燃燒福建無煙煤CFB鍋爐內(nèi)脫硫及脫硫灰渣利用技術(shù)的研究.pdf

1、福建省的能源資源以煤為主，其中無煙煤占98.3％。福建無煙煤結(jié)構(gòu)致密、反應(yīng)性較差、灰熔點低、具有強烈的熱破碎性質(zhì)、難于著火和燃盡，在燃燒利用上存在不少困難。循環(huán)流化床鍋爐(CFB鍋爐)具有燃料適應(yīng)性廣，燃燒效率高，污染物排放低等優(yōu)點，近年來已成為燃燒福建無煙煤的首選爐型。燃燒福建無煙煤CFB鍋爐目前存在的主要問題是：脫硫效率較低，甚至很多脫硫設(shè)備沒有運行，主要原因在于缺乏針對福建無煙煤燃燒特性的可靠脫硫理論指導(dǎo)；此外，由于對脫硫灰渣物化

2、特性認(rèn)識的不足，在很大程度上影響了其資源化利用，甚至影響到CFB鍋爐爐內(nèi)脫硫技術(shù)的進(jìn)一步推廣。因此，開展對燃燒福建無煙CFB鍋爐爐內(nèi)脫硫及脫硫灰渣利用技術(shù)的研究，對于提高爐內(nèi)脫硫效率和脫硫灰渣資源化綜合利用技術(shù)具有重要的意義。
　　 本文首先對燃燒福建無煙煤CFB鍋爐的爐內(nèi)脫硫特性進(jìn)行了試驗研究，包括石灰石煅燒固硫反應(yīng)特性的機理試驗研究和爐內(nèi)脫硫的工業(yè)性試驗研究兩個方面。首先，在一個小型流化床實驗臺對石灰石煅燒固硫反應(yīng)特性進(jìn)行了

3、試驗研究，研究發(fā)現(xiàn)煅燒溫度和煅燒時間對石灰石煅燒后的比表面積影響顯著；固硫反應(yīng)過程中，石灰石利用率較低；理論分析了脫硫反應(yīng)過程中遇到的CaO孔徑堵塞問題，研究結(jié)果為提高脫硫過程中石灰石的利用率提供了參考。其次，通過在一個75t/h的商業(yè)CFB鍋爐上進(jìn)行了爐內(nèi)脫硫工業(yè)性試驗的研究，分析了添加石灰石后SO2排放濃度和爐床溫度的動態(tài)變化規(guī)律，同時通過研究不同的鈣硫比和爐床溫度對脫硫效率影響，結(jié)果表明：添加石灰石后SO2排放濃度及爐床的溫度都有

4、明顯的變化；脫硫效率隨著Ca/S比的增大而增大，但是鈣硫比超過2.65之后，脫硫效率增加的速度開始變得緩慢；脫硫的最佳溫度為900～950℃。研究結(jié)果對福建無煙煤在CFB鍋爐脫硫的工業(yè)應(yīng)用提供了重要參考。
　　 其次，對燃燒福建無煙煤CFB鍋爐脫硫灰渣的綜合利用進(jìn)行了實驗研究。首先通過試驗，對CFB燃煤灰渣的物化特性，如灰渣的粒徑分布、含碳量、孔徑及比表面積、灰渣的成分等進(jìn)行了實驗測試分析，結(jié)果表明脫硫前后飛灰中含碳量偏高，灰渣

5、成分中CaO和SO3含量的變化最為顯著。在此基礎(chǔ)上，依照GB/T17671-2001《水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時間、安定性檢驗方法》和GB/T17671-1999《水泥膠砂強度檢驗方法(ISO法)》對脫硫灰渣作為水泥摻合料時對水泥性能的影響進(jìn)行了研究。發(fā)現(xiàn)脫硫灰渣作為水泥摻料時，當(dāng)摻合比達(dá)到一定量時，水泥的安定性出現(xiàn)不合格的現(xiàn)象；脫硫水泥3d和28d的膠砂強度都有所降低。最后，對脫硫灰渣水化反應(yīng)特性及二元膠凝粉體材料的緊密堆積效應(yīng)進(jìn)行了