爐內脫硫的工藝原理是將作為吸收劑的燃料和電石粉同時送入燃燒室。氣流強烈擾動循環流化床中的燃料顆粒、電石粉和灰,并填充燃燒室。電石粉在燃燒室內裂解成氧化鈣,氧化鈣和二氧化硫結合合成硫酸鈣。鍋爐燃燒室溫度應控制在850-900℃左右,以達到響應。
溫度
鍋爐床層溫度直接影響鍋爐的點火、穩燃和燃盡。床層溫度主要改變脫硫劑的反應速率、固相產物分布和堵孔特性,從而改變脫硫效率和脫硫劑的使用。運行時,床溫控制應考慮:在此溫度下,灰不會軟化,保證鍋爐燃燒效率高,脫硫劑用量少,脫硫效果高,NOx排放低。
鈣硫比
當鈣硫比為2.0~2.5時,脫硫效率可達60%~80%。當鈣硫比為2.5~4.5時,脫硫效率略有提高。當脫硫效率大于4.5時,變化不明顯。
在爐內噴鈣脫硫工藝的基礎上,在鍋爐尾部增設加濕段,提高脫硫效率。在該工藝中,石灰石粉主要用作吸收劑,石灰石粉在850~1150℃下氣動噴入爐內
煙氣脫硫工藝流程
在溫度區,石灰石通過加熱分解為氧化鈣和二氧化碳,氧化鈣與煙氣中的二氧化硫反應生成亞硫酸鈣。由于反應在氣固相之間進行,受傳質過程的影響,反應速度慢,吸收劑利用率低。在尾部增濕活化反應器中,增濕水以霧的形式噴射,并與未反應的氧化鈣接觸形成氫氧化鈣,然后與煙氣中的二氧化硫反應。當鈣硫比控制在2.0~2.5時,系統脫硫率可達65~80%。加濕水降低了煙氣溫度。出口煙氣溫度一般控制在高于露點溫度10~15℃。加濕水由于煙氣溫度加熱而迅速蒸發,未反應的吸收劑和反應產物隨煙氣在干燥狀態下排出,并由除塵器收集。
該脫硫工藝已在芬蘭、美國、加拿大、法國等得到應用。該脫硫技術的單機容量已達到30萬千瓦。