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选择石灰石粉对干法脱硫输送技术的影响

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干法脱硫使用的脱硫剂比较讲究,对炉内脱硫输送石灰石粉的输送有一定影响,先了解干法脱硫技术,煤燃烧过程中SO2生成和流化床脱硫机理煤炭中的硫可分为有机硫和黄铁矿硫。有机硫与碳紧密结合,是含碳有机分子的一部分,它在煤中均匀分布。无机硫的主要成分是黄铁矿(FeS2),它的颗粒比较小,在煤中呈独立相弥散分布。一般地说,低硫煤中主要是有机硫,而高硫煤中主要是黄铁矿硫。煤被加热到500℃左右时,有机硫从含硫有机分子中分解出来,在氧化性气氛中生成SO2,在还原性气氛中生成H2S,H2S在遇氧化性气氛后(与二次风混合)也氧化成SO2。

流化床燃烧中的脱硫方式和脱硫反应
循环流化床锅炉脱硫工艺是近年来迅速发展起来的一种新型脱硫技术,其原理是燃料和作为吸收剂的石灰石粉送入燃烧室下部,一次风从布风板下送入,二次风从燃烧室中部送入,气流使燃料颗粒、石灰石粉和循环灰一起在循环流化床内强烈扰动并充满燃烧室,石灰石粉在燃烧室内裂解成氧化钙(CaO)和二氧化碳(CO2),然后CaO和SO2及H2S反应生成CaSO4,以达到脱硫的目的。料封泵是一种新型脱硫输送设备,可实现连续输送石灰石粉至炉内,增大了脱硫效率。

石灰石性能对干法脱硫输送技术的影响
用定量指标来衡量某种石灰石对循环流化床锅炉脱硫性能的优劣是很困难的,但对此可以作一些定性分析:石灰石中CaCO3和MgCO3的含量越高,脱硫能力越强,性能越好。石灰石中CaCO3焙烧生成的CaO颗粒表面显微孔特性越好,性能越好。表面显微孔特性指表面显微孔的比表面积以及孔沿表面的分布特性。石灰石在自然界以晶状和无定形两种形式存在。晶状石灰石外形与糖或盐相似,晶体表面因光的反射有闪光效果。无定形石灰石则不会闪光,颜色较为单一。在流化床脱硫中,无定形石灰石的性能优于晶状石灰石,其原因是无定形石灰石焙烧生成的CaO的表面孔隙率比晶状石灰石高得多,石灰石的易碎性也影响脱硫能力。有些石灰石颗粒在输送和床内焙烧和循环过程中易碎和爆裂,这必然影响其脱硫性能。石灰石的含水量也是不可忽略的因素。若石灰石的含水量较高,一方面会给破碎、输送、给料设备带来麻烦,另一方面,也影响石灰石在床内焙烧和脱硫反应的能力。一般,其含水量以不大于3%为宜。

石灰石颗粒直径对干法脱硫输送技术的影响
石灰石的颗粒直径对床内脱硫反应工况具有重大的甚至决定性的影响。如果颗粒太细,它从床内飞出后不能被气固分离器捕捉送回,不能充分利用;颗粒太大,CaO和SO2反应后在颗粒表面形成CaSO4,由于CaSO4的分子量比CaO大得多,所以颗粒外表面的致密的CaSO4层阻止了SO2与颗粒中心区域CaO的进一步反应。因此,循环流化床锅炉脱硫过程中,对石灰石的颗粒尺寸具有严格的要求。一般,进入炉膛的石灰石颗粒直径应小于1mm,从粒径分布上讲,大多数颗粒的直径应集中于d50附近区域。

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