前言

晉江熱電有限公司裝置2×50MW熱電聯產機組，鍋爐為東方鍋爐廠生產的DG-260-9.81/540-I型循環流化床鍋爐，機組分別于2006年3月和2006年8月投入試運行。鍋爐的脫硫是在燃燒時向爐內添加石灰石進行脫硫。原先裝置的石灰石系統是在3#皮帶的尾部用人工操作，不但存在著加料不均勻和勞動強度大、工作環境惡劣的缺點，而且還浪費石灰石及影響鍋爐的安全運行，制約了脫硫效果。改造后現兩爐共用一個容積為350m3（有效容積為280 m3）的石灰石粉儲倉，儲倉置于爐島電梯豎井旁框架內，下方分岔為2個石灰石粉出口，共設兩條輸送管路，各對應一臺鍋爐。每臺爐的前后墻各設有兩個進粉口。石灰石粉通過手動檢修門，經過上下兩只變頻旋轉給料閥進入噴射器，利用高壓羅茨風機將石灰石粉吹入爐膛。倉頂設備置于標高18米層兩爐連接的水泥平臺上，主要有布袋除塵器、罐車進料口、人孔等。為防止堵粉，粉倉配有流化裝置，并配備相應的新型三葉羅茨風機、加熱器等附屬設備（見改造后系統圖）。

控制方式：給料閥遠方DCS控制、變頻調速，并根據SO2排放量進行手動和自動調節。羅茨風機和其余操作系統就地操作。

監視方式：石灰石粉儲倉配料位計，高低料位報警，石灰石輸送管道壓力高報警

本文以影響CFB鍋爐脫硫系統改造后影響設備、運行的主要因素進行了分析，并從設計、調試、設備、運行等方面提出了具體的應對措拖。

系統圖：

生石灰主要成分是氧化鈣。消石灰、熟石灰主要成分是氫氧化鈣。石灰石主要成分是碳酸鈣

石灰石品質主要是指石灰石中CaCO3的含量、脫硫反應活性及粒度分布等。目前，我國的CFB鍋爐用戶衡量石灰石品質的指標僅限于CaCO3含量和粒度分布，而對石灰石的脫硫反應活性基本沒有指標控制。

實際運行中，如果投入CFB鍋爐的石灰石中CaCO3含量偏低，降低石灰石的脫硫效果；石灰石的最佳粒度分布是指大部分石灰石顆粒能夠參與爐內循環，并經多次循環利用后隨煙氣或底渣排出爐膛。如果投入鍋爐的石灰石粒度過細，石灰石耗量增加，其在回路中停留的時間達不到要求，將導致飛灰系統超負荷，由于存在未反應的石灰石粒子，還會出現排灰的難題；如果投入鍋爐的石灰石粒度過大，石灰石耗量增加，床溫下降，降低鍋爐效率，大部分石灰石不能參與循環，與高S02濃度煙氣接觸時間與接觸表面積均較小，而且由于CaCO3與S02、02反應生成的CaSO4體積大于CaCO3，會堵塞煙氣中S02進入石灰石內部的通道，導致大部分石灰石未充分參與脫硫便從排渣口排出，也使石灰石的利用率降低。

1.1.2入爐煤煤質

入爐煤熱量降低，在煤含硫量不變的情況下，折算硫分增加。鍋爐實際燃用煤質如果偏離設計煤質太多，將會導致鍋爐及其輔機選型不合適，不能滿足機組正常運行和環保排放要求。這樣，原設計的石灰石脫硫系統將無法滿足要求。

1.1.3石灰石輸送系統

石灰石粉具有硬度高、堆積密度大、顆粒離散性大和易吸水受潮結塊等特性，屬于較難輸送的物料。在石灰石輸送系統運行中經常出現以下問題。

1.1.3.1粉倉、緩沖倉下粉不暢 ，石灰石粉在粉庫、緩沖倉內的停留時間過長、存放時間長，最終導致下粉不暢。另外，如果粉倉密封不嚴或密封措施不當，容易造成粉庫內漏，亦導致石灰石粉受潮結塊，影響下粉。

