流化床燃烧脱硫技术ppt课件.ppt

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1、流化床燃烧脱硫技术,任课教师：杨卫娟副教授,0 引言,1960s德国人发明，化工处理技术,再被移植到锅炉燃烧领域流化床燃烧技术是一种清洁燃烧技术；流化床中，煤和脱硫剂一起进入炉膛，燃烧后煤中硫生成SO2，在燃烧过程中，与脱硫剂反应而被固定。流化床燃烧温度低，脱硫剂不会失活。流化床燃烧温度低，NOx生成量较少。,2,0 引言,流化床燃烧技术是一种成熟的燃烧技术,我国于1965年建成第一台流化床锅炉300MW在运多台，在建百余台600MW机组的流化床锅炉也已2013年4月14日投产（四川白马）,3,循环硫化床有什么特点？,4,1流化床燃烧技术概述,一、什么是流化床燃烧,流化床起源于化工流态化，其作

2、用是加强气固二相化学反应的速度。在流化床中，固体颗粒的密度和大小是有要求的。当气体通过固体颗粒时，固体颗粒会在床内运动，但不会离开流化床。燃料燃烧实际上是一种化学反应。因此把流化床技术移植到燃烧技术上来。,5,流化燃烧方式,6,鼓泡床和循环流化床示意图,7,1流化床燃烧技术概述,二、流化床锅炉的特点,优点,对燃料适应性特别好：可以烧劣质煤高灰煤、高硫煤、煤矸石、油页岩、石油焦、煤泥、生物质、垃圾等。燃烧效率高，可达9099%截面热强度高低污染：脱硫：流化床燃烧温度一般900 1000，炉内脱硫效果好（石灰石在1200以上脱硫效果变差）。 脱氮：流化床一般采用配风，燃烧温度不高，NOx的生成量显

3、著减少负荷调节性能好灰渣可综合利用,8,1流化床燃烧技术概述,缺点,流化床锅炉磨损大，设备大修周期短；流化床锅炉要采用高压送风，其电耗高、噪音大；原始排烟粉尘浓度大。,9,1流化床燃烧技术概述,三、流化床锅炉的组成与分类,浓相床（沸腾层）,稀相层（悬浮段）,布风装置,尾部受热面,高温分离器,床内受热面,回料装置,循环流化床的锅炉组成,10,1流化床燃烧技术概述,常压鼓泡流化床,常压循环流化床,增压鼓泡流化床,增压循环流化床,分类：,11,流化速度12.5m/s截面热负荷：1.5MW/m2,流化速度3.55m/s截面热负荷：5MW/m2,流化速度3.55m/s截面热负荷：2050MW/m2,流化

4、速度0.91m/s截面热负荷：1017MW/m2,2流化床的基本性质,二、固定床及起始流态化下的气体动力特性,1、几个基本概念,（1） u空截面速度（空塔速度）,qv单位时间内（1秒内）通过床层的气体体积流量） (m3) (Nm3)Ab流化床的截面积 (mm) (m),12,2流化床的基本性质,（2） Hs静止料层高度 (mm) (m),床料未沸腾时疏松堆积高度（突然停风机后堆积之高度）。,（3）ut气体通过床层的真正速度,气流真实速度,（4） uf流化床携带速度,指颗粒被气流带出流化床时的气流速度（非指粒子速度）。,13,2流化床的基本性质,（5）p床料真实密度,床料重量/床料真实体积，对于

5、不溶于水的床料，用排水法测定的体积,（6）B床料的堆积密度,14,2流化床的基本性质,(7)颗粒体的空隙率,对于流化床内的床料，必有床料与空隙二部份体积，若气体与颗粒的体积分别为Va与Vs，则Va占的份额为称为空隙率。,（Va=Va+Vs-Vs）,（8）P料层阻力,气流通料层后的阻力损失。 (Pa) (mmH2O),15,2流化床的基本性质,2. 固定床层的流动阻力,(1)流动状态,流速低时，颗粒小时，为层流；流速较高时，大尺寸，宽筛分时为湍流。,(2)层流时,其中: P料层阻力； Hs料层高度； 气流粘度；,de孔道的当量直径；ut孔道中的气流速度。,16,2流化床的基本性质,3. 起始流态

