煤泥循環(huán)流化床鍋爐脫硫調(diào)研結(jié)果顯示，煤泥在采用爐外脫硫、循環(huán)析爐內(nèi)脫硫+爐外脫硫方式下雖然可實現(xiàn)超低排放，流化爐超但鈣硫比均在5以上，床鍋遠(yuǎn)高于2.5的低排經(jīng)濟(jì)鈣硫比。再次分析了煤泥循環(huán)流化床鍋爐SO2的放制析出特性和煤泥循環(huán)流化床鍋爐超低排放的制約因素，從而為煤泥的約因潔凈燃燒提供參考性建議。
1、素分煤泥的煤泥SO2析出特性
SO2排放濃度呈現(xiàn)大幅度、不規(guī)則波動是循環(huán)析全煤泥與摻燒煤泥循環(huán)流化床鍋爐的共有特性，這與煤泥的流化爐超燃燒特性有關(guān)。為純煤泥循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)溫度分布情況，床鍋這種特殊的低排溫度分布與煤泥燃燒的結(jié)團(tuán)性和熱爆性有關(guān)：鍋爐運行時，呈團(tuán)狀下落的放制煤泥因水分氣化，熱爆后形成更小的約因泥團(tuán)。由于熱爆后破裂顆粒的大小是無法控制的，同時，煤泥在結(jié)團(tuán)下落過程中大部分未經(jīng)熱爆而破裂成較大的顆粒。在燃燒過程中，較大顆粒經(jīng)磨損后粒度變小，使燃燒朝著有利的方向發(fā)展。小顆粒上浮至爐膛上部燃燒并釋放出熱量，導(dǎo)致爐膛溫度升高，而爐膛溫度升高使燃料的硫析出量增大，從而使SO2的排放濃度增大。
2、SO2超低排放制約因素分析
不同溫度下燃料中硫的析出量不同，850℃時硫的析出量最大，隨溫度升高硫的析出量減小。在溫度高于850℃時，由于煤中碳酸鈣分解后的自身固硫作用增強，堿土金屬的固硫作用更加突出，使硫的析出減少。當(dāng)硫析出量變化0.02%時，SO2排放濃度的變化已大于50mg/m3，高于超低排放濃度標(biāo)準(zhǔn)值。由于煤泥團(tuán)燃燒時粒度大小不同，因此分布在不同溫度區(qū)域，這就構(gòu)成了純煤泥燃燒循環(huán)流化床鍋爐SO2排放濃度的基本數(shù)值。由于熱爆、磨損導(dǎo)致相對粒度減小，煤泥團(tuán)從而可上浮至爐膛中部以上部位，當(dāng)大量細(xì)小煤泥團(tuán)在此區(qū)域燃燒放熱時，雖然硫的析出量相對下降，但單位時間內(nèi)煤泥燃燒量增加，SO2排放濃度仍呈上升趨勢，且由于在爐膛出口附近，脫硫劑與SO2的反應(yīng)時間短，從而造成僅依靠爐內(nèi)脫硫無法實現(xiàn)SO2超低排放。另外，從輸送管道出口下落的煤泥在重力作用下逐漸成團(tuán)、下墜、受熱、爆裂、燃燒、硫析出形成SO2，不僅使?fàn)t膛下部成為SO2析出的主要區(qū)域，而且在煤泥逐漸成團(tuán)過程中，延遲燃燒同時也延遲了SO2析出，最終SO2累積釋放，從而形成了SO2排放濃度的波動，因此，必須保證較高的鈣硫比才能實現(xiàn)爐外脫硫的超低排放。
綜上所述，溫度、循環(huán)倍率等因素雖然對脫硫率有影響，但爐膛上部硫析出及硫析出過程中的累積釋放才是導(dǎo)致鈣硫比偏高的主要原因，是煤泥循環(huán)流化床鍋爐實現(xiàn)超低排放的主要制約因素。
3、結(jié)論
(1)對于以煤泥為燃料的循環(huán)流化床鍋爐，煤泥特殊的燃燒特性決定了爐膛內(nèi)的SO2的析出特性，保證爐膛出口區(qū)域的脫硫反應(yīng)強度是實現(xiàn)超低排放的關(guān)鍵。
(2)溫度、循環(huán)倍率等因素雖然對脫硫率有影響，但煤泥團(tuán)燃燒過程中的SO2累積釋放是造成SO2排放濃度波動和鈣硫比偏高的主要因素。
(3)脫硫劑的循環(huán)利用是實現(xiàn)煤泥循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)或爐外高效脫硫的重要途徑。
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