１５李Ｉ 皖 循环流化床锅炉炉内脱硫与炉外脱硫 比较分析 尤 俊 （福建省特种设备检验研究院摘要福建福州 ３５０００３） 通过对循环流化床锅炉炉内脱硫与炉外脱硫两种脱硫方法的脱硫效果、投资、运行成本进行综合比较分析，认为 两种脱硫方法在工程及设备上的投资基本相当，但采用炉外脱硫的效果较好、运行成本较低，因此炉外脱硫应是目前循环流 化床锅炉脱硫的首选方法。 关键词循环流化床锅炉 炉内脱硫 简易湿法脱硫 中Ｉｔｔ（ｆ类号：Ｘ７０１．３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２—９０６４（２０１２）０４—０１０５—０２ 要根据烟气中ＳＯ，含 量来调节转速、控制 给料量）后。由罗茨鼓 风机高压风送人炉 膛。 １循环流化床锅炉炉内脱硫 １．１循环流化床锅炉脱硫现状 循环流化床锅炉具有很多优点．可烧劣质煤．可采用掺 烧石灰石（炉内喷钙）来实现脱硫。相对湿法烟气脱硫，其占 地面积小．系统处于干态．不会出现设备、管路腐蚀等问题。 循环流化床锅炉采用掺烧石灰石进行炉内脱硫．在钙硫 比为２．０～２．５的情况下．设计的脱硫效率为８５％。由于循 脱硫石灰石粉粒 径的最佳范围为１００～ ３００ｕｍ 粒径太细可能 造成细颗粒还未完全 利用就逃逸．太粗可 １－－日用仓；２一缓冲仓；３一压缩空气；４一 石灰石粉：５一石灰石风机；６一检修压缩 空气；７一二次风；８一炉膛 图１ 循环流化床锅炉石灰石粉供应 环流化床锅炉燃烧温度较低．氮氧化物产生量只有其它锅炉 的１／３。所以循环流化床锅炉是一种较清洁的燃烧设备。但 在循环流化床锅炉采用掺烧石灰石进行脱硫的实际运行中． 脱硫效率较低．达不到设计值的８５％，只能达到５０％左 右。而且由于钙硫比较高，导致运行费用也偏高。另外，现在 的热电企业也很少采用或基本不采用掺烧石灰石的方法来 进行脱硫．而是寻求炉外脱硫即烟气脱硫的方法来实现二氧 化硫的减排 １．２炉内脱硫技术分析 能造成未反应的石灰 石粉太多。床温或者 石灰石粒径偏离最佳 系统工艺 值均会导致脱硫效率下降．造成石灰石的浪费。 实际运行结果：在钙硫比为２＿３的情况下，添加石灰石 量为２．５２ｔ／ｈ，脱硫效率为５３％，削减ＳＯ ３４６ｋｇ／ｈ，烟气Ｓ０２， 排放浓度为１０９５ｍｇ／ｍ３ 考虑到煤燃烧过程中硫的转化率及 以一个典型１３０ｔ／ｈ循环流化床锅炉为例．其设计参数： 额定蒸发量１３０／ｈ：额定蒸汽压５．２９ＭＰａ：额定蒸汽温度 ４５０￣Ｃ；给水温度１５０￣Ｃ；一次风预热温度１５０￣Ｃ；二次风预热 温度１５０￣（２；排烟温度１５０￣（２；设计燃料Ｉ类烟煤Ｑ ＝ １２６６９ｋＪ／ｋｇ：煤的含硫量为ｌ％；设计热效率８５％～８８％；设计 锅炉机械未完全燃烧的热损失．循环流化床锅炉掺烧石灰石 后的实际脱硫效率为３８％，即削减ＳＯ：的绝对量为２４８ｋｇ／ｈ， 添加的２．５２ｔ石灰粉价格约为２５２元．如仅计算石灰粉消耗 这一项，脱硫成本约为１０００元／ｔＳＯ ，。由于烟气排放的Ｓ０ 浓度仍然较高。因此很难满足环保要求。 导致以上运行结果的原因在于： （１）一般认为，在过剩空气系数为１．２、烟气温度为８７０￣Ｃ 时，燃煤燃烧后生成的ＳＯｘ中绝大部分为Ｓ０ ，只有１％～２％ 为ＳＯ ，ＳＯ 含量随过剩空气系数、烟气温度的加大而增加。 脱硫效率８５％；钙硫ｌ：Ｅ２．０—２．５；燃料消耗量３２６４０ｋｇ，／ｈ；燃 料的颗粒度要求≤１３ｍｍ；石灰石颗粒度要求≤２ｍｍ。整套装 置的投资约为３００万元。循环流化床锅炉炉内脱硫石灰石粉 供应系统工艺见图１ 如图１所示．每套石灰石粉供应系统配有２台罗茨鼓风 机（１台运行，ｌ台备用），石灰石粉从料仓下经旋转给料阀 （变频，主要根据缓冲仓的料位来调节转速、控制给料量）进 人中间缓冲仓。从中间缓冲仓下来再经旋转给料阀（变频．主 如果用ＣａＯ来吸收Ｓ０，。则生成的大部分ＣａＳＯ 在温度较高 的条件下又被分解为ＣａＯ和ＳＯ ，而且当过剩空气系数为 １．２时，只有很小的一部分ＣａＳＯ 被氧化成稳定的ＣａＳＯ 。 作者简介：尤俊（１９７３～），男，福建省特种设备检验研究院宁德分院副院长，高级工程师。主要从事锅炉压力容器检验设备工程的研究与检验 工作。 ｎＩ．） ｌｎ＾毒●喜 ＣａＯ吸收Ｓ０ 的效果较好，能生成稳定的ＣａＳＯ４。 