浅谈循环流化床锅炉的脱硫脱硝

摘要: 论文介绍了循环流化床锅炉SO2、NOx产生过程及其特性，着重阐述循环流化床锅炉脱硫脱硝机理以及影响SO2、NOx排放浓度的各种因素，较合理的提出了降低循环流化床锅炉SO2、NOx排放浓度方法、措施等，对循环流化床的运行管理一定的指导作用。

关键词: 循环流化床锅炉脱硫脱销

Abstract: This paper introduces the circulating fluidized bed boiler SO2, NOx production process and its properties, focusing on the circulating fluidized bed boiler desulfurization and denitrification mechanism and affect the SO2, NOx emission concentration of various factors, a more reasonable suggestions to lower the circulating fluidized bed boiler SO2, NOx emission concentration methods, measures of circulating fluidized bed operation management some guidance.

Key words: circulating fluidized bed boiler desulfurization, denitrification

1 概况

随着我国工业产业迅猛发展，环境污染显得更加突出。尽管快速发展的工业使人民的生活水平大幅度提高，但环境污染也给人们的身心健康带来较大危害。据报道我国南方酸雨的PH值达到了3-4，可见大气中SO2、NOx的浓度已到了相当高的程度。由于煤炭中含有一定量

的硫和氮，一般认为，大气中的SO2、NOx主要来源于火力发电厂燃煤锅炉和工业燃煤锅炉排放的烟气中。近年来，循环流化床锅炉作为一种环保型锅炉在工业生产中被广泛应用。因此，搞清循环流化床锅炉SO2、NOx的产生过程，对我们有效控制、降低锅炉SO2、NOx的排放浓度和采取合适脱硫脱硝方法是非常必要的。

2 SO2和 NOx的特性及其危害性

SO2是一种无色有刺激性气味的气体，是对大气环境危害严重的污染物。在阳光催化下，SO2进行复杂的化学反应形成硫酸，再经雨水淋降至地面即形成酸雨。氮氧化物有NO、NO2和N2O三种，NO是一种无色无味有毒的气体，约占煤燃烧产生的氮氧化物总量的90-95%，它在大气存在的时间极短，便被氧化成NO2，NO2与水反应也会形成酸雨。酸雨对农作物有较大的危害，它会造成农作物茎叶色斑，导致农业减产，也会对建筑物造成侵蚀，缩短建筑物的寿命。此外，空气中的SO2、NOx会刺激人们的呼吸道，使人呼吸道疾病的发病率提高。同时，SO2和NOx也是诱发癌症的原因之一。NO还会造成臭氧层的破坏，N2O 是一种无色有毒气体，与氧气反应生成NO，是大气平流层中NO的主要来源，可以破坏大气平流层的臭氧，它也是一种温室气体。

3 煤燃烧过程中SO2析出的动态特性

3.1 煤中硫的存在形式及反应过程

硫在煤中的存在形式主要有有机硫、无机硫两种。无机硫主要为黄铁矿FeS2。有机硫在煤加热至400℃时即开始大量分解，一般认为有机

硫首先分解为H2S，然后遇氧再反应生成SO2，而黄铁矿硫在300℃就开始分解，但大量分解在650℃以上，而流化床燃烧的典型温度区在800-900℃之间。所以，循环流化床锅炉煤中硫的转化率很高。3.2 各种因素对SO2析出的影响

有机硫的分解时间比较短，在挥发分析出以及煤着火的初期基本上就分解了，而黄铁矿硫形成SO2要持续数分钟，并随着温度的升高SO2的转化率会大幅增高。

3.2.1 钙硫比的影响

钙硫比是影响循环流化床锅炉SO2排放的主要因素。在不加石灰石时，SO2的排放量与含硫量成正比。燃料在燃烧时一般有80%以上的硫分转化为气体排放到大气中，剩余部分与炉渣以固态的形式排出。循环流化床锅炉Ca/S低于2.5时，SO2的排放浓度随Ca/S的增加而下降很快。当Ca/S大于2.5时，SO2降低就不明显了，相反，还会带来一些副作用，如影响燃烧工况，增加灰渣物理热损失，提高NOX 的排放，与选择性非催化还原相冲突等。因此，对于循环流化床锅炉Ca/S应控制在1.5-2.5之间。我公司490t/h循环流化床锅炉自2009年4月投运以来，钙硫比控制在2.0-2.5之间，SO2的排放浓度一般200mg/m3左右。

3.2.2 粒度的影响

采用的合理的石灰石粒度，经运行实践证明，既能保证石灰石在炉内的停留时间，同时合理的粒度也尽量增大了石灰石粒子与二氧化硫的接触面积，提高了石灰石的利用率，有利于脱硫反应的进行。