摘要: 介紹了煤粉爐在低 NOx燃燒條件下以 CaS為中間產物 , 選用不同煤種 , 在不同區域噴鈣溫度、鈣硫比、過量空氣系數等對脫硫率的影響 , 分析了以 CaS為中間產物的低 NOx燃燒條件下的爐內同時脫硫脫硝技術的可行性 , 探討了生成 CaS的合適的爐內反應條件 , 分析了脫硫過程與脫硝過程之間的相互影響。得出在高溫和強還原性氣氛下更易生成 CaS, 在溫度高于 1 250℃條件下 , 適當控制反應條件 , 可以得到有利于 CaS生成 CaS O4反應的結果。

關鍵詞: 低NOx 燃燒條件,噴鈣,脫硫

除 NOx外 , 煤燃燒過程中排放的另一個主要污染氣體是 SO2。目前控制 SO2 排放的方法主要有燃前脫硫、燃中脫硫和煙氣脫硫三種。燃燒中脫硫是指在燃燒過程中將固硫劑直接加入煤粉鍋爐爐膛內 , 達到控制 SO2排放的目的。

傳統的噴鈣脫硫方法是將細石灰石粉從爐膛上部煙溫低于 900～1 000℃的位置噴入 ,主要是考慮到以下因素: ①高溫下固硫產物的分解。固硫產物CaSO4和 CaSO3分別在 1 195～1 215℃ 和 1 000℃ 溫度下分解; ②高溫下脫硫劑燒結 ,表面積減少; ③CaSO4的摩爾體積較大 ,固硫反應過程中生成的硫酸鈣減少了脫硫劑的比表面積 (每 1molCaO固硫生成 CaSO4 ,體積要膨脹 2175倍 ,從而堵塞了脫硫劑中的微孔 ) ,使脫硫反應的比表面積下降 ,阻止脫硫反應的進一步進行。由于反應時間短 ,尾部煙道內煙溫低 ,固硫率一般僅在 25%～35%。盡管這種
脫硫方法投資少 ,運行費用也低 ,但由于其固硫率低 ,因此吸引力較小。開發一種適合我國國情并能夠突破燃燒脫硫溫度的上限 ,使固硫反應劑在燃燒器區域能夠固定一部分硫分 ,并在通過爐膛高溫區時不分解 ,再結合傳統的爐膛上部噴鈣脫硫方法 ,則必然能大幅提高爐內高溫脫硫的效率。另一方面限于目前我國的經濟發展水平 ,相比于選擇性催化還原脫硝 (SCR)昂貴的投資和使用費用 ,采用爐內方法控制 NOx ,也是目前及將來一段時間內 NOx減
 排的主要手段。因此研究如何在低 NOx 燃燒條件下采用燃燒手段實現爐內同時脫硫脫硝的技術有其現實和理論意義。

文章對低 NOx 燃燒條件下的爐內噴鈣脫硫過程進行了試驗研究 , 分析了以 CaS為中間產物的低NOx燃燒條件下的爐內同時脫硫脫硝技術的可行性 , 探討了生成 CaS的合適的爐內反應條件, 例舉了脫硫過程與脫硝過程的相互影響。

1　 試驗設備及方法

2　 試驗結果分析

3　 結論

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