6、化的特征,（1）描述：,流体自下而上穿过随填充的床层，且流速较低时，颗粒不动，此时为固定床阶段;流速达到某一极限时，床层压降与单位床截面上颗粒的质量相等时，颗粒重量由流体升举力承托，开始进入流态化；,17,2流化床的基本性质,之后，床层压降将维持不变;固定床与流化床的分界点，称为起始流态化; 处于流态化下的床层具有许多液体的特征:,a.可以流动；b.床面保持水平；c.轻的浮起，重的下沉。,18,2流化床的基本性质,（2）最小流化速度的确定最小流化速度是流态化操作的最低速度，用umf表示。确定的方法是实验，当流化状态下，逐渐减小风速时，床层压差开始下降的转折点时的风速为umf。以上确定方法为单一

7、粒径的umf（p也一定），对于宽筛分床料，由于细粒首先流化，umf的确定较为困难，出现一个转折区域，大部份学者选择完全进入流态化的ucf作为起始流化速度。,19,2流化床的基本性质,三、流态化的基本性质,1. 流态化的各种状态,各种流化状态是以不同的流化速度下床层的阻力特性为特征的。由于流化床的膨胀，空隙率增加，因而每米床高的压降是逐渐下降的。,20,2流化床的基本性质,(1) 鼓泡床,在起始流态化下，气速对umf的微小增量将使床层进入流化状态，而导致床内循环作用;对细颗粒或均匀颗粒床，随u增加，床层膨胀;当床层膨胀到一定状态（细颗粒床膨胀一定值后，对粗颗粒床uucf后，就出现鼓泡）后，就进入

8、鼓泡床状态;鼓泡床可以看作二相流;,21,2流化床的基本性质,密相（乳化相）充满颗粒且颗粒均匀分布,稀相（气泡相）含颗粒很少，主要由气体组成。,密相中一般认为空隙率为常数。继续增加气流速度，只是增加气泡相的体积。,22,2流化床的基本性质,继续增加气速，对于床截面较小的流化床，气泡占据整个床层，形成柱塞推动，这就是腾涌。腾涌时，床面波动很大，压降不稳定。腾涌到一定位置，气泡崩溃，颗粒下落。腾涌是一种不正常的流化现象，应尽量避免。,(2)腾涌床,23,2流化床的基本性质,(3)湍流流化,气流速度进一步增加，流化状态从腾涌进入湍流流化状态。此时，气流流过弯弯曲曲的沟道风速穿过床层，颗粒组成线状或带

9、状，以很高速度上下移动，各方穿透。但仍能维持可分辨的床界面；湍流流化时，床内气泡直径小而密，气泡边界模糊且不规则；与鼓泡床不同，湍流床的气泡尺寸基本不变，气速增加时，气泡数迅速增加；,24,2流化床的基本性质,湍流床气固接触大大改善，混合强烈；由于气泡小，流化床的模拟放大较鼓泡床容易一些；对于单一尺寸床料的试验显示，湍流床的携带很少；但对于宽筛分床料，细颗粒的携带相当大，必须将收集到的物料送回床内；,25,(4)快速流态化,2流化床的基本性质,小颗粒（平均粒径为20m100m，低密度（气、固密度差小于1400kg/m3）易于产生快速流态化状态；气速进一步增加，流化床从湍流流化状态进入快速流化状

10、态；快速流化时，从床顶携带颗粒明显增加，但仍有部分颗粒在床内流化运动；快速床时，床层界面模糊，充满整个床，且颗粒快速减少，要维持流化状态，要不断补充与携带相当的物料；,26,2流化床的基本性质,气流若增加到将所有颗粒携带出去时，快速流化状态破坏，进入气力输送状态；快速流化床与气力输送的区别：,a.返混量大； b.气固滑移速度大,27,2流化床的基本性质,2. 颗粒特性对流化特性的影响,颗粒的粒径与密度是对流化特性影响较大的二个因素，一般颗粒分成四类。,28,2流化床的基本性质,(1) A类，具有较小的平均粒径,(dp=20100m)及较小的密度(p1400kg/m3)；在形成鼓泡床前有明显的均

