Research on the Application of CFB in Boiler Furnace Calcium Injection Desulfurization
金龙 JIN Long
（神华准能集团有限责任公司，鄂尔多斯 010300）
（China Shenhua Zhunneng Group Co.，Ltd.，Ordos 010300，China）
摘要：伴随着环保技术的不断发展和进步，节约型煤炭管理具有更加重要的研究意义，有效研发循环硫化床锅能在顺应环保形势的基础上满足环保标准的新要求，也成为了新建电厂或者是现役电厂更新或者改建脱硫设施的首选。本文简要分析了CFB，并对锅炉炉内喷钙脱硫技术应用CFB的影响因素和具体过程予以分析，仅供参考。
Abstract: With the continuous development and progress of environmental protection technology, saving type coal management has more important research significance. The effective development of circulating vulcanized bed boilers can meet the new requirements of environmental protection standards on the basis of complying with the environmental protection situation, and it has become the first choice for new power plants or existing power plants to renovate or rebuild desulfurization facilities. This paper briefly analyzes the CFB and analyzes the influencing factors and specific processes of CFB application in the boiler furnace calcium desulfurization technology for reference only.
关键词：锅炉；炉内喷钙脱硫技术；CFB；逻辑优化
Key words: boiler；in-furnace calcium injection desulfurization technology；CFB；logic optimization
中图分类号：TK229.6 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）34-0164-02
1 CFB概述
本文以DG1177/17.4-Ⅱ1型循环硫化床汽包炉作为研究对象，其本身是膜式水冷壁炉护膛截面，具体参数见表1。
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整个锅炉的前沿炉宽要设置相应的给煤管道口，炉腔的前墙和后墙本身会设置二次风支管道结构，分为上层和下层，每层设置8根基础结构，炉膛设计体系中，主要是借助水冷壁管围成的水冷风室，两侧要设置风道结构，确保热一次风能从风室的两侧直接进入到设备中，借助流化床料处理工序就能提高整体设备的应用效果。在燃烧过程中，烟气会携带相应的床料直接借助炉顶实现转向，以保证后墙水冷壁的上部能形成烟气出口的基础结构，维护整体气固分离效率，有效提升出口的烟温处理水平。
除此之外，整个系统中还设置了烟气脱硫装置、烟气除尘装置以及烟气脱硝装置三类。第一，烟气脱硫装置，主要是借助循环流化床和石灰石粉，有效配置石灰石输送系统，能结合输送结构的系统要求设置为20（t/h），整体脱硫效率在85%以上，且烟气中排放的二氧化硫含量能被控制在800mg/Nm3范围以内。第二，烟气除尘装置，主要是电袋复合式除尘设备，相关人员只需要更换新型滤袋或者是封堵电袋复合除尘器旁路通道即可，在调整二次电压的基础上，整体除尘率能达到99%以上，将烟气排放含尘量控制在30mg/Nm3范围内。第三，烟气脱硝装置，在CFB系统中，主要是应用低氮燃烧技术，整体燃烧的温度较低，其能借助二次风分级处理，在炉膛下部形成缺氧式燃烧形态，能有效减少NOx的生成。正是因为CFB自身较为特殊的结构特点，能有效在旋风分离机制应用下完善混合作用的时效性，也为后续烟气和喷入还原剂充分混合提供保障。
2 锅炉炉内喷钙脱硫技术应用过程中的影响因素
在对锅炉炉内喷钙脱硫技术应用过程进行分析的过程中，要结合其实际运行效果对相关参数进行分析和判定，结合炉内喷钙脱硫技术，CFB锅炉能将脱硫率提升到90%以上，其中，二氧化硫的排放也能满足环保排放的实际需求。尽管如此，一些地区应用的CFB依旧存在脱硫效率低且二氧化硫排放不达标的问题，究其原因，主要是因为一些影响CFB脱硫效率的因素控制不当。
2.1 石灰石活性
对于脱硫石灰石而言，吸收剂的脱硫性能和石灰石反应的活性相关联性并不是非常大，但是，石灰石的反应过程活性参数却会受到石灰石成分以及内部微观结构的影响。也就是说，差异化产地的石灰石反应方面本身就存在较大的差别。相关数据显示，在整个系统煅烧操作后，平均孔径较大就意味着脱硫效果较好。最重要的是，在研究石灰石和微观结构的基础上，要充分分析石灰石矿脱硫反应活性差距，仅仅需要控制碳酸钙的含量以及基本粒度。
