在钙硫比高于3.0后，氮氧化物的排放会显著增加。我厂石灰石Ca/s 摩尔比设计值为2.3。
3.4 其它因素的影响
含氧量、风速、循环倍率、负荷变化等都对脱硫效率有一定影响。循环倍率越大，脱硫效率越高（飞灰的再循环延长了石灰石在床内的停留时间）。
4 石灰石系统运行注意事项及措施
4.1 石灰石粉结块
石灰石粉极易吸潮，易结块，造成下粉不畅甚至堵管，影响石灰石系统运行的稳定性，从而影响脱硫效率。措施：
①石灰石粉库内应装设气化风机，保持库内气化良好。②若由于停炉等原因长时间不用应将石灰石粉库放空，防止结块。③石灰石粉库气化风机由于故障等原因不运行时，应关闭石灰石粉输送管道挡板。
4.2石灰石粉输送管道堵管
石灰石粉输送管道极易由于粉潮、输送气源压力不足、旋转给料阀转速太高、给料量太大而造成堵塞，影响石灰石系统运行的稳定性，从而影响脱硫效率。措施：①正常运行时，调整旋转给料阀转速应缓慢操作，防止对输送压力造成较大影响，我厂保证石灰石输送压力在0.3兆帕以上。②注意调整上仓泵和下仓泵的进料时间，防止料多堵管。由于上仓泵与石灰石粉库相连，下仓泵与石灰石输送管道相连，通常将上仓泵进料时间设置的比下仓泵进料时间稍短，防止上仓泵内料太多给下仓泵造成过大的压力，造成石灰石输送管道堵管。
4.3石灰石给料口结焦
由于石灰石给料口在炉膛密相区，与燃煤给料口相邻，燃料浓度高，极易造成石灰石给料口结焦。措施：
停运石灰石系统时，二次风密封风要常开，以防止炉膛的热烟气及床料反窜引起给料口结焦、堵塞甚至烧损。
5 脱硫效果
我厂两台循环流化床锅炉投产六年来，总结了一些影响脱硫效率的因素的调整与控制以及在投运石灰石系统时需要注意的几点问题，石灰石系统优化运行后，取得了较好的脱硫效果。
通常当#9、#10炉负荷在80%～100%BMCR时，床温900℃左右，原SO2排放量2200mg/m3，将石灰石旋转给料阀转速调至2～4r/min，频率10～20Hz，床温控制在850～900℃，将石灰石粒度控制在0～2mm，投入石灰石后，SO2排放量能降至210mg/m3，脱硫效率达到92.55％，超过了设计值90％，脱硫效果符合要求。
6 结论
通过对影响脱硫效率因素的分析，可以看出，最主要的可调参数是床温和石灰石粒度，在正常运行调整过程中，我们可以将其控制在最佳范围内，并辅助以上三点措施，优化石灰石系统运行后在实际中起到了很好的脱硫效果，将SO2排放量控制在了环保要求范围内，减轻了环境污染。
参考文献：
[1]岑可法等.循环流化床锅炉理论、设计与运行.北京：中国电力出版社，1998年第一版.
[2]冯俊凯等.循环流化床燃烧锅炉.北京：中国电力出版社，2003.