CN105987381A - 一种cfb锅炉优化燃煤钙硫比平衡脱硫脱硝的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种CFB锅炉优化燃煤钙硫比平衡脱硫脱硝的方法，通过不同燃煤的掺配，使得燃煤中的钙硫质量比范围在10~12:1。在不同燃煤的掺配组份中，掺配高钙煤矸石提供上述钙的组份含量。本发明优化燃煤中钙硫比，实现了平衡脱硫脱硝，在不喷钙的情况下可确保SO₂和NO_X达标排放，有效减少了石灰石和尿素耗量，降低了脱硫、脱硝成本，减少了由于石灰石开采对生态造成的破坏，灰渣品质得到了改善，灰渣综合利用率提高，合理控制尿素喷射量，减少氨逃逸，减轻由于氨逃逸偏大对锅炉尾部设备造成的损害，延长设备使用寿命，并降低尿素耗量。

Description

一种CFB锅炉优化燃煤钙硫比平衡脱硫脱硝的方法

技术领域

本发明属于火力发电技术的CFB锅炉脱硫脱硝燃烧技术，具体涉及一种CFB锅炉优化燃煤钙硫比平衡脱硫脱硝的方法。

背景技术

CFB锅炉是近几年发展起来的一种新型高效清洁燃烧技术。与其他燃烧方式相比具有煤种适应性广、燃烧效率高、负荷调节性能好、低负荷稳燃性好、灰渣利于综合利用等特点，尤其是它的炉内脱硫效果明显，是国际上公认的洁净燃煤技术，在国外电力行业已经有了相当的应用规模。在国内，特别是经过将近30年的应用和技术发展，CFB锅炉脱硫脱硝燃烧技术已经证明是目前我国燃煤技术领域内最符合国情的高效低污染燃烧技术。但由于多方面的原因，我国的CFB锅炉脱硫现状还存在很大争议：一种说法是CFB锅炉炉内石灰石干法脱硫效率低，不可能高于75%，目前投运的锅炉中有许多都不能达到国家SO₂排放标准要求，需要进行尾部烟气的二次脱硫，造成锅炉运行成本增加；通过对入炉煤采样化验，燃煤加掺大量CaO在不喷钙的情况下烟气中SO₂排放浓度很低，甚至接近于零，但烟气NO_X排放浓度有了明显上升，其原因是: 1、石灰石分解脱硫后的富余CaO 是燃料和注氨N 转化为NO 和N₂的强氧化剂,也是CO、H₂ 还原NO 的强催化剂,CaO对燃料氮转化为NO 的催化能力强于其分解能力; 2、CaO 是氧化性气氛下N₂O 分解的强催化剂; 3、CaS 是CO 还原NO 和N₂O 的强催化剂。从以上3 点可知, CaO含量的增加,提高了NO_X 的 生成量。

采用掺烧高钙煤矸石替代石灰石脱硫的方式要确保烟气中SO₂和NO_X同时达标，60%以上工况还比较稳定，低工况（低床温）情况下仅依靠SNCR脱硝系统很难实现，目前解决这一问题的最有效途径是在炉后增加一套烟气SCR脱硝系统，采用SNCR＋SCR或SCR的脱硝方式可保证NO_X稳定达标排放，但CFB锅炉不推荐采用SCR脱硝工艺，它存在前期投资费用大、改造周期长，运行中易造成催化剂中毒、催化剂使用寿命短、运行成本高等缺点。

如何实现CFB锅炉在低工况（低床温）、不喷钙的情况下 SO₂和NO_X同时达标排放是一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种CFB锅炉优化燃煤钙硫比平衡脱硫脱硝的方法，可有效解决机组在低工况、低床温时段受反应温度限制NO_X浓度不达标的问题，实现SO₂和NO_X同时达标，减少投资和运行成本。