11、匀膨胀过程；u较大时，大部分气体以气泡形成穿过床层，且大部分气泡速度大于颗粒间气流速度。,29,(2) B类 p14004000kg/m3,2流化床的基本性质,易于流化，很少有均匀膨胀区（即开始流化就有气泡产生）；不存在最大气泡极限，且大多数气泡的上升速度大于颗粒之间的气流速度。,30,(3） C类， dp20m,2流化床的基本性质,尺寸很小，难于正常流化。,(4） D类，大粒径，高密度,大部分气泡的上升速度低于颗粒间的气流速度。（最大的气泡除外）。,另外要注意的是气体温度、密度及粘度都会对流化状态有影响。,31,2流化床的基本性质,四、布风装置的基本特性,1. 布风的要求,必须具有均匀分布来

12、流气体的作用；应有助于产生均匀而平稳的流态化；能尽量减轻埋管被磨蚀及冲蚀的危险；阻力损失比较合理。,32,2流化床的基本性质,2. 常用布风板形式,a多孔板式, b风帽式, c导流板式, d水冷式,33,2流化床的基本性质,3. 布风装置的压降对流化性能的影响,流化床内的热质传递及反应性能在很大程度上是由气泡特性决定的，而良好的气泡特性是以床内气泡均匀分布为前提。,34,2流化床的基本性质,对气流分布不均的影响因素及分析,风室进气不均：,尽量设计合理的进风室；适当增加布风板阻力，其布风板阻力超过风室气体的分布阻力，则可实现均匀布风。,在床层进入鼓泡流态化后，布风装置的性能是应能将良好的起始流化

13、长期稳定保持下去。,35,2流化床的基本性质,4. 布风板区域的气固混合,布风板上形成小而众多的气泡对气固反应有利，一般选用多孔眼布置；要保证孔眼风速要高于颗粒的水平沉积速度。,36,3 流化床燃烧,一、流化床燃烧特点,1.流化床燃烧又称沸腾燃烧,2. 特点,低温8501050，比层燃、室燃温度要低，燃烧温度取决于煤的灰熔点；容积热强度大，达到(6.287.54)103MJ/m3.h (1.742.09)MW/m3。相当于煤粉炉的58倍，链条炉的5倍。,37,3 流化床燃烧,3. 燃烧特点,流化床本身是一个积累了大量的灼热床料，蓄热容量很大的热源。对燃料的迅速着火、稳定燃烧有利；床内可燃物含量

14、在5%以下；它可以烧劣质煤（Qdw=4187KJ/kg石煤也可以）；每分钟加入的燃料不到床料的1%，不会引起炉膛温度变化，相反能受到快速加热；床料不与加入的燃料“抢”O2。,38,3 流化床燃烧,燃料在炉内停留时间长：,Hs静止料层高度 Ad布风板面积料层堆积密度 B燃料消耗量,平均停留时间约在25100min（料层越高，煤质越好，停留时间越长）。,低污染燃烧：可以加脱硫剂为床料，低温燃烧形成NOx较少。,39,3 流化床燃烧,二、流化床中煤粒挥发分析出及燃烧,煤的可燃成分是CH化合物，CH化合物受热后，一部分CH化合物链会断裂，释放分子量较小的气态链状，环状烃挥发出来，形成挥发份。同一种煤，

15、挥发分的多少与加热速率有关（流化床Vr少）。挥发分的析出贯穿整个燃烧过程，但以初期释放较猛：,40,3 流化床燃烧,三. 影响燃烧速度的因素,焦碳粒子的尺寸：颗粒加大，燃烬时间延长，同时乳化相中的氧气耗尽，需要气泡相中的O2补充；床温：床温高燃烧速度高，但这一点对dp100m，温度高于927时，影响不大，因为此时属于扩散控制；床料惰性粒子尺寸：惰性粒子尺寸增加，流化速度增加，通过乳化相的气流量增加，快速气泡转为慢速气泡，氧从气泡相向乳化相传递速度增加，所以燃烧速度增加,41,3 流化床燃烧,空塔速度：流化床空塔速度增加，传质增加，燃烧加速，但空塔速度过大，气泡相气量增加，气体“短路”，燃烧不再

