太原锅炉集团循环流化床锅炉-炉内喷碳酸钙脱硫技术（四）

太原锅炉集团循环流化床锅炉-炉内喷碳酸钙脱硫技术（四）

循环流化床（CFB）锅炉凭借低温燃烧、燃料适应性广、污染物控制成本低的核心优势，在燃煤发电、工业供热领域应用广泛。炉内喷碳酸钙（石灰石）脱硫是CFB锅炉专属的核心环保技术，属于干法炉内脱硫工艺，无需配套复杂的尾部脱硫前置系统，通过向炉膛密相区喷射石灰石粉，依托炉内独特的温度场、流场与颗粒循环特性，实现燃煤烟气中二氧化硫（SO₂）的原位脱除，兼具投资低、运维简便、负荷适应性强的特点，是中小型燃煤机组及工业锅炉主流脱硫技术，也是大型CFB机组协同脱硫的基础工艺。本文从反应机理、核心影响因素、工艺系统、运行特性、技术短板及优化策略等方面，开展系统性论述。

脱硫工艺对锅炉运行的综合影响

炉内喷钙脱硫在实现污染物减排的同时，会从炉内工况、设备磨损、灰渣特性、环保指标等多方面改变锅炉原有运行状态，存在正向效益与负面损耗双重特性，是运行调控的重点管控内容。

（一）正向运行效益

一是实现原位脱硫，大幅降低炉膛出口SO₂浓度，有效减轻尾部脱硫、除尘设备的运行负荷，降低整套环保系统运维成本；二是活性CaO可同步捕捉烟气中HCl、HF等酸性有害气体，兼具协同脱除微量污染物的效果；三是适量石灰石可优化炉内床料粒度级配，改善炉膛流化状态，避免局部流化不良、结焦等问题。

（二）负面运行影响

首先，石灰石煅烧为强吸热反应，大量投加脱硫剂会显著降低炉膛床温，机组低负荷时易出现床温低于最优脱硫窗口的情况，形成“低温低效、多加药剂、温度更低”的恶性循环；其次，脱硫反应产物及未反应的脱硫剂会大幅增加灰渣总量，提升除渣、输灰系统运行负荷，易引发设备堵转、磨损加剧等问题；再次，石灰石、CaO颗粒硬度高于原生煤灰，会加剧炉膛水冷壁、旋风分离器、尾部烟道受热面的磨损，缩短设备检修周期；最后，未反应的游离CaO会导致底渣遇水消解膨胀、板结，降低灰渣建材资源化利用率，同时炉内钙基物料会小幅催化燃料型NOₓ生成，导致烟气NOₓ浓度轻微上升。