循环流化床的燃烧及脱硫过程十分复杂,实际运行中影响脱硫效率的因素很多,如运行床温、钙硫比、床料粒度、流化速度、SO2在炉膛停留时间、燃料煤含硫量等,下面就一些主要影响因素进行简要分析。
1 运行床温的影响
锅炉运行床温对脱硫效率影响较大,这是由于床温的变化直接影响脱硫反应速度、固体产物的分布和孔隙堵塞特性,所以床温会影响脱硫反应的进行和脱硫剂的利用率。脱硫的温度并不是一个常数,它与脱硫剂的品种、粒径、煅烧条件等有关,一般控制在800 ℃~900 ℃之间。温度太低时,脱硫反应变慢,脱硫效率下降;温度太高时,CaSO4将会分解为SO2,也会降低脱硫效率。
2 钙硫比的影响
当钙硫比低于2.5时,随钙硫比的增大,脱硫效率增加很快。这是由于CaCO3一旦煅烧生成CaO就很快变成CaSO4,CaSO4体积大于CaCO3,从而CaO表面的细孔很容易被覆盖而堵塞,使CaO失去与SO2反应所必需的多孔性表面,因此需投入较多的脱硫剂。但是投入过多的脱硫剂时,脱硫效率增加很少,不仅浪费了脱硫剂,而且多余的CaO又可催化生成NOx,使NOx排放量增加,另外也增加了灰渣的物理热损失。
3 床料粒度的影响
脱硫剂和燃料的粒度以及两者的粒径分布对脱硫效率也有较大影响。采用较小粒径的石灰石易使SO2扩散到脱硫剂核心,其参与反应面积增加,有利于脱硫。但石灰石粒度太小或使用太易磨损的石灰石会增大其以飞灰形式的逃逸量,使脱硫效率下降。
4 燃料煤含硫量的影响
在相同钙硫比的情况下,含硫量越高的煤,其脱硫率也越高。这是因为高硫煤会使炉膛内产生较高的SO2浓度,因而提高了脱硫的反应速度。但是,就一台循环流化床锅炉燃用不同含硫量煤时,为达到一定的脱硫效率,则需控制加入不同数量的石灰石,在不能及时调节石灰石加入量的情况下,对脱硫效率影响较大。