循環流化床鍋爐爐內脫硫原理及影響因素淺析

劉紅娟

摘 要：眾所周知，煤在燃燒過程中會產生污染性氣體二氧化硫。如果想要對產生的污染氣體進行有效的控制，就需要找到工業生產中減少二氧化硫產生的方法。目前，脫硫技術在實際的生產中得到了廣泛的應用，循環流化床鍋爐爐內脫硫就是一種有效脫硫方法。

關鍵詞：循環流化床；爐內脫硫；鍋爐；污染氣體控制

中圖分類號：TK229.66 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）03-0005-02

中國是能源生產量和消費量較大的國家，能源是日常生活中必不可少的。目前，我國能源種類中煤炭所占比重非常大。每年大量煤炭的燃燒對我國的生態環境造成了一定的影響，產生出的二氧化硫增強了降水中的酸性，為酸雨的形成提供了條件。酸雨天氣不僅影響到了人們的日常生活，造成了一些建筑物的損壞，更是導致了很多浮游生物的死亡。較之于其他國家，我國受酸雨的危害更加嚴重。因此，如何高效地使用能源、保護環境、降低成本，做到可持續發展，是我國在新世紀面臨的重要問題。如今，我國已經研究出一些減少二氧化硫產生的辦法，但還在進行更深入的研究。現在世界上使用的脫硫技術有很多，循環流化床鍋爐爐內脫硫是目前比較不錯的方法。循環流化床鍋爐技術的適應性較強，適用于很多種類的燃料，并且脫硫效果非常好，能夠有效減少污染氣體的排放。循環流化床鍋爐技術是當下大家比較認可的方法，現在已經在很多地方得到應用，而且技術日臻成熟。如何進一步推動這一技術的進步，了解循環流化床鍋爐爐內脫硫的原理以及影響爐內脫硫的因素有著至關重要的作用。

1 循環流化床鍋

近幾年來，循環流化床鍋應用非常廣泛，這項技術被認為是一種高效清潔的技術，特別是它的爐內脫硫技術。它所采用的低污染燃燒技術，目前也最符合中國的國情。但是，我國對循環流化床鍋爐爐內脫硫技術還存在一定的質疑。我國現在很多企業二氧化硫的排放量達不到國家標準，需要進行二次脫硫。如果還要進行二次脫硫，那么成本就會大大增加。還有人認為不需要進行二次脫硫，只要很好地掌握循環流化床鍋爐的運行溫度，就可以實現爐內脫硫，因此循環流化床技術還需要進一步完善。

2 爐內脫硫的原理

循環流化床鍋爐爐內脫硫就是通過高溫煅燒將爐內的碳酸鈣分解成氧化鈣，氧化鈣與二氧化硫發生反應進而生成硫酸鈣，這樣便達到了脫硫的目的。煤中的硫有三種存在形式，在大量實驗中發現，煤的燃燒會有二氧化硫的析出，經過氧化都會有很多其他物質生成二氧化硫。

3 影響脫硫效率的因素

3.1 循環流化床床溫對脫硫效率的影響

實驗結果表明，循環流化床鍋爐爐內二氧化硫產生量取決于循環流化床的床溫。隨著床溫的增高，二氧化硫的濃度也會增大，但是脫硫的效率會隨著床溫的升高快速下降。床的溫度如果太低，脫硫劑的孔隙會減小，會使它的反應速度降低，二氧化硫的析出速度就會變緩，從而影響脫硫的效果；當溫度非常高時，爐內氧化鈣與二氧化硫的反應速度會降低，這樣也會影響脫硫的效率。所以，溫度過高可能會使脫硫的效果變差。

3.2 石灰石的質量

石灰石質量主要由四部分組成。現在我國對石灰石質量的控制能力還不夠強，不能確保將這四部分一同控制。水過多會造成運輸上的困難，容易發生堵塞的現象。同時，粒度和活性是很重要的兩個部分，這兩部分對脫硫效率有著很大的影響。

3.2.1 石灰石的粒度

石灰石粒度的大小對脫硫效率高低有很大的影響：如果投入的粒徑太小，通過的石灰粉則非常少。由于石灰粉末與煙氣的接觸時間減少，沒有什么利用價值；如果投入的粒度較大，會在運輸上帶來較大困難，會有大量的石灰石不能進行循環工作，使其與二氧化硫的接觸時間很短。由于產生的硫酸鈣的體積要比碳酸鈣大，會使二氧化硫不能與大量的石灰石反應，從而不能達到脫硫的目的。因此，石灰石既不能太大也不能太小。所以，選取粒度大小適中的石灰石，使大部分石灰石能夠參與爐內的循環，有助于提高利用率。不同的鍋爐對粒度的要求是有所不同的，要視情況而定。

3.2.2 石灰石的活性

活性對脫硫性能的影響很大。如果石灰石的產地不同，那么它們的活性也是不同的，而且差別比較大。燃燒后表面積大表現出來的脫硫效果好，表面積大則意味著在反應時接觸面積較大。因此，要對石灰石進行選擇，在選擇過程中要采用科學的方法。

3.3 煤的種類不同

煤的種類不同，脫硫產生效果也不同。循環流化床爐內脫硫效率的高低取決于煤中的含硫量。一般來說，煤在燃燒中含硫量越高，那么這種煤的脫硫效率就越高，但是在此過程中硫的排放量也是很大的。目前為止，我國硫的排放量還沒有達到國家標準。如果想要降低硫的排放量，那么就要盡量使用低硫煤。我國循環流化床鍋爐爐內的脫硫技術還需要進一步改進，要通過提高脫硫效率來減少二氧化硫的排出，從而降低成本。

3.4 石灰石投放方式對脫硫效率的影響

過去經常會把煤與石灰石一起放入爐內進行脫硫，這種方法使用非常方便，并且對于工作人員來說，這也是容易操作的，但是在這個操作過程中會出現很多問題，比如會降低石灰石、二氧化硫和氧氣的反應效率。因而，可以將投入石灰石的地方設在二次風口，利用二次風將粉末利用率提高，這樣可以增加反應的速度，也提高了脫硫的效率。雖然操作過程中比較復雜，但是可以減少對環境的污染，能夠取得很好的脫硫效果。這種方法將會得到廣泛的應用。

4 結束語

我國的能源利用率不高，怎樣減少空氣污染是我國需要進一步探討的問題。目前，循環流化床鍋爐技術是大家比較認可的脫硫技術，現在已經有很多地方應用這個技術，這個技術還在不斷地更新。在運用循環流化床鍋爐爐內脫硫技術時，根據煤的含硫量等因素，使用不同的脫硫策略，還要對循環流化床的溫度進行控制，深層次地了解爐內脫硫的原理，通過對石灰石質量的監督，了解影響脫硫效率的因素。我國在脫硫技術上還需要總結經驗，在經驗中找到更先進的脫硫方法，使脫硫技術再上一個臺階。另外，就是要努力減少空氣污染和成本投入。