16、增加，反面扬析损失增加；焦碳负荷（浓度）：含碳浓度增加，乳化相中O2浓度降低，燃烧速度下降。,42,3 流化床燃烧,四、流化床燃烧动力特性,1. 流化床层内温度分布,流化床燃烧的特点是床料混合非常均匀，后图为一台35T/H流化床锅炉实测结果。1、2、3三根曲线分别为距风帽456、578、986mm高度，沿炉宽的温度分布。从图中可以看出，流化床内、沿床宽、床高二方向，温度基本均匀，最大不超过50。,43,3 流化床燃烧,2. 流化床流内可燃物含量分布,流化床内上下混合较强，左右混合较弱；若采用集中给煤方式，则在给煤点附近会出现缺氧区，特别是对挥发分高的煤，给煤点上方可燃气体浓度要增加。即使对于挥

17、发分较低的煤，也会在给煤点上方形成较多的CO成分；对于左侧给煤、右侧溢流（前墙给煤，后墙溢流）的流化床，可燃物含量从左到右（从前到后）逐渐降低。,44,3 流化床燃烧,3. 流化床内物料粒径分布,单位：%,从这组数据可以看出：流化床中存在着分层现象；分层现象出现在底层；在中、高层分层现象不明显。,45,3 流化床燃烧,4. 流化床内烟气成分的分布,沿横截面方向上，主要受燃煤挥发分和给煤点位置的影响；在纵断面上主要受炉温，燃烧强度的影响。,46,3 流化床燃烧,五、悬浮段中炭粒的燃烧,由于流化床中的燃料的筛分较宽，运行中，床内风速都按平均粒径的umf的流化数选取，所以较细的颗粒随烟气离开流化床进

18、入上部的悬浮段燃烧。,根据悬浮段的烟气流速可以计算出烟气中最大的颗粒直径dpmax：,对于粒径dpdpmax的细颗粒，受烟气夹带，离开流化床，在悬浮段内燃烧；,47,3 流化床燃烧,在悬浮段燃烧时，假定：,由于颗粒很小，不考虑灰分对燃烧速度的影响；由于颗粒通过床层的辐射和对流传热，粒子的温度已达到床温；悬浮段高度大于夹带分离高度。,对于初始粒径为dp的颗粒，按上述假设得出的燃烧理论模型，可得出燃烬时间为：,Kr化学反应常数；Cof悬浮段氧浓度； 煤粒灰层的空隙率,48,3 流化床燃烧,对于流化床设计来说，设计悬浮段的高度Hfr应达到Hfr=tpuca。对于已有的流化床悬浮段高度，Hfr可以求出

19、颗粒在炉内停留时间为 tp=Hfr/uca。 （Uca为碳粒速度）可以求出能燃烬的最大粒径为：若此处dpmax大于前边的dp则基本上没有未燃烬损失，否则必带来较大的q4损失。,49,3 流化床燃烧,六、影响流化床燃烧效率的因素及提高燃烧效率的途径,1.燃煤特性,挥发分较高的煤，在挥发分析出后留大了许多孔隙，O2或CO2向内部扩散及燃烧产物向外扩散阻力减小，可以提高燃烧速率。反之，挥发分少的煤燃烧速率慢；煤粒表面燃烧后形成一层坚硬的灰壳阻碍O2向内扩散，燃烧产物向外扩散，煤粒燃烧困难；燃煤粒径大的的煤，燃烬时间长；,50,3 流化床燃烧,提高效率的途径：,选用vr高，较松软的煤；选用灰层松散的煤

