國內外已開發出數百種煙氣脫硫技術，其中石灰石一石膏濕法脫硫已經成為中國燃煤電廠煙氣脫硫的首選工藝，該工藝投資大，運行成本高，不適宜資源綜合利用小型熱電廠應用。屯煤矸石熱電廠高倍率循環流化床鍋爐比較適宜采用爐內燃燒脫硫的技術工藝。

1 方案簡介

1．1 主要參數

(1)燃料：煤矸石(沸騰煤)(2)含硫量：≤0．58％(3)燃料用量：18t／h(4)CaO含量：>50％(5)石灰石的粒度：≤2ram(6)石灰石水分：<4％(7)鍋爐爐膛溫度：850～900℃(8)鈣硫比(Ca／S)：2．0～2．5

1．2 工藝設計

煤礦矸石熱電廠是綜合利用煤矸石、熱電聯產的電廠，總裝機容量3x6MW，鍋爐為近兩年改造的哈爾濱鍋爐廠生產的HG一40／3．82一LMG18型循環流化床鍋爐；燃料為低位發熱量11286～12122Mj／kg的煤矸石， 燃料硫分為0．58％ 。

針對某能源分公司現場實際情況，將燃料與石灰石在5號皮帶輸送機混合後加入爐前倉，由給煤機給人爐內燃燒、脫硫。
1．3 設備選型

(1)石灰石料倉為方便給料並盡量減少上料的次數，石灰石料倉的總高度為2400ram(距地麵標高為3100mm)，具體尺寸為3500mm~3500mm~2400mm，形狀為錐形，88側麵板的垂直角度為32。，下料口內尺寸為386mm~386mm。

(2)振動器

為防止石灰石下料不暢，在石灰石料倉側壁上安裝一台倉壁振動器，可在就地和控製室進行控製。

(3)監視器

在石灰石料倉頂部、上料皮帶上部及5號皮帶上方各裝設一台監視攝像頭，可在控製室通過工業電視監視器來監視料倉的物料和皮帶的上料。

(4)螺旋給料機

采用變頻控製的~150mm的螺旋給料機，密封性能好，下料均勻，可根據給煤量來調整螺旋給料機的轉速，使給煤量和石灰石量滿足Ca／S比要求。

(5)石灰石皮帶輸送機

選用400mm的帶寬，為能獲得較好的配比，皮帶帶速恒定在0．5m／s。

(6)電子皮帶秤

選用ICS一17A型電子皮帶秤，秤架上放置二組托輥，采用二隻拉式傳感器及一對耳軸。配2000型稱重儀表。顯示石灰石的瞬時K8凯发登录入口和累積K8凯发登录入口。

(7)配煤控製係統

本套配煤係統采用變頻器和PLC控製。主要由PLC工控台，CRT顯示器、變頻器、燃料皮帶秤、石灰石皮帶秤等組成。
石灰石的給料量可以根據燃料輸送量進行控製和自動調節。根據設定的燃料的應用基硫分、給定鈣硫比、石灰石純度等參數，PLC通過配料皮帶秤檢測到的燃料量，自動計算出石灰石的添加量，並與皮帶秤檢測到的石灰石量相比較，用變頻器來控製螺旋給料機的旋轉速度，從而來控製石灰石的給料量。

本項目采用全自動控製和手動控製2種方式，既提高了配煤係統自動化程度和先進性，又方便了日常生產過程中檢修、調試，安全可靠。

在CRT上設計了整個係統運行過程中的組態畫麵，通過組態畫麵可以了解配煤係統中各種動力設備的參數和狀態；運用軟件中設計的計算公式，可方便調整石灰石的輸送量，保證脫硫裝置達到脫硫的設計要求。

2 運行及測試情況

2．1 運行調試

2005年7月7日開始對係統進行運行調試，測試了各種工況二氧化硫的排放情況。

2．1．1 測試工況

(1)不加固硫劑，鍋爐沸中溫度為900~C時，穩定運行2h以上，測一組數據；

(2)不加固硫劑，鍋爐沸中溫度為880℃時，穩定運行2h以上，測一組數據；

(3)固硫劑與燃料按比例充分混合後進行燃燒，石灰石添加量為燃料的5％，即鈣硫比為2．5，鍋爐沸中溫度為900℃時，穩定運行2h以上，測一組數據。

(4)固硫劑與燃料按比例充分混合後進行燃燒，鈣硫比為2．5，鍋爐沸中溫度為800℃時，穩定運行2h以上，測一組數據。在各工況下，鍋爐的主要參數波動允許值按以下標準執行：

