循环流化床锅炉燃烧福建无烟煤炉内脱硫的工业试验研究

为检验针对于燃烧福建无烟煤的循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)锅炉炉内脱硫效果、获得同时满足高效脱硫和高效燃尽要求的最佳运行参数,在一台75 t/h的工业热态循环流化床锅炉上进行了炉内添加石灰石脱硫试验,研究钙硫比、床温、二次风率、脱硫剂粒径等对燃烧福建无烟煤CFB锅炉炉内脱硫效果的影响,以及脱硫对锅炉氮氧化物排放、飞灰含碳量等的影响。试验表明:添加石灰石后,烟气中SO2的排放浓度迅速下降,而后随时间的推移在一定水平上小幅度的波动变化,振荡下降。脱硫效率随着[Ca]/[S]比的增大而提高。但当钙硫比小于2.4和大于4.1时,脱硫效率随钙硫比的变化不明显;脱硫效率随[Ca]/[S]比呈"S"型曲线规律变化,炉内脱硫存在有一个最佳[Ca]/[S]比。石灰石的平均颗粒粒径越细,炉内燃烧脱硫效率越高;随着炉床温度的上升,脱硫效率呈线性下降。脱硫效率随着二次风率的提高先缓慢增大,而后急剧下降,呈开口向下的抛物线分布特征,存在有一个最佳的二次风率。炉内添加石灰石脱硫对锅炉氮氧化物排放的影响很微弱;随着钙硫比的增加,NOx的排放浓度有轻微的下降。飞灰烧失量随着[Ca]/[S]比的增加而下降,但当[Ca]/[S]比大于3.5后,飞灰烧失量不再随[Ca]/[S]比的变化而变化。     

磁流化床脱硫模型

以双膜理论和传热传质理论为基础,建立描述在流化床内磁场强化脱除SO2的数学模型,并进行模型计算和实验验证。得出如下结论:钙硫摩尔比和SO2入口浓度升高可以提高磁流化床脱硫效率;在弱磁场范围内,随着磁场的增强,脱硫反应速率和效率变大,模型计算值和试验结果吻合较好。通过模型计算分析了模型中几个主要物理参数对脱硫效率的影响。采用电镜扫描和比表面积分析(BET)等分析方法,从微观角度揭示磁场确实可以增强铁磁颗粒催化脱硫反应,进一步验证了该模型的正确性。采用该模型可以对实验结果进行预测,同时也为工程应用中的参数调整提供参考。     

燃煤电站烟气循环流化床脱硫技术的试验研究

建立了烟气循环流化床脱硫技术的热态试验装置，在该试验装置上研究了反应器内温度、钙硫比、床料速度和床料浓度等因素对脱硫率的影响。试验结果表明，反应器内温度、循环灰物料浓度和钙硫比对脱硫率影响很大。随着钙硫比的增加，系统脱硫效率提高；随着反应器内喷水量的增加，反应器内温度降低，且越接近烟气露点温度，系统脱硫效率越高。     

石灰法处理烟气中二氧化硫的实验研究

通过石灰湿法烟气脱硫实验装置,考察了进口SO2浓度、浆液循环流量、钙硫比、吸收塔塔型对脱硫效率的影响。实验结果表明:脱硫效率随着进口SO2浓度的增大而降低;随着浆液循环流量的增大而增大,当循环流量提高到一定值后脱硫率的增加幅度减小;随着钙硫比(Ca/S)的增大而增大,但增加的幅度是递减的;同时吸收塔的塔型对脱硫效率有很大影响。     

CFB-FGD传质模型的数值模拟

为揭示循环流化床烟气脱硫反应的机制,探寻重要参数对脱硫效率的影响情况,建立考虑脱硫剂浆滴内化学吸收过程的传质模型。该模型以双膜理论作为建模基础。在建立模型过程中,不仅考虑了塔内反应过程,而且考虑了外循环物料对脱硫效率的影响。将模型嵌入 Matlab 软件中进行数值计算,分析增湿水量和钙硫比对脱硫效率的影响情况。通过计算值与某电厂循环流化床脱硫系统运行数据的比对,发现该计算值与实测值的拟合度较高。模型的误差不大于5.1%,比较其他的模型具有较高的精度。该模型可用于优化运行参数,并在电厂脱硫系统变工况运行时预测脱硫效率。     

2台国产300MW循环流化床锅炉混煤掺烧及性能试验对比

以新投产的2台国产300MW循环流化床(CFB)锅炉为研究对象,对混煤掺烧,钙硫摩尔比以及负荷变化对脱硫效率、SO2和NOx排放特性的影响进行了试验研究。结果表明:在混煤掺烧中,随着煤质热值的降低,锅炉热效率呈降低趋势;随着钙硫摩尔比的提高,脱硫效率呈增大趋势,但钙硫摩尔比超过3.0后,脱硫效率变化不大,同时SO2呈降低趋势,NOx排放浓度呈增大趋势;锅炉在80%负荷时,锅炉热效率最高,随着负荷的降低,SO2和NOx排放浓度均呈降低趋势。     