1.1.3.2爐前進料管布置不合理易堵管，造成這種現象的主要原因是輸送氣源壓力不足引起，停止輸送還易受CFB正壓的爐料堵塞進粉口。

1.1.3.3輸送管路堵塞   由于石灰石粉堆積密度和顆粒離散性較大，導致氣力輸送的懸浮速度梯度較大，給輸料管風速和氣固比的選擇帶來困難，因此容易造成管道堵塞。另外，在設計時應注意單一方向的水平管路輸送距離不宜過長，而且要盡量減少輸送管路的彎頭，不可避免時應盡可能大半徑圓滑過渡；單根輸送管路對應的分配器不宜過多，以免引起分配管路之間的差壓而出現堵塞現象。

1.1.4運行參數

CFB鍋爐運行參數對脫硫影響較大，脫硫反應的反應速度一開始隨溫度升高而升高，在890~920℃時達到最佳值。之后隨溫度升高，反應速度開始下降。在更高的床溫下，CaSO4還會逆相分解出SO2，進一步降低硫酸鹽化的化學反應速度。

2.1鍋爐脫硫系統穩定運行措施

2.1.1脫硫系統操作建議按以下步驟進行：

2.1.1.1在脫硫系統冷態調試之前，將進入爐膛前的閥門解開先進行管道吹掃；

2.1.1.2系統空負荷試運行時記錄石灰石風機電流、輸料管壓力，應重點檢查石灰石輸送管路是否正常。

2.1.1.3石灰石庫第一次進石灰石后，進行石灰石給料機出力標定，繪制出力曲線。

2.1.1.4帶負荷期間，重點檢查石灰石風機運行情況，監視石灰石風機電流、輸料管壓力，輸料管壓力大幅增加或石灰石風機聲音沉悶是石灰石輸送管路輸送不暢的前奏，應及時降低給料機出力，吹掃管路，現象消除后重新投入運行。

2.1.1.5初次帶負荷期間應記錄石灰石給料機出力與SO2排放的對應曲線，作為以后運行時的調整參考。

2.2.2脫硫系統運行中的注意事項

2.2.2.1啟動旋轉給料閥前應先吹掃管路，啟動后注意觀察石灰石風機電流和輸料管壓力，檢查其是否與系統空負荷調試時數值一致。

2.2.2.2啟動給料閥，逐漸緩慢地增加給料機的出力至低出力運行，監視輸料管壓力，觀察SO2的變化趨勢。SO2開始下降，方可緩慢加大旋轉給料閥轉速。

2.2.2.3停運前，將上、下緩沖倉內的石灰石送空（緊急停機除外）。系統停運后，打開壓縮空氣吹掃10 min，防止管道內石灰石粉殘留。

2.2.2.4加強入廠石灰石粉的品質監督，重點在于石灰石粉粒度和含水率，石灰石中碳酸鈣的含量和活性。

3.1鍋爐脫硫系統改進措施

3.1.1石灰石庫高位布置、管道高位往低輸送不易堵管。

3.1.2做好石灰石脫硫系統的圖紙審查工作，盡量減少系統管閥和彎頭，克服石灰石輸送阻力。

3.1.3石灰石進料口的選擇，盡量避免在CFB的密相區進入，或者應考慮增加輸送的風壓和防堵裝置。

3.1.4優化石灰石系統設備的選型，特別是旋轉給料閥和分配器。

3.1.5系統接入熱一次風，為系統烘干防止受潮引起堵管。

結束語

本文對CFB鍋爐脫硫系統改造后存在的問題進行了分析，并從設計、調試、設備、運行等方面提出了解決對策，這將有助于CFB鍋爐脫硫系統選型、運行調整和二氧化硫的達標排放提供借鑒。

參考文獻：

［1］    能源與環境

［2］    鍋爐說明書    東方鍋爐廠

文章作者：林文成 林順治