堵塞问题、腐蚀问题、风机带水问题都已基本得到解决。整个 系统的维护工作很少。不需要配备专职人员。采用双碱法的 （２）循环流化床锅炉在加入石灰石后，循环流化床灰平 衡关系被打破。烟气含尘浓度显著增加（增加量为４３．６％）， 脱硫运行成本约为３５０元／ｔＳＯ：。如果采用废碱液脱硫，脱硫 的运行成本会更低 ２．２简易湿法烟气脱硫投资估算 一一 对旋风分离设备磨损加大．烟尘中ＣａＯ含量加大．对后面的 电除尘运行也会产生不利影响 （３）掺烧石灰石后，锅炉的热效率降低约ｌ％，添加石灰 石的人工成本和机械成本也较大。由于与锅炉的运行工况相 关联．司炉工往往会根据锅炉的燃烧情况来添加石灰石，而 不是根据燃煤的含硫量来添加石灰石．因此使得脱硫工作没 有得到基本保证 以１３０ｔ／ｈ循环流化床锅炉简易湿法烟气脱硫为例进行 投资分析：总投资３００万元，其中脱硫体２３０万元（包括脱硫 塔、内部管件、喷雾装置及平台支架等）。循环水池７０万元 （包括循环水池、泵、脱硫处理等）。 ３结语 循环流化床锅炉采用炉内脱硫的方法与采用简易湿法 ２简易湿法烟气脱硫 ２．１简易湿法烟气脱硫工艺分析 烟气脱硫在工程及设备上的投资基本相当。采用炉内脱硫法 运行成本略高．脱硫成本在１０００元／ｔ以上，锅炉的热效率降 低约１％．对锅炉旋风分离设备的磨损较大，对锅炉及除尘器 简易湿法烟气脱硫即炉外脱硫。采用简易湿法对除尘后 的烟气实施脱硫可满足环保要求。 从除尘器出来的烟气经脱硫塔进Ｅｌ挡板门．进入脱硫 塔．在脱硫塔内经过反应、气固分离及脱水除雾后外排。脱硫 的运行有较大影响．脱硫成为司炉操作的一项附加工作。受 锅炉运行工况影响．脱硫效果没有保证。而采用简易湿法烟 塔体由麻石制成．耐磨防腐性能良好，使用寿命２０年以上。 简易湿法烟气脱硫系统为一个独立的系统。其在运行中 不影响锅炉、除尘器及其它系统的运行；脱硫效率较高，可保 持在８５％以上；由于脱硫塔体及技术上的不断改进，管路的 气脱硫工艺．运行成本较低．双碱法脱硫运行成本约为３５０ 元／ｔ．且对锅炉及除尘器的运行没有影响。综合比较分析，循 环流化床锅炉采用简易湿法烟气脱硫工艺要优于炉内掺烧 石灰石脱硫工艺 （上接第１０４页） 径、薄膜厚的色谱柱能够提高分离能力，并减少分析时间［ｎ］。 痕量有机物的研究．色谱，２００３，２１（１） ４陈慧．黄要红．蔡铁云．微柱１１１相萃取一毛细管液相色谱在线联用 技术．环境污染与防治。２Ｏｏ４。２６（１） ４小结 多环芳烃（ＰＡＨｓ）是一种重要的致癌有机物，具有低水 溶性、高辛醇２水分配系数、高沉积物２水分配系数和较低 的蒸汽压。它可以通过大气沉降、城市污水排放以及雨水冲 ５ 陈硕，韩宗勋。全燮，等．毛细管固相微萃取一液相色谱法测定水中 的多环芳烃．分析化学．２００３，３１（２） ６李竺。陈玲，郜洪文，等．ＳＰＥ—ＰＤＡ／ＦＬＤ串联ＨＰＬＣ法测定水样中痕 量多环芳烃．环境化学，２００６，２５（４） 刷作用进入水体，对整个生态系统的健康造成威胁。因此，对 水体中的多环芳烃的富集和分析方法的研究越来越引起人 们的重视 本文主要介绍了国内的一些富集技术和检测方 法．并展望水体中多环芳烃的检测方法将朝着更加简洁和痕 量的方向发展 ７陈慧，黄要红，蔡铁云．固相萃取一气相色谱，质谱法测定水中多环芳 烃．环境污染与防治，２００４．２６（１） ８罗世霞．朱淮武．张笑一．固相微萃取一气相色谱法联用分析饮用水 源水中的１６种多环芳烃．农业环境科学学报，２００８，２７（１） ９陈硕，韩宗勋，全燮，等．毛细管固相微萃取一液相色谱法测定水中 参考文献 １孙守焕。司新亚．环境中多环芳烃的研究进展．煤矿现代化，２００７（４） ２石璐．环境水样中痕量多环芳烃的分析研究进展．企业技术开发， ２００７，１０（１０） 的多环芳烃．分析化学，２ｏ０３，３１（２） １０陈佳宁，蔡宗群，朱亚先，等．双波长荧光法同时测定水溶解态的 茚、萘和菲．分析化学。２ｏｏ８，３６（３） ｌ１ ＫｅｉｔｈＷｏｒｒａｌ１．沃特世ＱＵＡＴＩ＇ＲＯ Ｍ ＩＣＲＯ ＧＣ对水中多环芳烃 ３ 肖珂，王勇，路鑫，等．固相微萃取一气相色谱／质谱测定工业废水中 （ＰＡＨｓ）的快速ＧＣ／ＭＳ／ＭＳ分析．环境化学，２００８，２７（２） ２０１２．Ｎ０．４．＠