循环流化床锅炉炉内脱硫原理及影响因素浅析

刘红娟

摘 要：众所周知，煤在燃烧过程中会产生污染性气体二氧化硫。如果想要对产生的污染气体进行有效的控制，就需要找到工业生产中减少二氧化硫产生的方法。目前，脱硫技术在实际的生产中得到了广泛的应用，循环流化床锅炉炉内脱硫就是一种有效脱硫方法。

关键词：循环流化床；炉内脱硫；锅炉；污染气体控制

中图分类号：TK229.66 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）03-0005-02

中国是能源生产量和消费量较大的国家，能源是日常生活中必不可少的。目前，我国能源种类中煤炭所占比重非常大。每年大量煤炭的燃烧对我国的生态环境造成了一定的影响，产生出的二氧化硫增强了降水中的酸性，为酸雨的形成提供了条件。酸雨天气不仅影响到了人们的日常生活，造成了一些建筑物的损坏，更是导致了很多浮游生物的死亡。较之于其他国家，我国受酸雨的危害更加严重。因此，如何高效地使用能源、保护环境、降低成本，做到可持续发展，是我国在新世纪面临的重要问题。如今，我国已经研究出一些减少二氧化硫产生的办法，但还在进行更深入的研究。现在世界上使用的脱硫技术有很多，循环流化床锅炉炉内脱硫是目前比较不错的方法。循环流化床锅炉技术的适应性较强，适用于很多种类的燃料，并且脱硫效果非常好，能够有效减少污染气体的排放。循环流化床锅炉技术是当下大家比较认可的方法，现在已经在很多地方得到应用，而且技术日臻成熟。如何进一步推动这一技术的进步，了解循环流化床锅炉炉内脱硫的原理以及影响炉内脱硫的因素有着至关重要的作用。

1 循环流化床锅

近几年来，循环流化床锅应用非常广泛，这项技术被认为是一种高效清洁的技术，特别是它的炉内脱硫技术。它所采用的低污染燃烧技术，目前也最符合中国的国情。但是，我国对循环流化床锅炉炉内脱硫技术还存在一定的质疑。我国现在很多企业二氧化硫的排放量达不到国家标准，需要进行二次脱硫。如果还要进行二次脱硫，那么成本就会大大增加。还有人认为不需要进行二次脱硫，只要很好地掌握循环流化床锅炉的运行温度，就可以实现炉内脱硫，因此循环流化床技术还需要进一步完善。

2 炉内脱硫的原理

循环流化床锅炉炉内脱硫就是通过高温煅烧将炉内的碳酸钙分解成氧化钙，氧化钙与二氧化硫发生反应进而生成硫酸钙，这样便达到了脱硫的目的。煤中的硫有三种存在形式，在大量实验中发现，煤的燃烧会有二氧化硫的析出，经过氧化都会有很多其他物质生成二氧化硫。

3 影响脱硫效率的因素

3.1 循环流化床床温对脱硫效率的影响

实验结果表明，循环流化床锅炉炉内二氧化硫产生量取决于循环流化床的床温。随着床温的增高，二氧化硫的浓度也会增大，但是脱硫的效率会随着床温的升高快速下降。床的温度如果太低，脱硫剂的孔隙会减小，会使它的反应速度降低，二氧化硫的析出速度就会变缓，从而影响脱硫的效果；当温度非常高时，炉内氧化钙与二氧化硫的反应速度会降低，这样也会影响脱硫的效率。所以，温度过高可能会使脱硫的效果变差。

3.2 石灰石的质量

石灰石质量主要由四部分组成。现在我国对石灰石质量的控制能力还不够强，不能确保将这四部分一同控制。水过多会造成运输上的困难，容易发生堵塞的现象。同时，粒度和活性是很重要的两个部分，这两部分对脱硫效率有着很大的影响。

3.2.1 石灰石的粒度

石灰石粒度的大小对脱硫效率高低有很大的影响：如果投入的粒径太小，通过的石灰粉则非常少。由于石灰粉末与烟气的接触时间减少，没有什么利用价值；如果投入的粒度较大，会在运输上带来较大困难，会有大量的石灰石不能进行循环工作，使其与二氧化硫的接触时间很短。由于产生的硫酸钙的体积要比碳酸钙大，会使二氧化硫不能与大量的石灰石反应，从而不能达到脱硫的目的。因此，石灰石既不能太大也不能太小。所以，选取粒度大小适中的石灰石，使大部分石灰石能够参与炉内的循环，有助于提高利用率。不同的锅炉对粒度的要求是有所不同的，要视情况而定。

3.2.2 石灰石的活性

活性对脱硫性能的影响很大。如果石灰石的产地不同，那么它们的活性也是不同的，而且差别比较大。燃烧后表面积大表现出来的脱硫效果好，表面积大则意味着在反应时接触面积较大。因此，要对石灰石进行选择，在选择过程中要采用科学的方法。

3.3 煤的种类不同

煤的种类不同，脱硫产生效果也不同。循环流化床炉内脱硫效率的高低取决于煤中的含硫量。一般来说，煤在燃烧中含硫量越高，那么这种煤的脱硫效率就越高，但是在此过程中硫的排放量也是很大的。目前为止，我国硫的排放量还没有达到国家标准。如果想要降低硫的排放量，那么就要尽量使用低硫煤。我国循环流化床锅炉炉内的脱硫技术还需要进一步改进，要通过提高脱硫效率来减少二氧化硫的排出，从而降低成本。

3.4 石灰石投放方式对脱硫效率的影响

过去经常会把煤与石灰石一起放入炉内进行脱硫，这种方法使用非常方便，并且对于工作人员来说，这也是容易操作的，但是在这个操作过程中会出现很多问题，比如会降低石灰石、二氧化硫和氧气的反应效率。因而，可以将投入石灰石的地方设在二次风口，利用二次风将粉末利用率提高，这样可以增加反应的速度，也提高了脱硫的效率。虽然操作过程中比较复杂，但是可以减少对环境的污染，能够取得很好的脱硫效果。这种方法将会得到广泛的应用。

4 结束语

我国的能源利用率不高，怎样减少空气污染是我国需要进一步探讨的问题。目前，循环流化床锅炉技术是大家比较认可的脱硫技术，现在已经有很多地方应用这个技术，这个技术还在不断地更新。在运用循环流化床锅炉炉内脱硫技术时，根据煤的含硫量等因素，使用不同的脱硫策略，还要对循环流化床的温度进行控制，深层次地了解炉内脱硫的原理，通过对石灰石质量的监督，了解影响脱硫效率的因素。我国在脱硫技术上还需要总结经验，在经验中找到更先进的脱硫方法，使脱硫技术再上一个台阶。另外，就是要努力减少空气污染和成本投入。