CFB锅炉技术的一大优点,是可以通过将石灰石粉直接喷入炉膛,实现炉内脱硫。因此,与常规煤粉锅炉尾部烟气脱硫(FGD)相比,脱硫系统相对简单、系统运行稳定可靠,运行和维护成本低。国内外的大量试验研究及大型CFB锅炉实炉运行结果均表明,CFB锅炉通过向炉内添加石灰石脱硫,SO2排放浓度能够满足部分地区的环保要求。
目前,国内外CFB锅炉均通过向炉内直接添加石灰石粉来控制SO2排放。投入炉内的石灰石在高温条件下煅烧发生分解反应生成氧化钙,然后在炉内850℃左右的条件下,氧化钙、SO2和氧气经过化学反应生成硫酸钙,化学反应方程式为:CaCO3→CaO+CO2 (分解反应)
CaO+SO2+1/2O2→CaSO4 (固硫反应)
在CFB锅炉燃烧条件下,石灰石经煅烧后生成CaO,由于CO2溢出,在固体颗粒的表面及内部形成一定的孔隙,为SO2向颗粒内部扩散及固硫反应的发生创造了条件。
CFB锅炉炉内脱硫效率的高低,受到诸多因素的影响。包括石灰石的脱硫反应活性、石灰石粒度分布、石灰石中CaCO3 含量高低,入炉煤的发热量和含硫量、锅炉分离器的分离效率、锅炉的运行参数如床温、总风量等。炉内脱硫效率的高低直接影响石灰石消耗量。而石灰石输送系统的可靠性和出力将直接影响锅炉的脱硫效果。
因此,为了达到较高脱硫效率,需要对相关因素进行控制、优化。