CaS为中间产物的炉内喷钙同时脱硫脱硝技术探讨
摘要: 介绍了煤粉炉在低 NOx燃烧条件下以 CaS为中间产物 , 选用不同煤种 , 在不同区域喷钙温度、钙硫比、过量空气系数等对脱硫率的影响 , 分析了以 CaS为中间产物的低 NOx燃烧条件下的炉内同时脱硫脱硝技术的可行性 , 探讨了生成 CaS的合适的炉内反应条件 , 分析了脱硫过程与脱硝过程之间的相互影响。得出在高温和强还原性气氛下更易生成 CaS, 在温度高于 1 250℃条件下 , 适当控制反应条件 , 可以得到有利于 CaS生成 CaS O4反应的结果。
关键词: 低NOx 燃烧条件,喷钙,脱硫
除 NOx外 , 煤燃烧过程中排放的另一个主要污染气体是 SO2。目前控制 SO2 排放的方法主要有燃前脱硫、燃中脱硫和烟气脱硫三种。燃烧中脱硫是指在燃烧过程中将固硫剂直接加入煤粉锅炉炉膛内 , 达到控制 SO2排放的目的。
传统的喷钙脱硫方法是将细石灰石粉从炉膛上部烟温低于 900～1 000℃的位置喷入 ,主要是考虑到以下因素: ①高温下固硫产物的分解。固硫产物CaSO4和 CaSO3分别在 1 195～1 215℃ 和 1 000℃ 温度下分解; ②高温下脱硫剂烧结 ,表面积减少; ③CaSO4的摩尔体积较大 ,固硫反应过程中生成的硫酸钙减少了脱硫剂的比表面积 (每 1molCaO固硫生成 CaSO4 ,体积要膨胀 2175倍 ,从而堵塞了脱硫剂中的微孔 ) ,使脱硫反应的比表面积下降 ,阻止脱硫反应的进一步进行。由于反应时间短 ,尾部烟道内烟温低 ,固硫率一般仅在 25%～35%。尽管这种
脱硫方法投资少 ,运行费用也低 ,但由于其固硫率低 ,因此吸引力较小。开发一种适合我国国情并能够突破燃烧脱硫温度的上限 ,使固硫反应剂在燃烧器区域能够固定一部分硫分 ,并在通过炉膛高温区时不分解 ,再结合传统的炉膛上部喷钙脱硫方法 ,则必然能大幅提高炉内高温脱硫的效率。另一方面限于目前我国的经济发展水平 ,相比于选择性催化还原脱硝 (SCR)昂贵的投资和使用费用 ,采用炉内方法控制 NOx ,也是目前及将来一段时间内 NOx减
排的主要手段。因此研究如何在低 NOx 燃烧条件下采用燃烧手段实现炉内同时脱硫脱硝的技术有其现实和理论意义。
文章对低 NOx 燃烧条件下的炉内喷钙脱硫过程进行了试验研究 , 分析了以 CaS为中间产物的低NOx燃烧条件下的炉内同时脱硫脱硝技术的可行性 , 探讨了生成 CaS的合适的炉内反应条件, 例举了脱硫过程与脱硝过程的相互影响。
1 试验设备及方法
2 试验结果分析
3 结论
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