排烟循环流化床脱硫试验研究

排烟循环流化床脱硫技术与传统脱硫技术相比,具有初投资不高、对煤种变化适应性强、占地面积小、运行费用低且可靠等优点,在国际上普遍认为是最有发展前途的脱硫技术。介绍在国家电站燃烧工程技术研究中心开发的排烟循环流化床脱硫试验台上,对煤燃烧进行的脱硫试验研究。结果表明,在钙硫比为1.2∶1、反应温度为60℃、物料循环倍率为20~50时,脱硫效率能达到80%以上。     

排烟循环流化床脱硫试验研究

排烟循环流化床脱硫技术与传统脱硫技术相比，具有初投资不高、对煤种变化适应性强、占地面积小、运行费用低且可靠等优点，在国际上普遍认为是最有发展前途的脱硫技术。介绍在国家电站燃烧工程技术研究中心开发的排烟循环流化床脱硫试验台上，对煤燃烧进行的脱硫试验研究。结果表明，在钙硫比为1.2：1、反应温度为60℃、物料循环倍率为20～50时，脱硫效率能达到80％以上。     

镁渣应用于循环流化床锅炉脱硫的试验

研究镁渣的脱硫性能对于降低电厂脱硫成本、减轻环境污染、实现"以废治废"具有重要意义。本文采用XRD、TGA以及扫描电镜对镁渣的成分组成、实验室条件下的脱硫性能以及脱硫反应前后的形貌变化进行了试验研究。结果表明:镁渣经过自然冷却后,其主要成分为γ-硅酸二钙;在实验室条件下,脱硫过程钙转化率随反应温度的升高而增加;镁渣表面形貌的变化说明发生了脱硫反应。在某循环流化床(CFB)锅炉上的实际应用结果表明,当钙硫摩尔比为2.45时,镁渣脱硫效率达62.7%。     

300 MW机组CFB锅炉超低排放两级联合脱硫匹配方式试验

为提高SO2超低排放的经济性,在300 MW机组循环流化床(CFB)锅炉上进行了炉内干法与烟气半干法联合脱硫的匹配方式试验研究。结果表明:随着锅炉负荷的上升,炉内干法脱硫逐渐偏离了高效脱硫区间,相同脱硫效率下钙硫摩尔比升高,石灰石利用率下降;而锅炉负荷上升,逐渐到达了烟气半干法脱硫的高效脱硫区间,相同脱硫效率时钙硫摩尔比降低,消石灰利用率升高;试验范围内,两级脱硫整体脱硫效率可稳定达到99%以上,烟气半干法脱硫效率可稳定达到95%以上,多参数协调匹配比仅将SO2排放值作为单一参数匹配具有更高的经济性。CFB锅炉采用炉内干法与烟气半干法联合脱硫可实现SO2的超低排放,并具有良好的稳定性和调节灵活性。     

循环流化床锅炉燃烧福建无烟煤炉内脱硫对锅炉热效率及烟气中NO_X排放的影响

用石灰石作脱硫剂在一台35 t/h循环流化床锅炉上进行工业性脱硫试验,结果表明:①添加石灰石脱硫对氮氧化物排放的影响很微弱。在小钙硫比工况下,添加石灰石脱硫会使烟气中NOx排放量上升,但升幅平缓。在大钙硫比情况下(Ca/S>3.0),加入石灰石后使得烟气中的NOx排放量有所下降;②在钙硫比较小的工况下,添加石灰石脱硫会降低烟气中CO的排放浓度,但降幅受钙硫比和石灰石颗粒度分布的影响不明显。在上述大钙硫比工况下,添加石灰石脱硫的前期反而会使烟气中CO的排放浓度升高;③锅炉的飞灰含碳量在添加石灰石脱硫后略有增加,而且添加细颗粒石灰石比添加粗颗粒石灰石时增加更多。另外,添加细颗粒石灰石脱硫还会使炉渣的含碳量同时增加;④由于脱硫效率不高,添加石灰石后使得炉膛内热容量减少并使锅炉的热效率有微小的下降。     

大连台山PFBC-CC热电联供系统方案的计算分析

对大连台山热电厂拟采用的增压流化床燃烧联合循环（PFBC－CC）热电联供系统方案进行了分析介绍，并对影响系统热力学性能的参数如辅助过程空气、过量空气、PFB床温、脱硫效率、Ca/S摩尔比等进行了探讨。     

