二、燃料及脫硫劑的篩分和顆粒特性
在正常運(yùn)行的循環(huán)流化床鍋爐中,粗顆粒趨向于聚集在密相區(qū)內(nèi),而極細(xì)的顆粒則作為飛灰被氣流夾帶逃逸分離裝置,經(jīng)過(guò)尾部受熱面離開(kāi)鍋爐,中間尺寸的顆粒則在固體顆粒循環(huán)回路中循環(huán)。但是,如果燃料顆粒尺寸選擇得不當(dāng),則可能會(huì)破壞循環(huán)流化床內(nèi)的穎粒循環(huán),從而影響鍋爐的出力,甚至危及正常運(yùn)行。因此,循環(huán)流化床鍋爐對(duì)燃料和脫硫劑的粒徑有嚴(yán)格的要求,而且不同尺寸的顆粒應(yīng)當(dāng)具有合理的分布。換言之,要求燃料具有合理的篩分和顆粒特性。一般認(rèn)為,對(duì)于灰分含量高的燃料宜采用較細(xì)的顆粒粒徑,對(duì)于低灰分煤可采用較大的顆粒粒徑。臂如,奧斯龍公司認(rèn)為,生物質(zhì)燃料的顆粒粒徑宜采小于30-50mm ,低灰煤種顆粒最大粒徑宜小于10-20mm ,而高灰媲料宜采用小于2-13mm 的顆粒書(shū)以某種灰分為38.6 %的煤為例,要求煤顆粒的粒徑為o-10mm ,最佳的粒徑分布應(yīng)是“中間多,兩頭少”。由于大粒徑顆粒在爐膛底部易引起超溫結(jié)焦和缺氧,產(chǎn)生較多的CO ,大粒徑顆粒也應(yīng)少。奧斯龍公司推薦的燃料篩分和顆粒特性。實(shí)際上,不同的鍋爐制造公司,由于護(hù)型或參數(shù)選擇上的差別,均有自己的顆粒尺寸范圍要求。譬如,魯奇公司的循環(huán)流化床鍋爐,對(duì)于高灰煤種采用燃料粒徑為150-250m ,一般燃料的顆粒粒徑在10mm以下.福斯特· 惠勒公司對(duì)燃料顆粒特性的要求是粒徑小于5mm的占80%。在我國(guó),循環(huán)流化床鍋爐采用的顆粒尺寸一般為0~13mm 或0~8mm .
另外,如果燃用高灰燃料,則只要顆粒尺寸選擇得當(dāng),就不需添加循環(huán)物料;而燃用低灰、低硫燃料,則有可能需添加循環(huán)物料。此時(shí),添加的循環(huán)物料的顆粒粒徑也應(yīng)適當(dāng)。
床內(nèi)的顆粒尺寸分布對(duì)固體顆粒濃度分布特別是爐內(nèi)傳熱有很大影響。譬如,由于細(xì)顆粒有更大的傳熱系數(shù),而且細(xì)顆粒在上部區(qū)域的密度比粗顆粒高,床內(nèi)傳熱系數(shù)的分布更趨均勻。
脫硫劑粒徑對(duì)脫硫的影響很大.從脫硫反應(yīng)的角度講,CaO與以入反應(yīng)之后,就會(huì)在CaO 的表面生成一層致密的CaS04 薄層。這一CaSO薄層的孔隙比S姚分子的尺寸小,從而阻礙了S從進(jìn)人Cas認(rèn)薄層進(jìn)一步擴(kuò)散到CaO 顆粒內(nèi)層進(jìn)行反應(yīng)(可參見(jiàn)第九章有關(guān)內(nèi)容),造成石灰石耗量增高。粒徑愈大,CaO顆粒的未反應(yīng)內(nèi)層愈厚。因此,從降低脫硫劑消耗考慮,采用小粒徑脫硫劑的優(yōu)點(diǎn)十分明顯。但循環(huán)流化床鍋爐的脫硫劑顆粒粒徑也不是越小越好。如果顆粒過(guò)細(xì),則細(xì)顆粒在充分反應(yīng)之前就已從分離器中逃逸出去。采用特定的石灰石時(shí),存在著一個(gè)脫硫荊利用率達(dá)到最大的最佳粒徑。最佳粒徑的值與石灰石的孔隙結(jié)構(gòu)和分離裝里的分離特性有關(guān)。在選擇石灰石顆粒粒徑時(shí),一般以既能滿足顆粒在運(yùn)行風(fēng)速下能被氣流夾帶上升,又能被分離器分離為條件。通常,石灰石顆粒粒徑可選擇1 一2 ? 以下。作為示例,美國(guó)魯霍夫格林電站循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行規(guī)程(1990年)規(guī)定的石灰石粒徑列于。
|