2010/10/20 15:41:09
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内容摘要:流化床锅炉中SO2的生成及排放控制
(1)
的生成 燃煤中的硫以四种形态存在,即硫化物硫、硫酸盐硫、有机硫及元素硫。其中硫酸盐硫是不可燃的,是煤灰的组成部分,其他均为可燃硫,占煤中硫分的90%以上,其中硫化物硫和有机硫为主要硫分。
煤燃烧时,可燃硫在受热过程中从煤中释放出来并被氧化生成
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。其反应为:
在循环流化床锅炉中,由于燃烧室温度较低,由
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转化为会

的量很少。硫酸气体在温度降低时会与烟气中水分反应生成硫酸雾。

和硫酸雾如不经处理排人大气,就会造成大气污染并形成酸雨。
(2)脱硫反应机理 燃料燃烧时生成的
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可以通过与

等碱金属氧化物反应而生成

等物质而被固定在灰渣中。
流化床锅炉中一般采用钙基材料如石灰石作为脱硫剂来脱除
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。
石灰石被破碎成颗粒并加入循环流化床燃烧室后,首先发生

的煅烧反应,即石灰石在高温下分解为CaO和

,如下式所示:
当
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煅烧成CaO时,由于
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的摩尔体积约为CaO的两倍,因而原
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内的自然孔隙扩大了许多,有利于
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进入孔隙与CaO发生脱硫反应。但是,由于脱硫产物

的摩尔体积比
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的还要大,因而CaO反应生成
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后体积会发生膨胀,脱硫剂的孔隙及其入口均被体积增大的
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反应产物所堵塞,使脱硫剂表面形成一层致密的
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薄层。这一薄层阻止
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进一步与内部的CaO反应,使内部大量

无法利用。所以在鼓泡流化床锅炉加入石灰石脱硫时,脱硫效果不够理想。钙硫摩尔比不仅总大于1,而且在燃用高硫煤时可达到5以上(例如燃用含硫3%的高硫煤并要脱硫效率达80%时)。
图8-118所示为石灰石在燃烧脱硫反应过程中的脱硫原理示意。
如增加脱硫剂的细度,以增加脱硫剂反应的接触面,在鼓泡床锅炉中,细脱硫颗粒会被直接吹出燃烧室,仍不能有效利用。
在循环流化床锅炉中,采用石灰石脱硫时,由于燃烧室出口处布置的旋风分离器的分离作用,可使石灰石在床内反复循环利用,脱硫过程中,在脱硫剂表面形成的
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薄膜也因在床内不断循环磨损而剥离,使未反应的
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继续与
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反应。这样,就使石灰石利用率大为提高。在循环流化床锅炉中,如燃用含硫量为3%~3.5%的煤种时,如采用高活性的石灰石,则如保持钙硫摩尔比为l.5~2.5,就使脱硫效率达到90%以上。
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