DCL型固硫技术在大型高压煤粉锅炉的应用(2)

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-06-29 原文发表时间:2007-06-30 人气:1

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固硫剂喷嘴从锅炉标高23.1m处下两个手孔插入，喷嘴采用耐热合金钢铸造，内管钢材为1Gr18Ni9Ti。助推风利用锅炉热风道送来的热风，气料比为＜3kg/m3。为保证固硫剂能在炉内迅速均匀扩散，喷嘴在出厂前进行了冷态试验，保证足够的旋流强度，使物料离开喷嘴迅速扩散并形成一个回流区，保证固硫剂均匀扩散。系统中采用了不少外国先进专利技术，整个系统耗能见表1和表2。

表1输送喷射设备电耗表

表2输送喷射设备气耗表

三、固硫剂在锅炉应用的几个关键问题

1、固硫剂喷入炉内区域选择　实验室高温固硫表明，温度对固硫效率是相当重要的，当温度超过1200℃时SO2重新释放出来，固硫率接近于零。这是因为：SO2通过覆盖在CaSO4表面的保护层的扩散速度随着温度的升高而增大；另一种原因可能是在当固硫剂里面的催化剂失效时，SO2与MeO生成的MeSO3又分解为SO2和MeO。从4#炉试验结果来看，第二种可能更大一些。

4#炉第一次试验，喷嘴装在20.8m处，喷入区域温度高于1200℃，数据显示出口烟气中的SO2较未喷固硫剂时烟气中的SO2还高出5%～10%。当喷嘴装到23.1m时，（测得温度均为1045℃）固硫效率明显提高。

2、选择合适的钙硫比　不同的固硫剂添加量有不同的固硫效果，取决于原煤含硫量、燃煤用量，它可通过钙硫摩尔比来求得：

M=A×B×X/0.27

式中：M--固硫剂喷入量t/h
　A--锅炉每小时耗煤量t/h
　B--煤中含硫量%
　X--Ca/S摩尔比

假设220t/h锅炉燃煤量为28t/h，煤中含硫量为0.8%，要求Ca/S摩尔比为2时，则固硫剂喷入量为：

M=28×0.8%×2/0.27=1.66t/h

设定不同的Ca/S摩尔比取决于本炉在哪一种固硫剂喷入量取得最佳固硫效果，它要考虑到安全、经济，对削减SO2排放量的要求等，经优化方式来决定。广石化220t/h锅炉在应用试运Ca/S摩尔比在2和2.5时，由广州市环境保护科学研究所测得的SO2削减率，见表3。

表3DCL型燃煤固硫剂固硫效果监测结果

注：广州市环境保护科学研究所监测

需要说明的是，固硫剂喷入炉内后，最终与粉煤灰一起被电除尘捕捉。不能无限度的提高Ca/S摩尔比，否则，电除尘前烟尘浓度增大后，影响电除尘正常运行。在电除尘满负荷运行状态下，电除尘出口烟尘排放浓度依然超标。根据4#炉投入固硫剂后对电除尘前后烟尘浓度和除尘效率检测结果表明，当Ca/S摩尔比在2.5以下时，除尘效率和出口烟尘浓度变化不大。

3、喷嘴助推风对脱硫效率的影响

由于各种锅炉结构不同，设计煤种和实际用的煤种不一样，锅炉的温度场分布不一样，广石化4#炉最后确定的固硫剂喷入位置为23.1m处，该处炉内结构见图2。

图2　固硫剂喷嘴位置

当喷嘴二次风速过高时，SO2排放量曾出现过削减率不到35%，当调整了二次风开度，降低了风速，SO2削减率即上升到55%以上。在不同锅炉应用时，喷嘴的助推风（二次风）的风速的调整是相当重要的。

四、脱硫成本分析

目前供应商提供的固硫剂为200元一吨，根据Ca/S摩尔比在2.0和2.5时的SO2削减率，按广石化动力事业部4#锅炉试验时的原煤含硫量和耗煤量理论测算，当Ca/S摩尔比在2.0时，削减每吨SO2固硫剂成本为1509元；当Ca/S摩尔比在2.5时，固硫剂成本为1687元，每kW·h发电成本约增加0.006元～0.008元。SO2排放环境造成的损失远远大于此数，也大大低于国外脱硫设施削减一吨SO2的成本。

DCL型燃煤固硫剂技术，具有投资少、占地小、效率高、运行费用低等优点，对锅炉运行安全可靠性影响甚微，非常适合我国国情。DCL型固硫剂固硫技术，对新建企业锅炉的环保“三同时”，对现有企业的改扩建、削减企业的SO2排放总量，是一个可行的高新技术 (

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