炉内脱硫的工艺原理是将作为吸收剂的燃料和电石粉同时送入燃烧室。气流强烈扰动循环流化床中的燃料颗粒、电石粉和灰,并填充燃烧室。电石粉在燃烧室内裂解成氧化钙,氧化钙和二氧化硫结合合成硫酸钙。锅炉燃烧室温度应控制在850-900℃左右,以达到响应。
温度
锅炉床层温度直接影响锅炉的点火、稳燃和燃尽。床层温度主要改变脱硫剂的反应速率、固相产物分布和堵孔特性,从而改变脱硫效率和脱硫剂的使用。运行时,床温控制应考虑:在此温度下,灰不会软化,保证锅炉燃烧效率高,脱硫剂用量少,脱硫效果高,NOx排放低。
钙硫比
当钙硫比为2.0~2.5时,脱硫效率可达60%~80%。当钙硫比为2.5~4.5时,脱硫效率略有提高。当脱硫效率大于4.5时,变化不明显。
在炉内喷钙脱硫工艺的基础上,在锅炉尾部增设加湿段,提高脱硫效率。在该工艺中,石灰石粉主要用作吸收剂,石灰石粉在850~1150℃下气动喷入炉内
烟气脱硫工艺流程
在温度区,石灰石通过加热分解为氧化钙和二氧化碳,氧化钙与烟气中的二氧化硫反应生成亚硫酸钙。由于反应在气固相之间进行,受传质过程的影响,反应速度慢,吸收剂利用率低。在尾部增湿活化反应器中,增湿水以雾的形式喷射,并与未反应的氧化钙接触形成氢氧化钙,然后与烟气中的二氧化硫反应。当钙硫比控制在2.0~2.5时,系统脱硫率可达65~80%。加湿水降低了烟气温度。出口烟气温度一般控制在高于露点温度10~15℃。加湿水由于烟气温度加热而迅速蒸发,未反应的吸收剂和反应产物随烟气在干燥状态下排出,并由除尘器收集。
该脱硫工艺已在芬兰、美国、加拿大、法国等得到应用。该脱硫技术的单机容量已达到30万千瓦。