20、；尽量减小大颗粒的尺寸。,51,3 流化床燃烧,2. 布风装置及流化质量,流化床要求布风装置配风均匀，而且形成细流，减小初始气泡直径，同时减小颗粒的沉积。,3. 给煤方式及二次风配置,加入到床层的燃料要求在整个床面上播散均匀，防止局部碳负荷过高。缺点是给煤点数量太多，给煤系统复杂化；,52,3 流化床燃烧,给煤口附近有大量的挥发份析出，燃烧。O2供应不足，形成缺O2区。该处的细颗粒因缺氧而无法燃烧。随上升气流直接进入悬浮段。如悬浮段无足够停留时间，会形成q4损失较大； 对于挥发分很高的煤，如烟煤、褐煤及洗煤矸石等，由于局部缺O2，甚至连挥发分都不能在床层燃烬； 对于这种情况，一般是在给煤加装播

21、煤二次风和在给煤口上方加装二次风。,53,3 流化床燃烧,对于挥发分很低的煤，播煤二次风及上二次风效果不明显；有些工业流化床锅炉，将煤送入流化床的负压区，这种方法：,缺点：细颗粒直接被烟气带走，悬浮段停留时间短，会增大飞灰含碳量损失(q4)。,优点：给煤播散面大，局部缺O2不严重，机械故障少。,适用：细颗粒含量少的煤或水分较大的煤，小型工业流化床锅炉,54,3 流化床燃烧,4. 床层温度,(1)提高床温有利于缩短燃烬时间,但有限制，一般比t1低100200，一般不超过10001050；对于采用添加剂在床内进行脱硫的流化床，脱硫最佳效率为850。,(2)提高悬浮段温度，可使未燃烬损失减少,方法：

22、减少悬浮段受热面。炉膛出口温度保持在850950为好,55,3 流化床燃烧,5. 床结构和飞灰再燃,应合理组织气流，使可燃物与空气在床内得到充分的搅拌和混合；有利于细颗粒在床内进行重力分离（指气流速度不过高），在设计时，采用较大的悬浮段截面，以降低烟速；采用飞灰循环燃烧或灰燃烬床（双床并连运行）,56,3 流化床燃烧,6. 提高运行水平,调整合理的风煤比；保持合理的床位高度（过高，增加风机电耗，还会增大气泡，增加扬析损失。过低，不稳定）。,57,4 循环流化床燃烧锅炉,循环流化床处于湍流床和快速床之间，须配有高温分离设备，将物料送回床内。特点：1. 没有鼓泡床那样的明显清晰的表面 气流速度 4

23、10m/s 使粒子在整个燃烧室空间进行燃烧。2. 粒子成团和床料回混现象床料在流化过程中，形成粒子团逆气流向下运动；粒子团被气流向上冲散，向上夹带运动；向上过程重新形成粒子团下落；如此循环导致细粒子在炉内停留时间延长；对燃烧、传热有利。,58,4 循环流化床燃烧锅炉,3. 粒子团行为表现像一个大粒子粒子团与气体之间相对速度大4. 床层压降随气流速度和粒子质量而变5. 强烈湍流流化，气泡不再存在。无论是气体相还是粒子相，都认为是连续的。（鼓泡床被认为气泡不连续）,59,4 循环流化床燃烧锅炉,2. 循环床锅炉的优缺点,优点,由于循环锅炉介于鼓泡床与气力输送之间，它兼有二者的优点：,对燃料适应性特

24、别强；燃烧效率高；燃烧强度为鼓泡床的3倍；（鼓炮床的截面热负荷 13Mw/m2，循环床为38Mw/m2）加石灰石后，脱硫效果好；,60,4循环流化床燃烧锅炉,低温分段燃烧，NOX生成量显著减少；（鼓泡床300400ppm 煤粉炉7001000ppm 循环床 100200ppm）负荷调节范围宽，调节性能好；（调节范围可达10%25% 负荷变化速度可达5%10%/min）给煤点数量少，设备简单；床内无埋管，无埋管磨损问题。床内无埋管 启动 停炉 压火方便。灰渣含碳量低，一般在0.51% 最大3%。有利灰渣综合利用,61,4 循环流化床燃烧锅炉,缺点,风机电耗高。受热面，耐火材料石切筑部件磨损严重。