蒸發量D(t／h)：±10％；蒸汽壓力P(MPa)：±4％；蒸汽溫度t(oC)：+10，一20；煙氣含氧量：±1％
3 效益分析

3．1 社會效益分析

(1)隨著全社會對環境保護的日益重視，各級政府環境監管力度的不斷加大，s0 達標排放勢在必行，筆者為循環流化床鍋爐找到了低成本、高效、穩定的脫硫技術；由於運行成本較低，可以長期穩定運行，有望實現s0 長期穩定達標排放，大幅度降低s0 排放量。根據上述實驗情況，按照2．5左右的鈣硫比長期運行，s0 排放量可以削減80％以上。

(2)循環流化床鍋爐作為一種潔淨燃燒技術，具有強勁的發展勢頭，根據中國電力聯合會的統計，目前在運行的循環流化床鍋爐超過2000台，每年還在快速增長，筆者所述配煤脫硫技術工藝具有良好的推廣前景。

3．2 經濟效益分析

某能源分公司循環流化床鍋爐配煤爐內脫硫項目實施後，有效地降低了二氧化硫的排放量，按照濟寧市環境監測站的測試(鈣硫比為2時)，煙氣中的二氧化硫的排放濃度由1 lOOmg／m ，降為322mg／m 左右，減少排放二氧化硫779t／a，按0．63元／kg計算，應減少排汙費49．1萬元／a。扣減脫硫設施的運行費用(包括固硫劑費用等)，應減少排汙費近10萬元／a。

4 結語

從配煤脫硫係統的運行、測試情況可以看出，在Ca／S摩爾比為2．5、鍋爐溫度不大於900℃時，脫硫效率都在80％以上，與獨立式氣力輸送石灰石給料係統相比，存在調節滯後比較大的問題(對於燃料供應較穩定的電廠，該問題對脫硫影響很小)，脫硫效率也可能稍微低一些，但是麵對我國的國情，進行綜合分析，配脫硫係統具有較大的優越性。

4．1 投資省

尾部煙氣脫硫係統投資太高，這裏不再進行比較。與獨立式石灰石氣力輸送給料係統相比：上述配煤脫硫係統投資不足30萬元，即使較大規模的配備循環流化床鍋爐的電廠，采用該方式向燃料係統配人石灰石脫硫劑，其投入也不會有太大增加。而采用獨立式氣力輸送石灰石給料係統，其投資至少應在200萬元以上。

4．2 係統簡單

通過係統對比可以看出，配煤脫硫係統簡單，可靠性高，維護量小，運行費用低。

4．3 脫硫劑成本低

爐內噴鈣所使用的石灰石粒度小於lmm，通常為100—500~m，加工費用較高，本地價格為120元／h左右，而某能源分公司配煤脫硫係統所采用的粒徑不大於2ram的石灰石價格為40元／h左右，運行成本差別較大。

4．4 有利於循環流化床鍋爐的運行

燃用高發熱量、低灰分燃料的循環流化床鍋爐，往往因為循環物料量不足而難以穩定運行，通常需要加入一些灰渣、沙子或其他一些惰性物料以增加循環物料數量。由此可見，采用配煤脫硫係統加入較大顆粒石灰石，可以大大改善循環物料的顆粒分布，有利於循環物料的形成，提高循環流化床鍋爐負荷的可調性。

4．5 適用性好

循環流化床鍋爐具有效率高、燃料適應性廣、負荷調節靈活、環保性能好等優點，技術日趨成熟，近年來發展非常迅速。但是在脫硫方麵的工作還做得遠遠不夠，在已投運的鍋爐中，真正投入石灰石脫硫係統並正常運行的並不多見，其主要原因是與企業利益攸關，較大的投入和較高的運行成本使得電廠不堪重負，許多企業消極對待，經常停用脫硫設施。采用配煤脫硫係統投資、運行費用很低，比較適用於目前中國同類型電廠脫硫長期穩定運行的需要。

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