CFB鍋爐技術(shù)的一大優(yōu)點,是可以通過將石灰石粉直接噴入爐膛,實現(xiàn)爐內(nèi)脫硫。因此,與常規(guī)煤粉鍋爐尾部煙氣脫硫(FGD)相比,脫硫系統(tǒng)相對簡單、系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠,運行和維護成本低。國內(nèi)外的大量試驗研究及大型CFB鍋爐實爐運行結(jié)果均表明,CFB鍋爐通過向爐內(nèi)添加石灰石脫硫,SO2排放濃度能夠滿足部分地區(qū)的環(huán)保要求。
目前,國內(nèi)外CFB鍋爐均通過向爐內(nèi)直接添加石灰石粉來控制SO2排放。投入爐內(nèi)的石灰石在高溫條件下煅燒發(fā)生分解反應(yīng)生成氧化鈣,然后在爐內(nèi)850℃左右的條件下,氧化鈣、SO2和氧氣經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)生成硫酸鈣,化學(xué)反應(yīng)方程式為:CaCO3→CaO+CO2 (分解反應(yīng))
CaO+SO2+1/2O2→CaSO4 (固硫反應(yīng))
在CFB鍋爐燃燒條件下,石灰石經(jīng)煅燒后生成CaO,由于CO2溢出,在固體顆粒的表面及內(nèi)部形成一定的孔隙,為SO2向顆粒內(nèi)部擴散及固硫反應(yīng)的發(fā)生創(chuàng)造了條件。
CFB鍋爐爐內(nèi)脫硫效率的高低,受到諸多因素的影響。包括石灰石的脫硫反應(yīng)活性、石灰石粒度分布、石灰石中CaCO3 含量高低,入爐煤的發(fā)熱量和含硫量、鍋爐分離器的分離效率、鍋爐的運行參數(shù)如床溫、總風(fēng)量等。爐內(nèi)脫硫效率的高低直接影響石灰石消耗量。而石灰石輸送系統(tǒng)的可靠性和出力將直接影響鍋爐的脫硫效果。
因此,為了達(dá)到較高脫硫效率,需要對相關(guān)因素進(jìn)行控制、優(yōu)化。