循环流化床锅炉污染物排放规律的热态研究

在工业规模的循环流化床锅炉上热态测试燃煤污染物排放的规律,研究燃烧过程中一次风率、床温、Ｃａ／Ｓ比、负荷、循环量等因素对 ＳＯ_２、ＮＯ_Ｘ、ＣＯ的排放量及飞灰含碳量的影响．     

CFB锅炉燃烧生物质及RDF燃料的广谱污染物排放研究

在热功率1MW的CFB燃烧试验台上对3类生物质和垃圾衍生燃料(refuse derived fuel,RDF)成型燃料进行试烧试验,对循环流化床锅炉燃用生物质及RDF燃料时污染物的排放特性进行了研究。结果表明:试验燃料NO_x排放浓度随温度和氧量的升高而增大。随着炉膛燃烧温度的升高N₂O排放量明显降低。设计燃料在床温860℃左右时,其SO₂排放量最低,自脱硫效率最高;脱硫效率随着Ca/S的增加而升高,到一定程度后,增长的速度趋缓;设计燃料按Ca/S=1.5添加生石灰粉脱硫,炉膛平均燃烧温度为880℃左右时,脱硫效率最高。试验典型工况烟气中二恶英类以及飞灰、底渣中的二恶英含量均满足国家的排放标准要求。     

高压静电雾化喷浆脱硫实验

湿法烟气脱硫是目前应用最广的一种脱硫方式。为了提高脱硫效率,采用高压静电雾化技术,对石灰石浆液进行雾化,以增强喷浆液滴与烟气的反应过程。初步喷浆实验及观测得出:液滴由于带电极性相同,其雾化弥散程度、分布均匀性得到较大提高,使浆液与SO2的反应面增加,同时静电也提高了液滴表面活性,促使其化学反应加速,SO2吸收加剧。为验证此脱硫技术的效果,模拟实际湿法烟气脱硫建立了高压静电喷浆脱硫实验装置,通过对清水及石灰浆液充电前后烟气脱硫效率的对比分析得出:在石灰水的量浓度为0.02 mol/L、液气比<1.0的情况下,静电比非静电脱硫效率提高约6%,证明此方法能够提高脱硫效率。     

锅炉运行工况对循环流化床烟气脱硫效率影响的实验研究

针对锅炉运行工况变化影响循环流化床烟气脱硫效率的问题,设计搭建了循环硫化床烟气脱硫实验台,研究了运行参数对脱硫率的影响.研究结果表明:最佳的脱硫塔入口烟温范围是117～124℃,最佳出口烟温的范围是74～75℃.在此温度下,适宜的喷水量为1.17～1.25m<'3>/h,脱硫率可以达到90%以上;进气SO<,2>浓度越...     

新型脱硫添加剂在烟气脱硫工艺中的应用

介绍了某种新型脱硫添加剂在1 000MW机组石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统(FGD)的应用情况。机组运行实际测试表明,该添加剂提高了氧化空气的利用效率,降低了Ca/S比,在相同运行工况下使烟气脱硫效率提高了5%～12%。此外,该添加剂的使用明显改善了烟气换热器(GGH)和除雾器的结垢状况,提高了脱硫副产品石膏的品质。     

石灰石脱硫对循环流化床中NO_x生成和排放的影响

石灰石脱硫是循环流化床燃烧技术的优势之一。但是运行实践表明,加入石灰石对循环流化床燃烧过程中 NOX的排放有一定的负面影响,烟气中的 NOX 浓度增大了 20%～30%。为了提高脱硫效率采用较高的钙硫比时,NOX 的排放浓度也会增大。综合分析了石灰石脱硫对循环流化床中 NOX 排放的影响机理,并从化学动力学的角度对该结果进行了理论分析。认为在氧化性燃烧气氛中,石灰石产生的氧化钙能促进挥发分中的 NH3氧化生成 NO,并促进 N2O 转变成在高温下更稳定的 NO,造成烟气中 NOX浓度增高。     

烟气脱硫喷淋塔实时仿真模型研究

基于烟气湿法脱硫机理建立了喷淋塔内脱硫过程实时仿真模型。模型描述了脱硫效率与入口烟气二氧化硫浓度、喷淋浆液中二氧化硫浓度、烟气量、循环浆液量、钙硫摩尔比,浆液酸碱度(pH值)、操作压力、温度以及脱硫塔结构(截面积,吸收区高度等)的定量关系,并编制成算法。在Star-90/Windows2000一体化图形建模实时仿真支撑系统上,以某电厂600MW机组烟气脱硫喷淋塔为对象进行模型验证。在90%、75%与50%工况下仿真计算结果与实际运行值相比较偏差在1%以内,因此,模型具有较高的精度,为实现脱硫系统仿真奠定了基础。