25、高温、耐火材料石切筑部件的耐火厚度大，启动,时间长。 燃烧过程虽然NOX排放低，但N2O排放成4050倍增加（煤粉炉N2O为5ppm ，循环床200ppm以上）机理尚未明，但实验显示，燃料N在温度低易于产生N2O，温度高易于产生NO）,62,4 循环流化床燃烧锅炉,二、循环床燃烧系统组成及其主要部件,1、燃烧室,1）燃烧室大多为矩形截面2）四面敷有膜式水冷壁3）燃烧室分为二个区,a 二次风以下为还原区b 以上为氧化区,63,4 循环流化床燃烧锅炉,c还原区布置有燃烧、石灰石、循环灰进口，还有启动油枪安装孔d膜式壁要采取加强措施，为防止还原区水冷管磨损、腐蚀，并根据热平衡计算、膜式壁表面覆盖一层

26、绝热层。,2、高温旋风分离器,分离器的钢制件内敷有二层耐火、隔热材料,64,4 循环流化床燃烧锅炉,3、飞灰回送装置,飞灰回送有L阀、T阀、换向阀、虹吸阀和流化床阀5种：,65,4 循环流化床燃烧锅炉,三、循环床燃烧特性,1、循环对燃料的适应性,1）概念飞灰再循环倍率飞灰再循环量与给煤量之比2）通过调节飞灰再循环倍率，可以分配炉膛和后部对流管的热量分配，从而保证了循环床对燃料适应性特别好。3）烧优质煤时，增大循环倍率，不易引起结渣。烧劣质煤时，减小循环倍率，不会因床温低而熄火。,66,4 循环流化床燃烧锅炉,2、飞灰再循环对燃烧效率的影响,提高燃烧效率的方法有二个，一是双床运行，；二是飞灰再循

27、环。循环床就是利用飞灰再循环的方法,飞灰再循环，不仅提高了燃烧效率，还能提高脱硫剂的利用率；随着循环倍率上升燃烧效率提高；对Vr较高的 煤循环倍率可低些；对其它煤种，循环倍率为4左右较为合适。,67,4 循环流化床燃烧锅炉,68,4 循环流化床燃烧锅炉,1、对烟气中可燃物的排放控制,因为烟气中的CO、CnHm和炭黑等可燃气体（物）由于再循环床中高效燃烧的特点，被大大减少。 在循环床中，燃料和空气的混合良好，这是可燃气体排放低的主要原因。,2、对SO2的排放控制,1)由于循环床的特点，采用较小粒径的石灰石作脱硫剂增加反应表面积。（100200um粒子，反应面积增加7倍）2）循环床中石灰石因循环而

28、被反复用作脱硫作用。当飞灰再循环倍率为5，Ca/s比为2时，脱硫效率为90。,69,5 循环流化床脱硫的原理,循环流化床燃烧脱硫技术是指在循环流化床锅炉中将石灰石(石灰)等原料给入锅炉内,在炉内与燃料同时燃烧,在800900时,石灰石受热分解成CO2,及多孔CaO,CaO与SO2发生反应生成CaSO4。由于循环流化床锅炉带有高温除尘器(旋风分离器),可使飞出去的未完全反应的脱硫剂又返回炉膛循环利用。循环流化床较低的燃烧温度确保CaO不会烧结,从而提高了脱硫效率。,70,71,5 循环流化床脱硫的影响因素,床层温度：850900C钙硫比：石灰石粒度石灰石性能流化速度流化床的高度和压力,72,燃烧

29、过程中硫形成SO2的 转化率随时间的增长,循环流化床内的脱硫,煤在流化床中燃烧时SO2的析出特性SO2析出过程的阶段性,温度对SO2生成的影响过量空气系数对SO2生成的影响,影响CFB脱硫效率的各种因素,Ca/S摩尔比,随着Ca/S比的增加，脱硫效率在Ca/S比低于2.5时增加很快；而继续增大脱硫剂量时，脱硫效率增加较少。CFB运行时Ca/S比一般在1.5-2.5之间,床温的影响,主要改变了脱硫剂的反应速度、固体产物分布及孔隙阻塞特性,从而影响脱硫效率。存在一最佳脱硫床温,石灰石粒径的影响,采用较小的脱硫剂粒度时，脱硫效果较好。对CFB锅炉,石灰石平均粒径不宜小于100um,提高过量空气系数时

