2.3.3 出口温距对脱硫效率的影响
第Ⅱ､Ⅵ组试验选定不同负荷的稳定时段,维持锅炉运行参数基本不变,脱硫剂与给煤量的配比基本相同,喷水量为5t/h左右不变的情况下,打开暖风机,改变排烟温度,测试不同排烟温度对该工艺脱硫效率的影响｡图5是表2中第Ⅱ､Ⅵ组试验喷水前后时均脱硫效率､实测SO2折算排放浓度随时间的关系图(从第20分钟后开始喷入水),由图5可见:第Ⅱ组增湿Ca/S摩尔比为15.27､水钙摩尔比3.8,排烟温度127℃,SO2排放浓度从364mg/m3降到273mg/m3,增湿脱硫效率为25.2%｡第Ⅵ组增湿Ca/S摩尔比为14.55､水钙摩尔比3.0,排烟温度145℃,SO2排放浓度从550mg/m3降426mg/m3,增湿脱硫效率为22.6%｡随着反应温度的降低,增湿脱硫效率增大｡
这一方面是因为温度的升高加快了水分的蒸发,使得进行脱硫反应的时间减少了;另一方面,温度越高,反应物的扩散系数越大,但在水中的溶解度越低,这不利于反应物的在液膜中的溶解｡同时第II组试验负荷偏低,产生的烟气量少,以至于增湿活化段的停留时间较长也是其增湿脱硫效率偏高的一个原因｡
文献论证了出口温距越大,该因素对脱硫效率的影响越小｡这是为什么两组温距相差19℃,但脱硫效率相差不大的原因｡根据公式(7)出口温距ΔT计算出第Ⅱ和Ⅵ组的出口温距分别为58℃和77℃｡这与周月桂等人得出的出口温距保持
在10~15℃范围相差较大,这也是本试验得出的
增湿活化脱硫效率较低的主要原因｡
2.3.4增湿脱硫工艺对钙利用率的影响
由表2中钙利用率数据分析可见,当锅炉Ca/S摩尔比为2.63时,钙利用率达到了本试验最大的28.1%,未被利用且粒径较小的钙随飞灰被除尘器收集｡粉煤灰综合利用主要是作为水泥的原材料,其中游离氧化钙的含量过高,在水泥使用过程中,会引起安定性不良反应(CaO+H2O→Ca(OH)2),进而降低建筑物质量,甚至使建筑物发生崩溃而造成极大的危害｡增湿脱硫工艺的投用使钙利用率提高近2个百分点,减少了飞灰中游离氧化钙的含量,提高了飞灰综合利用的质量｡
3 试验结果
本试验系统下,当锅炉钙硫摩尔比为2.5~4.2之间,喷水量维持到5~8t/h,排烟温度119~145℃,增湿脱硫效率最大能达到25.2%,时均脱硫效率最大能达到91%,使SO2排放浓度降91~133mg/m3,钙利用率提高到29.7%,有效地降低了飞灰中游离氧化钙的含量,提高了煤灰作为水泥原材料的质量｡
试验结果表明,煤灰增湿脱硫反应很迅速,增湿Ca/S摩尔比､水钙摩尔比､出口温距是影响其增湿脱硫效率的主要因素｡随着增湿Ca/S摩尔比､水钙摩尔比的增大,增湿脱硫效率提高,出口温距越低,增湿脱硫效率越高｡增湿脱硫工艺能够提高钙的利用率,减少了飞灰中游离氧化钙的含量,提高了粉煤灰的综合利用率｡
4 结论
(1)煤灰增湿活化脱硫工艺旨在利用炉内未反应的脱硫剂进行脱硫,能有效地提高锅炉整体脱硫效率,降低SO2的排放浓度;同时提高脱硫剂的利用率,降低了总体脱硫成本;减少了飞灰中游离氧化钙的含量,优化煤灰作为建筑材料的质量,增加煤灰综合利用的效益｡
(2)炉内喷钙加尾部煤灰增湿活化脱硫二级工艺适用于燃用劣质煤的CFB锅炉,工艺系统简单灵活､初投资及运行费用低､能耗低､占地面积小､无二次污染产物,并且有利于煤灰的综合利用｡该工艺为已建大､中型循环流化床锅炉的强化脱硫提供了一种节能､高效的探索途径｡
文献信息
于伟锋,王丙林,陈杨杨. CFB锅炉尾部烟道增湿活化脱硫工艺的试验研究[J]. 宁夏电力,2016,02:61-67.