2.2 石灰石粒度
对于锅炉炉内喷钙脱硫体系而言，石灰石粒度是非常重要的影响因素，若是粒径较小，则锅炉石灰石粉末没有经过分离器进行补充集，会形成份额较大的飞灰，这部分细石灰石粉则会和烟气产生较短的接触时间，使得利用率明显降低。若是投入的颗粒较大，则因为石灰石不能参与到循环中，就会造成和高二氧化硫浓度烟气接触时间缩短的现象。
3 锅炉炉内喷钙脱硫技术应用CFB的过程
在应用锅炉炉内喷钙脱硫技术的过程中，要对锅炉燃烧过程进行调整，有效了解相应影响因素的基础上，保证运行参数的稳定性和合理性，借助锅炉炉内喷钙脱硫技术处理机制，发挥CFB应用优势，确保烟气排放能满足国家的相关环保要求。
3.1 有效对锅炉炉内喷钙脱硫体系进行调整
首先，要明确影响因素。1）床温、氧量、回料系统对二氧化硫排放量的影响。2）上方配比和下方配比对二氧化硫产生的影响。3）一次风量对排放数量的影响。
其次，要结合相关要求对具体采纳数进行分析，从而判定脱硫系统出力测试效果。其中，单套系统设计出力、炉前输送系统耗气量、炉前输送系统压力以及炉后输送系统压力等都要进行参数分析。由此可知，变频过程给料机的实际给料量参数在炉前系统和最大出力体系之间依旧存在差异，使得炉后系统能达到最大出力效果，也为测试工作的全面开展提供了环境，要想完善具体参数效果，就要对炉煤量和烟气排放量等进行分析。炉前脱硫系统频率/给料量对比分析见表2。
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最后，要对入炉和石灰石粉进行具体优化，对于整个系统而言，入炉煤含有硫元素大约为1.2±0.1%左右，整体发热量较高，并且，石灰石粉的氧化钙含量要在50%以上，借助石灰石活性中等以上的设计机制对其进行处理，CFB锅炉炉内喷钙脱硫使用的是要满足基础粒度的物质，从而有效提高整体粒径分析水平，粒径要在0.25mm到0.45mm之间，小于0.1mm的石灰石粉含量要在15%以下，而最大粒径不能超过1.5mm。
3.2 判定并调整基础试验结果
第一，床温对于二氧化硫排放量产生的影响，循环流化床锅炉中的二氧化硫排放浓度以及锅炉运行过程中床温的控制过程息息相关，需要借助调整数据对其进行分析。一般而言，在锅炉燃烧床温升高后，二氧化硫的排放浓度也会随之增加，床温上升的越高，则表示二氧化硫排放的浓度越高，见图1。
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基于此，要想合理性减少二氧化硫排放浓度，就要对锅炉运行床温进行控制，将其约束的一定的范围内，切忌将其控制在较低的范围内，反而会因为锅炉燃烧效率不足出现运行失衡的问题。
第二，氧量对二氧化硫产生的影响，在循环流化床运行机制中，基础氧量参数和二氧化硫排放量之间存在一定的关系，要想维护锅炉炉内喷钙脱硫技术应用CFB的效果，就要调整具体参数。并且，二氧化硫浓度和运行氧量之间呈现反比例关系，氧量若是在3.8%以上，则其浓度会逐渐上升，但是，需要被控制在200mg/Nm3以下，才能避免过高的空气系数增加颅内受热面磨损问题。
第三，回料系统对二氧化硫排放产生的影响，在实际研究机制中，为了合理性提高其应用效率，要对回料器进行判定，尤其是上升段和下降段，都要提升风量控制效果，并且将参数也控制在合理化的数据范围内。其中，上升段风量要从4100Nm3/h有效降低为2200Nm3/h，而下降段的实际风量则要从1000Nm3/h降低到600Nm3/h，正是应用相应处理机制，能合理性控制回料器的基础性温度参数，保证温差能被控制在一定范围内，降低波动幅度和相对排放温度。
第四，上二次配方和下二次配方对二氧化硫产生的影响，在锅炉炉内喷钙脱硫技术应用CFB的过程中，要合理性完善处理机制，就要逐渐关闭上二次风门的挡板开度，并且将其调整到55%左右，从而确保二氧化硫的浓度能有效呈现出下降状态。因为下二次风口和布风板之间的距离较近，这就需要在维护氧量的基础上，全面减少二次风开度效果，并且维护风量的增加效果和处理水平，有效减少二氧化硫的浓度参数，而在高负荷情况下，则要维持全开状态，确保开度能维持在50%到60%之间。
第五，一次风量对二氧化硫产生的影响，在对具体参数进行具体分析的过程中，要整合风险体系和应用效果。当一次风量升高到300Nm3/h后，整体系统中二氧化硫的浓度也会随之增长。需要注意的是，若是要想合理性降低二氧化硫的参数浓度，就要在高负荷状态下降一次风量控制在270Nm3/h以下，从而位置整体结构的应用效果。
3.3 优化防磨体系
为了有效提升锅炉炉内喷钙脱硫技术应用CFB的水平，就要整合系统改造过程，按照环保规定提高具体物料的管理水平，借助机组检修锅炉受热面检查磨损的方式确保能提升安全运行的合理性。只有减少水冷壁受热的磨损速度，才能提高保护和强化水平，一定程度上维护锅炉炉内喷钙脱硫技术应用CFB的效果。
4 结束语
总而言之，在锅炉炉内喷钙脱硫技术应用CFB的过程中，要结合实际要求和具体运行环境开展系统化项目升级，确保处理机制和应用体系的完整性，也为后续应用环境的统筹优化奠定基础。
参考文献：
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[2]李竞芨，杨欣华，张思海，等.循环流化床锅炉多粒度多流态炉内喷钙脱硫技术[J].沈阳工程学院学报（自然科学版），2014，10（2）：113-117.
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