ROFA技術(shù)提高CFB鍋爐脫硫效率數(shù)值模擬研究

北極星環(huán)保網(wǎng)訊:循環(huán)流化床鍋爐采用新型高效清潔的燃燒方式，具有燃料適應(yīng)廣泛、調(diào)峰性能好、NOx排放濃度低、脫硫效率高以及灰渣綜合利用高等優(yōu)點(diǎn)。目前我國100MW以上循環(huán)流化床鍋爐已經(jīng)超300臺，采用的脫硫技術(shù)多數(shù)為爐內(nèi)噴入石灰石經(jīng)行煙氣脫硫技術(shù)。這種干式脫硫工藝在實(shí)際應(yīng)用中存在脫硫效率低、石灰石利用率低、灰渣難以綜合利用等問題，在環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)日益提高的情況下，已嚴(yán)重影響CFB鍋爐的擴(kuò)大發(fā)展。

本文在440t/h循環(huán)流化床鍋爐上采用CFD數(shù)值模擬方法，分析爐內(nèi)脫硫效率偏低的原因，并通過數(shù)值模擬分析了采用ROFA技術(shù)來提高爐內(nèi)脫硫效率應(yīng)用效果。

1、設(shè)備概況

某電廠440t/hCFB鍋爐為超高壓參數(shù)、中間再熱鍋爐。燃煤經(jīng)三級給煤系統(tǒng)由爐后送入爐膛內(nèi)燃燒，再由兩個(gè)高溫絕熱旋風(fēng)分離器進(jìn)行物料分離，并建立外循環(huán)。尾部煙道分別布置低溫過熱器、低溫再熱器、省煤器及空預(yù)器。鍋爐主要參數(shù)見表1，鍋爐脫硫效果見表2。

該電廠鍋爐采用爐內(nèi)添加石灰石粉的脫硫方式，石灰石粉由旋轉(zhuǎn)給料機(jī)以氣力輸送的方式送入爐膛進(jìn)行脫硫反應(yīng)。石灰石粉投入位置分別從鍋爐前、后墻各兩個(gè)二次風(fēng)的噴口位置送入爐膛。鍋爐額定負(fù)荷下設(shè)計(jì)鈣硫摩爾比為2．5，但從實(shí)際運(yùn)行效果來看，由于爐內(nèi)脫硫反應(yīng)效率較低，僅有66．92%，造成石灰石耗量增加，鈣硫摩爾比達(dá)到8．35，使灰渣中的游離氧化鈣含量升高，影響了爐渣的綜合利用，同時(shí)SO2排放濃度難以達(dá)到國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求。

2、CFD數(shù)值模擬研究

2.1邊界條件建立

在鍋爐額定負(fù)荷工況下，入爐煤量29.4kg/s，收到基硫含量為0．24%，一次風(fēng)量81.5kg/s，二次風(fēng)量為63．4kg/s，邊界條件參數(shù)見表3所示。根據(jù)相關(guān)邊界條件建立了CFD數(shù)值模擬模型，并進(jìn)行綜合分析，從而得出較為準(zhǔn)確的模擬數(shù)據(jù)。

2.2模擬結(jié)果分析

采用CFD軟件對鍋爐額定負(fù)荷基本工況進(jìn)行了模擬，主要分析了爐內(nèi)溫度場、氧量、CO濃度CO2濃度、SO2濃度分布變化情況，從鍋爐中心剖面進(jìn)行了模擬分析，見圖1所示，圖1中由左至右依次為:氣體溫度、O2、CO、CO2、SO2分布。

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