浅析循环流化床锅炉的环保措施

在全国节能减排的大形势下, 作为我国生产企业重要设施的锅炉, 也采取许多的节能减排措施, 取得了一定的成绩。本作者对循环流化床锅炉具有一定了解, 现任职于某公司热电厂, 依据自己的见识, 对循环流化床锅炉的环保措施进行解析。

1 关于循环流化床锅炉的特点

燃料的燃烧效率高, 燃料的适用性广泛, 是循环流化床锅炉比较重要的两个特点。企业通过使用该项技术, 能使燃料的燃烧率有望达到百分之九十以上。燃料在流化的情况下, 受到强烈的扰动, 便于传质和导热, 其不断循环也使燃料完全燃烧。同时由于其燃料适应性广, 能使用多样煤种或者其他燃料, 同时也不会发生因为低质燃料造成不完全燃烧或者其他锅炉运行。

具有良好的环保性能, 在燃料燃烧过程中, 循环流化床锅炉所产生的床温是800℃-950℃, 同时这个温度区间也是发生脱硫反应的最佳温度。燃烧的过程使得固态物质得到了充分的再使用, 大大拓展了硫元素与其他元素的分离, 可以取得更加明显的效果, 一般可以达到几十分钟, 导致脱硫剂的利用率提高可以达到百分之五十, 而脱硫效率也提高到了百分之九十。同时因为我们锅炉中的燃烧温度不高, 空气中的氮不会发生反应生产NOX。在分段燃烧时, 不仅能使燃料中的氮抑制不发生反应生成NOX, 同时还可以将已经生成的NOX还原, 所以循环流化床锅炉产生的污染排放物含量远远少于其他锅炉, 可以很容易就达到国家排放物标准。

循环流化床锅炉的投资及其运行所需费用相比较而言是比较少的, 同时它还能使锅炉灰渣得到综合利用。一般来说, 循环流化床锅炉与其他有脱硫装置的锅炉相比较, 其投资费用少了百分之十五以上。

2 关于循环流化床锅炉的环保措施分析

2.1 脱硫机理及脱硫效率

所谓的脱硫就是将硫元素从原本的物质中分离出来, 并转化到另一种物质中, 保证其不会污染, 不会给环境带来副作用。在处理的过程中, 燃烧产生SO2, 进一步融入到石灰石中形成硫酸盐。其中SO2与脱硫剂反应分为2个过程, 一个是石灰石高温煅烧, 分解为Ca O, 其化学反应式为:Ca O3→Ca O+CO2, 二是SO2与Ca O发生缓慢的反应, 生成硫酸盐, 其化学反应式为。在这两个反应中, 其发生反应都是在一定的温度下才能发生的, 500-900℃是灰石煅烧反应的最佳反应温度, 在这个温度之间时, CaO与SO2发生氧化反应, 生成硫酸盐, 但是当温度超过1200℃时, 就会发生逆反应。循环流化锅炉一般温度在850到950摄氏度, 这样的温度可以将硫最大程度的脱离出来。并且固态的物质在锅炉中的时间越长, 对其处理的效果就越好, 这样的设计也是十分符合脱硫原理的。循环流化床锅炉的脱硫率主要受到以下因素影响:a流化速度b燃烧温度c脱硫剂使用量等等。在燃烧温度和流化速度相同的情况下, 锅炉的脱硫率与脱硫剂的使用量有关, 而且脱硫剂的使用量和燃料的含硫量有关, 通过调整投入的石灰石量使烟气中的SO2浓度小于200 mg/Nm3, 达到国家环保要求。

2.2 降低NOx排放的机理效果

循环流化床锅炉降低NOx排放量的原理:在循环流化床锅炉燃烧过程中, 产生的NOx分为两种, 一种是燃料型NOx, 另外一种是热力型NOx。前者是因为燃料中含有固定氮燃烧生成;后者是空气中的氮发生反应生成, 主要是原子氧和氮之间发生反应, 其还有一个必要的前提条件就是高温。循环流化锅炉的温度一般时候十分的平稳并且低于普通的锅炉, 在燃烧分段中处于比较低的位置。燃烧型NOx成为在低温处理过程中产生的主要气体, 而同时不排除还存在热力型的NOx, 其含量在总排放物的百分之十以下, 这也使循环流化床锅炉的氮化物排放量远远小于其他普通锅炉。而且循环流化床锅炉采用了分段燃烧技术, 在锅炉的不同燃烧区域, 通入不同量的空气, 这样可以十分有效的控制燃烧型NOx的排放量。采用分段燃烧法, 在燃烧过程中, 不但抑制燃烧产生NOx, 同时还能将已经生成的NOx通过逆反应将其还原。但是通过循环流化床锅炉的自有的脱硝功能还达不到环保要求, 所以本公司采用SNCR技术脱硝, 就是在分离器入口安装喷嘴, 喷入雾化的氨水和烟气中的Nox, 反应式为4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O将烟气中的NOx选择性的还原为N2和水。达到脱硝作用后烟气中的Nox浓度小于200mg/Nm3的国家环保新要求。

2.3 除尘机理及效率

循环流化锅炉采用的除尘技术一般是静电法。静电法的原理简单地说就是利用灰尘中的静电, 将他它们在高压静电场中处理并进行相互之间的碰撞, 而灰尘带上了电子和离子, 在电场力的作用下, 向异性电极板运动, 最后沉积在异性板上, 最后通过振打等方式, 使灰尘掉落在收集装置中, 这样尾气就得到了净化。但目前的电除尘不能达到环保新要求, 所以把三、四电场改为布袋式除尘器, 利用电、袋结合的方法除尘使烟气内颗粒浓度小于20 mg/Nm3, 达到国家环保新要求, 达到清洁排放。

3 结语

循环流化床锅炉与其他锅炉相比较, 具有很大的优势, 是一项高效低污染清洁燃烧技术, 我们相信随着人民的环保意识的增加, 以及在国家节能减排的要求, 这项技术会得到更加普遍的应用。

摘要：随着现在人们的环保意识的不断加强, 国家对环境问题的重视, 作为排放污染物较多的锅炉技术, 也得到发展, 循环流化床锅炉就是在的背景下发展起来的, 它是一项高效率低污染的清洁燃烧技术, 其具有燃料的适应性广泛, 燃烧效率高, 负荷调节性能耗等等特点, 使其在国内发展迅速, 本文主要是对循环流化床锅炉的环保措施进行分析和探讨。

关键词：环保,循环流化床锅炉,节能