流化床富氧氣氛對SO2排放特性的影響

苗 苗，鄧博宇，孔 皓，張 縵，楊海瑞

(清華大學 能源與動力工程系 電力系統(tǒng)及發(fā)電設備控制和仿真國家重點實驗室，北京 100084)

0 引 言

CO2作為主要的溫室氣體之一，由于壽命長、排放量大，對溫室效應貢獻很大。在能源狀況和環(huán)境保護的雙重壓力下，減少CO2排放變得越來越重要。在眾多CO2來源中，化石燃料燃燒發(fā)電占比較大，因此潔凈煤發(fā)電技術是煤電技術發(fā)展的新方向。

與傳統(tǒng)燃煤方式相比，循環(huán)流化床具有燃燒效率高、燃料適應性強、負荷調(diào)節(jié)范圍大、負荷調(diào)節(jié)方便快捷、污染物排放少、灰渣便于綜合利用等優(yōu)點[1-2]，目前循環(huán)流化床技術正朝著大型化的方向發(fā)展[3]。富氧燃燒技術也稱為O2/CO2燃燒技術，是一種綜合治理燃煤污染物排放的新型潔凈煤燃燒技術[4]。循環(huán)流化床富氧燃燒技術結合了富氧燃燒和循環(huán)流化床的優(yōu)點，具有很大的發(fā)展?jié)摿脱芯績r值。近年來，國內(nèi)外學者對流化床富氧燃燒的SO2排放規(guī)律開展諸多研究[5-11]。劉豪等[12]研究表明O2濃度改變對NO和SO2的釋放影響不同，O2濃度升高促進SO2析出，與段倫博等[13]結果相似。李慶釗等[14]發(fā)現(xiàn)隨著CO2濃度升高，SO2排放逐漸降低。毛玉如等[15]在O2/N2和O2/CO2氣氛下進行了氧氣濃度21%～35%的試驗，發(fā)現(xiàn)O2濃度增加時，SO2排放增加，脫硫效率略有提高，孫俊威等[16]也發(fā)現(xiàn)了這一現(xiàn)象。Czakiert等[17]在循環(huán)流化床上對O2/CO2氣氛中硫的轉化率進行研究，結果表明，煤中硫在富氧氣氛中的轉化率增加是由于富氧氣氛中燃料顆粒的溫度升高導致。鄭智敏等[18]重點考察了燃燒氣氛、O2濃度、床溫和石灰石添加量對SO2釋放的影響，隨著O2濃度從21%增加到40%時SO2排放量明顯增加，但隨著O2濃度增加到50%時，SO2排放量反而下降。……