30、SO2排放浓度总是降低的,过量空气系数的影响,循环倍率的影响,循环倍率越大，脱硫效率越高。因为：飞灰的再循环延长了石灰石在床内的停留时间；且提高了悬浮空间的颗粒浓度。但对CFB锅炉，存在一个最有利于脱硫的循环倍率。,悬浮段固体颗粒浓度的影响,悬浮段颗粒浓度越大，脱硫效率越高；但若颗粒浓度大于30kg/m3后再进一步增加浓度，脱硫效率增加缓慢，因为此时细颗粒的逃逸可能增加。,炉内添加CaCO3时烟气中SO2浓度,(70t/h, 3.37m/s, 960, Ca/S=1.3),(28t/h, 3.41m/s, 840, Ca/S=2.89),0 50 100 150 200 250,4504003

31、50300250200,SO2(ppm),0 20 40 60 80 100 120,350300250200150100500,0.1 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0,100806040200,Ca/S,Time(min),Time(min),(%),循环流化床能够明显降低SO2排放,mg/MJ,SOURCE: The World Bank Environment Guidelines,W/O Scrubber *,Standard *,Amendment 1995 Limit,Community Standard *,Amendmen

32、t 2000 Limit,(95% Removal) *,* Assumption 4wt% Sulfur Content HHV=14MJ/kg,循环流化床整体脱硫数学模型,SO2的吸收,循环流化床流动、传热、燃烧、脱硫的一维稳态模型,传热子模型,物料平衡,密相床子模型,稀相床子模型,磨耗子模型,气体平衡,燃烧子模型,炉内单元体能量平衡,脱硫反应子模型,流动方程,SO2的释放,CaSO4分解释放SO2,燃煤释放SO2,炉内单元体脱硫,单颗石灰石脱硫,质量平衡方程,能量平衡方程,脱硫对热平衡影响,脱硫对氧平衡影响,循环流化床内脱硫模型计算结果,SO2生成主要集中在密相区中，其吸收量随炉膛高度增

33、加而逐渐降低。故密相区和过渡区是脱硫反应主要区域。,沿炉高各小室中SO2生成、吸收曲线图,SO2沿炉高的分布曲线图,床温和床压降的影响,床压降对炉内脱硫效率的影响,No.1细石灰石主要粒径为150-300 mm，No.3粗石灰石主要粒径大于700mm，床压降升高时前者存量和脱硫率增加很小(约4%)，后者增加较大(约10%),脱硫剂尺寸对脱硫率的影响,NO.1脱硫剂粒径主要为150-700mm，因停留时间很长故脱硫效率最高。当NO.3粒径过粗时脱硫率有所降低，当NO.2粒径过细时，脱硫率大大降低。,过量空气和二次风比的影响,过量空气系数对脱硫率影响,二次风比对脱硫率的影响,当过量空气增加时，停留

34、时间减少并且脱硫剂损失增加，导致脱硫率降低。,当二次风比增加时，其风口以下流速降低并且脱硫剂停留时间增加，故脱硫效率增加。,流化床SO2超低排放,87,对于S为1025 gMJ的燃料，CFB锅炉需要采用炉内及炉外2级脱硫工艺炉内脱硫效率90(CaS=22)，炉外脱硫效率90(CaS=15)2级脱硫工艺的综合脱硫效率可达到99最终SO2排放值可控制在100 mgm3以下。炉外脱硫I艺可优化考虑采用循环流化床烟气脱硫(CFBFGD)工艺。CFBFGD为半干法脱硫工艺其由吸收剂添加系统、循环流化床反应器、分离器以及自动控制系统组成。,作业,一种新型的烟气脱硫技术石灰石-石膏脱硫技术及其运行技术经验水煤浆脱SO2方法及原理300MW或600MW流化床运行现状大型流化床锅炉污染物排放（含SO2）的特性及超低排放技术燃烧脱硫技术应用的工程实例湿法脱硫目前存在的问题燃煤锅炉的SO2超低排放案例及技术,The Ending,89,