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试论循环流化床锅炉脱硫原理

作者：岳跃武张建民

来源：《农村实用科技信息》2012年第07期

煤炭一直是我国的主要能源之一，在全国总能源消费中，煤炭消耗就占了将近70%，而用煤大户之一就为火力发电。在燃烧煤的过程中，会有大量的SO2、烟尘、CO等有害气体的产出，尤其是其中的SO2，对环境和人类健康的影响最为严重，SO2的浓度过高，会致使“酸雨”的形成，从而对土壤直接造成污染。在我国SO2的总排放量中，电力工业的排放量就占了50%左右，为此，为了减轻因燃煤而给环境所造成的影响，锅炉脱硫技术的研究就显得尤为的重要。而循环流化床锅炉就是在这样一种为了保护环境的需求中所发展起来的。循环流化床锅炉是一种洁净效率较高的燃煤锅炉，它不仅能适应各种各样的燃料、具有良好的负荷调节性和较高的燃烧效率，还具有较好的环保性能。尤其是在循环流化床锅炉中添加石灰石进行脱硫，其效果更为突出，为此而得到了广泛的应用。

一、循环流化床锅炉脱硫原理

1、炉内脱硫原理

采用石灰石干法脱硫是实现循环流化床锅炉炉内脱硫的主要原理，即在高温煅烧下将炉膛内的CaCO3逐渐分解为CaO，然后CaO再同烟气中的SO2发生反应后所生成的CaSO4，就

会随炉渣而排出，成功实现脱硫的目的。石灰石脱硫过程具体分为如下三个步骤：

（1）煅烧石灰石：石灰石中的CaCO3在锅炉中，经过煅烧后就会分解为CaO，CO2也会随之析出，此时就会有CaO的生成，且CaO的孔隙会不断扩大，其表面积会不断的增加，这就为下一步的固硫反应打下基础。该反应方程为：CaCO3=CaO+CO2。

（2）析出与氧化硫：黄铁矿、有机盐和硫酸盐煤中的硫的主要三种存在形式：根据相关实验显示，在对煤进行加热和燃烧时，会阶段性的析出SO2。黄铁矿经燃烧氧化后就会生成SO2。在200℃的高温下有机硫会分解并释放出H2S、硫醚、硫醇等物质，这些物质经过氧化后都会形成SO2。该反应方程为：S+O2=SO2。

（3）固硫反应：SO2析出后与CaO发生反应生成硫酸盐。该反应方程为：

CaO+SO2+1/2O2=CaSO4。

2、炉外脱硫原理

炉外脱硫就是在锅炉出口后，将一级半干法予以增加进行烟气脱硫。20世纪90年代末，仅在美国一家电厂采用了该方法。在我国，该方法还不成熟。

二、循环流化床锅炉脱硫的影响因素