CN106545849A - 一种循环流化床锅炉的炉内脱硫控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于循环流化床锅炉技术领域，尤其是涉及一种循环流化床锅炉的炉内脱硫控制方法。本发明一种循环流化床锅炉的炉内脱硫控制方法，在化石燃料输送至循环流化床锅炉过程中在线测量化石燃料硫含量，并根据送入循环流化床锅炉内的化石燃料量与Ca/S前馈控制送入循环流化床锅炉内的石灰石量。本发明所述的在线测量化石燃料硫含量的方法包括以下步骤：(a)一定量的化石燃料在高频感应燃烧炉的空气或氧气流中加热燃烧；(b)由气体采样装置将生成的SO2气流采集并送入红外分析仪测量；(c)根据红外分析仪信号、化石燃料量、空气或氧气流量以及送入红外分析仪的样品气体流量得到化石燃料硫含量。

Description

一种循环流化床锅炉的炉内脱硫控制方法
技术领域
本发明属于循环流化床锅炉技术领域，尤其是涉及一种循环流化床锅炉的炉内脱硫控制方法。
背景技术
循环流化床燃烧技术作为最近三十多年来迅速发展起来的一种清洁煤燃烧技术，因其燃料适应性广、低排放、调峰性能好、便于实现灰渣综合利用等优点，在国内得到迅速的推广，表现出其良好的发展势头。我国煤炭资源煤种多而复杂、含硫量波动大、煤矸石等劣质煤产量大，因此循环流化床燃烧技术拥有很大的发展空间。循环流化床炉内脱硫技术伴随着循环流化床应运而生。通过气力输送，将化石燃料和石灰石一起送入炉膛下部，从炉膛下部布风板下送入一次风使化石燃料和石灰石流化起來,从炉膛中部(密相区)送入二次风助燃，床内物料和化石燃料、石灰石粉一起在循环流化床内部强烈扰动并充满炉膛。石灰石在炉膛内经过煅烧后分解生成氧化钙，氧化钙与SO2反应生成硫酸钙，于是原煤中的硫分就被固化为硫酸钙进入灰渣中，最后排出床层，以达到脱硫的目的。这种炉内脱硫与烟气脱硫相比较，具有建设占地面积小，系统流程简单，无二次污染物产生，建设成本和维护费用远低于烟气脱硫等优点。而且，燃中脱硫减少了烟气对锅炉水冷壁以及空气预热器、引风机、布袋除尘器以及烟道等设备的腐蚀与损伤。
影响循环流化床锅炉炉内脱硫有很多因素，如钙硫摩尔比(Ca/S)、石灰石品质，粒径、纯度、反应活性、床温、床压、一二次风量、气相停留时间、固体停留时间、炉膛高度、物料循环倍率、旋风分离器的分离效率、负荷变化、氧浓度、煤种等。目前，循环流化床炉内脱硫技术大多采用烟气出口SO2浓度作为主要参数反馈调控石灰石加入量。但在循环流化床炉内脱硫系统中，由于石灰石粉是通过气力输送，输送管道较长，且煅烧、脱硫两个化学反应过程需要一定时间，同时SO2浓度测点布置在水平烟道，导致SO2浓度的测量具有较大滞后性。现场试验数据表明，从改变石灰石量到SO2浓度发生改变的过程一般在180s左右。这种时变、大迟延、大惯性、强耦合、多扰动的对象特性给炉内脱硫系统控制带来很大困难。
发明内容
由于Ca/S是影响循环流化床炉内脱硫的主要因素，目前我国火电厂所使用的不同煤种、不同煤矿、不同煤层甚至同一煤层煤种的含硫量也不是固定不变的，而且煤质的变化又不具有规律性，本发明针对目前循环流化床炉内脱硫技术存在的问题，提供一种循环流化床锅炉的炉内脱硫控制方法。
本发明为解决上述问题而采取的技术方案为：
一种循环流化床锅炉的炉内脱硫控制方法，在化石燃料输送至循环流化床锅炉过程中在线测量化石燃料硫含量，并根据送入循环流化床锅炉内的化石燃料量与Ca/S前馈控制送入循环流化床锅炉内的石灰石量。
本发明所述的在线测量化石燃料硫含量的方法包括以下步骤：
(a)一定量的化石燃料在高频感应燃烧炉的空气或氧气流中加热燃烧；
(b)由气体采样装置将生成的SO2气流采集并送入红外分析仪测量；
(c)根据红外分析仪信号、化石燃料量、空气或氧气流量以及送入红外分析仪的样品气体流量得到化石燃料硫含量。
本发明采用上述技术方案，将锅炉床温、床压、一二次风量以及负荷变化等参数对炉内脱硫效果的影响以最佳Ca/S体现，从而利用在线测量得到的燃料硫含量实现对送入炉内石灰石量的前馈控制，从而避免现有控制技术中大迟延、大惯性的问题。同时本发明还可以利用烟气出口SO2浓度对送入炉内的石灰石量进行进一步反馈控制以提高炉内脱硫效果。
附图说明
图1是本发明的流程框图。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，一种循环流化床锅炉的炉内脱硫控制方法，在化石燃料输送至循环流化床锅炉过程中在线测量化石燃料硫含量，并根据送入循环流化床锅炉内的化石燃料量与Ca/S前馈控制送入循环流化床锅炉内的石灰石量。
本实施例所述的在线测量化石燃料硫含量的方法包括以下步骤：
(b)一定量的化石燃料在高频感应燃烧炉的空气或氧气流中加热燃烧；
(b)由气体采样装置将生成的SO2气流采集并送入红外分析仪测量；
(c)根据红外分析仪信号、化石燃料量、空气或氧气流量以及送入红外分析仪的样品气体流量得到化石燃料硫含量。
本实施例通过提高炉温、减小化石燃料样品粒径，实现化石燃料硫含量的快速测量，检测时间约10～60s。

Claims (2)

1.一种循环流化床锅炉的炉内脱硫控制方法，其特征在于：在化石燃料输送至循环流化床锅炉过程中在线测量化石燃料硫含量，并根据送入循环流化床锅炉内的化石燃料量与Ca/S前馈控制送入循环流化床锅炉内的石灰石量。
2.根据权利要求1所述的一种循环流化床锅炉的炉内脱硫控制方法，其特征在于：所述的在线测量化石燃料硫含量的方法包括以下步骤：
(a)一定量的化石燃料在高频感应燃烧炉的空气或氧气流中加热燃烧；
(b)由气体采样装置将生成的SO2气流采集并送入红外分析仪测量；
(c)根据红外分析仪信号、化石燃料量、空气或氧气流量以及送入红外分析仪的样品气体流量得到化石燃料硫含量。
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