为了达到上述目的，本发明的技术方案为：

一种CFB锅炉优化燃煤钙硫比平衡脱硫脱硝的方法，通过不同燃煤的掺配，使得燃煤中的钙硫质量比范围在10~12:1。

在不同燃煤的掺配组份中，掺配高钙煤矸石提供上述钙的组份含量。

其具体步骤为：

步骤一，选择CaO含量在10%~12%的高钙煤矸石囤积煤场；

步骤二，在输煤系统上煤前先进行炉前掺配，将煤矸石与原煤按照钙硫质量比例掺配均匀；

步骤三，将掺配均匀的混煤送入煤篦子通过给煤机转速调整均匀落入输煤皮带送至煤仓；

步骤四，通过调整煤仓底部的给煤机转速将混煤均匀送入CFB锅炉炉膛燃烧。

本发明的有益效果：

1、优化燃煤中钙硫比，实现了平衡脱硫脱硝，在不喷钙的情况下可确保SO₂和NO_X达标排放，符合节能减排要求，为区域大气污染物治理贡献突出。 

2、有效减少了石灰石和尿素耗量，降低了脱硫、脱硝成本，减少了由于石灰石开采对生态造成的破坏。

3、灰渣品质得到了改善，灰渣综合利用率提高。

4、合理控制尿素喷射量，减少氨逃逸，减轻由于氨逃逸偏大对锅炉尾部设备造成的损害，延长设备使用寿命，并降低尿素耗量。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行进一步的说明：

一种CFB锅炉优化燃煤钙硫比平衡脱硫脱硝的方法，通过不同燃煤的掺配，使得燃煤中的钙硫质量比为10:1。

在不同燃煤的掺配组份中，掺配高钙煤矸石提供上述钙的组份含量。

其具体步骤为：

步骤一，选择CaO含量在10%~12%的高钙煤矸石囤积煤场；

步骤二，在输煤系统上煤前先进行炉前掺配，将煤矸石与原煤按照钙硫质量比例掺配均匀；

步骤三，将掺配均匀的混煤送入煤篦子通过给煤机转速调整均匀落入输煤皮带送至煤仓；

步骤四，通过调整煤仓底部的给煤机转速将混煤均匀送入CFB锅炉炉膛燃烧。

步骤二中的炉前掺配，在机组负荷不大于50%的工况下采用高钙煤矸石与原煤1:1的质量比进行掺配；机组负荷大于50%的工况下采用高钙煤矸石与原煤3~4:5的质量比进行掺配。

高钙煤矸石含有大量的氧化钙，在机组工况不变，燃煤钙硫比变化时，NO_X浓度也发生变化，它和燃煤钙硫比是正比关系。当钙硫质量比为10:1时，后端烟气不再采取SCR脱硝工艺的情况下，解决了机组在低工况（低床温）时段受反应温度限制NO_X浓度不达标的问题。

本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。

Claims (3)

1.一种CFB锅炉优化燃煤钙硫比平衡脱硫脱硝的方法，其特征在于：通过不同燃煤的掺配，使得燃煤中的钙硫质量比范围在10~12:1。

2.根据权利要求1所述的CFB锅炉优化燃煤钙硫比平衡脱硫脱硝的方法，其特征在于：在不同燃煤的掺配组份中，掺配高钙煤矸石提供所述钙的组份含量。

3.根据权利要求1或2所述的CFB锅炉优化燃煤钙硫比平衡脱硫脱硝的方法，其特征在于：具体步骤为：

步骤一，选择CaO含量在10%~12%的高钙煤矸石囤积煤场；

步骤二，在输煤系统上煤前先进行炉前掺配，将煤矸石与原煤按照所述钙硫质量比掺配均匀；

步骤三，将掺配均匀的混煤送入煤篦子通过给煤机转速调整均匀落入输煤皮带送至煤仓；

步骤四，通过调整煤仓底部的给煤机转速将混煤均匀送入CFB锅炉炉膛燃烧。