流化床炉脱硫SO2析出的动态特性解析

　　SO2是一种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是一种有毒的气体,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。

　　流化床炉中煤燃烧过程中SO2析出的动态特性：

　　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。

　　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。

　　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。

　　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。