ROFA技术提高CFB锅炉脱硫效率数值模拟研究

北极星环保网讯:循环流化床锅炉采用新型高效清洁的燃烧方式，具有燃料适应广泛、调峰性能好、NOx排放浓度低、脱硫效率高以及灰渣综合利用高等优点。目前我国100MW以上循环流化床锅炉已经超300台，采用的脱硫技术多数为炉内喷入石灰石经行烟气脱硫技术。这种干式脱硫工艺在实际应用中存在脱硫效率低、石灰石利用率低、灰渣难以综合利用等问题，在环保标准日益提高的情况下，已严重影响CFB锅炉的扩大发展。

本文在440t/h循环流化床锅炉上采用CFD数值模拟方法，分析炉内脱硫效率偏低的原因，并通过数值模拟分析了采用ROFA技术来提高炉内脱硫效率应用效果。

1、设备概况

某电厂440t/hCFB锅炉为超高压参数、中间再热锅炉。燃煤经三级给煤系统由炉后送入炉膛内燃烧，再由两个高温绝热旋风分离器进行物料分离，并建立外循环。尾部烟道分别布置低温过热器、低温再热器、省煤器及空预器。锅炉主要参数见表1，锅炉脱硫效果见表2。

该电厂锅炉采用炉内添加石灰石粉的脱硫方式，石灰石粉由旋转给料机以气力输送的方式送入炉膛进行脱硫反应。石灰石粉投入位置分别从锅炉前、后墙各两个二次风的喷口位置送入炉膛。锅炉额定负荷下设计钙硫摩尔比为2．5，但从实际运行效果来看，由于炉内脱硫反应效率较低，仅有66．92%，造成石灰石耗量增加，钙硫摩尔比达到8．35，使灰渣中的游离氧化钙含量升高，影响了炉渣的综合利用，同时SO2排放浓度难以达到国家环保标准要求。

2、CFD数值模拟研究

2.1边界条件建立

在锅炉额定负荷工况下，入炉煤量29.4kg/s，收到基硫含量为0．24%，一次风量81.5kg/s，二次风量为63．4kg/s，边界条件参数见表3所示。根据相关边界条件建立了CFD数值模拟模型，并进行综合分析，从而得出较为准确的模拟数据。

2.2模拟结果分析

采用CFD软件对锅炉额定负荷基本工况进行了模拟，主要分析了炉内温度场、氧量、CO浓度CO2浓度、SO2浓度分布变化情况，从锅炉中心剖面进行了模拟分析，见图1所示，图1中由左至右依次为:气体温度、O2、CO、CO2、SO2分布。

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