0．前言

    循环流化床(CFB)锅炉技术目前是公认的清洁燃料燃烧技术，它具有以下几个特点：(1)燃烧效率高；(2)低NOx排放量；(3)低SO2排放；(4)能燃烧劣质燃料；(5)燃料适应性广。其中使用石灰石脱硫使得SO2排放低。福建省东南电化股份有限公司热电厂现使用两台四川锅炉厂生产的CG一35／5．3一MXD循环流化床锅炉。自1998年7月投运正常以来，由于燃烧时炉内没有加钙脱硫致使锅炉烟气SO2排放超标。本文通过CFB锅炉的炉内加钙(石灰石)脱硫原理及本公司产有大量电石渣组成成分的分析，提出一些看法，以期对公司热电厂两台CFB锅

炉掺烧电石渣达到脱硫目的、实现SO2达标排放的可行性进行论证．

    1．煤燃烧过程中SO2的生成

    1．1  SO：的危害性

    SO2是有毒气体，它刺激人与动物的粘膜，引起各种呼吸道疾病．SO2在大气中一定水分的条件下，依靠粉尘中金属氧化物的触媒作用氧化成SO3并转化成为硫酸烟雾，形成酸雨，使土地酸度增加，树木和其它植物毁坏，建筑物受到侵蚀。

1．2  煤炭中硫的组成

    煤炭中的硫主要分为有机硫和黄铁矿硫。有机硫与碳紧密结合，是含碳有机分子的一部分；它在煤矿中均匀分布。无机硫的主要成分是黄铁矿(FeS2)，它的颗粒比较小，在煤中呈独立相弥散分布。一般地说，低硫煤中主要是有机硫，而高硫煤中主要是黄铁矿硫。

    1．3  SO2的生成

    煤被加热到500℃左右时，有机硫从含硫有机分子中分解出来，它在氧化性气氛中生成SO2。

黄铁矿硫在氧化性气氛中直接氧化成SO2：

4FeS2+1lO2+2Fe2O3+8S02   

在还原性气氛中，温度在500℃左右时，黄铁硫硫分解成FeS、S和H2S，生成的S和H2S将氧化成SO2，FeS则要在1400℃以上才能进一步分解。

    在燃烧过程中，一部分生成的SO2在火焰高温区与离解的氧原子结合生成SO3，在管壁温度为450~650℃的受热面上，其管壁的氧化膜和积灰中的金属氧化物(Fe203、MgO、V2O5、AI2O3等)的催化作用下，SO2也会氧化生成SO3。但总的说来，SO2转化为SO3的份额并不高，仅0．5％~2％．

    2．CFB锅炉炉内加钙(石灰石)脱硫原理

    CFB锅炉的炉内加钙(石灰石)脱硫是一种经济的脱硫方式，与常规锅炉的尾部烟气脱硫 (FGD)相比，它具有设备投资省、占地面积小、能耗低、操作简单、无水污染等优点；与煤粉燃烧的炉内喷钙脱硫相比，其脱硫效率要高得多，一般情况下，在Ca／S比1．8~2．5时，可达90％以上。石灰石脱硫的化学反应方程式：

    CaC03→CaO+CO2

    CaO+SO2+1/2O2→CaSO4

    从气体平衡的角度看，理论上讲，加入lmolCaCO3后，将减少lmolSO4，多消耗0．5molO2，多生成lmolCO2。但是，从炉内的实际工况考虑，以上两个化学反应是不能全部正向完成的。为将其量化，存在Ca／S(摩尔)比和脱硫效率两个衡量参数，即在一定Ca／S比下脱硫效率为ηSO2。在考虑脱硫的情况下，每向炉内加入lkg燃料，需加入CaCO3的重量为：

    GAO＝(100／32)·(Ca／S)·(Sar／100)，kg；

    注意：这里指的是CaCO3重量

    式中：Sar为燃料中含硫百分数；

    说明：以上进行的石灰石投入量计算中未考虑石灰石中MgO、Fe 2 0 3 等金属氧化物参与脱硫的影响，一般它们对炉内脱硫反应的影响不大，所以将它们作为计算裕量。

    3．电石渣组成成份和CFB锅炉燃料中加人电石渣脱硫分析 ：

    3．1  电石渣组成成份分析

    福建省东南电化股份有限公司采用电石法生产PVC树脂，每年将生产出10万吨电石渣。电石渣的主要成份是Ca(OH) 2，由于暴露在空气中与空气中CO 2反应生成CaCO 3，即电石渣主要由Ca(OH) 2和CaCO 3组成，经质检中心分析测定：电石渣内CaO的含量占60％。

3．1        CFB锅炉燃料中加入电石渣脱硫计算

CFB锅炉燃料中加入电石渣脱硫的化学反应方程式：

    CaO+SO 2 +1／2O 2→CaSO4

    这个化学反应是不能全部正向完成的，为将其量化，存在Ca／S(摩尔比)和脱硫效率两个衡量参数，即在一定Ca／S比下脱硫效率为ηSO 2，在考虑脱硫的情况下，每向炉内加入lkg燃料，需加入电石渣的重量为：

    GAl＝(56／32)·(Ca／S)。(Sar／100)·(100／60)，kg；

    注意；这里指的是电石渣重量

    说明；以上进行的电石渣投入量计算中未考虑电石渣中MgO、Fe 2 O 3，等金属氧化物参与脱硫的影响，一般它们对炉内脱硫反应的影响不大，所以将它们作为计算裕量。

    4．结论。

随着我国对环保的要求越来越高，CFB锅炉要在高硫煤燃烧领域确立优势，燃烧高硫煤并脱硫，越来越受人们所重视。根据上述论证，拟在我公司热电厂两台CFB锅炉掺烧电石渣脱硫，实现SO 2达标排放的探试。若试验成功，这将为石灰石脱硫开辟一个新的渠道。

文章作者：福建省东南电化股份有限公司 陈昌毅