煤泥循環(huán)流化床鍋爐脫硫調(diào)研結果顯示，在采用爐外脫硫、爐內(nèi)脫硫+爐外脫硫方式下雖然可實現(xiàn)超低排放，但鈣硫比均在5以上，遠高于2.5的經(jīng)濟鈣硫比。再次分析了煤泥循環(huán)流化床鍋爐SO2的析出特性和煤泥循環(huán)流化床鍋爐超低排放的制約因素，從而為煤泥的潔凈燃燒提供參考性建議。
1、煤泥的SO2析出特性
SO2排放濃度呈現(xiàn)大幅度、不規(guī)則波動是全煤泥與摻燒煤泥循環(huán)流化床鍋爐的共有特性，這與煤泥的燃燒特性有關。為純煤泥循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)溫度分布情況，這種特殊的溫度分布與煤泥燃燒的結團性和熱爆性有關：鍋爐運行時，呈團狀下落的煤泥因水分氣化，熱爆后形成更小的泥團。由于熱爆后破裂顆粒的大小是無法控制的，同時，煤泥在結團下落過程中大部分未經(jīng)熱爆而破裂成較大的顆粒。在燃燒過程中，較大顆粒經(jīng)磨損后粒度變小，使燃燒朝著有利的方向發(fā)展。小顆粒上浮至爐膛上部燃燒并釋放出熱量，導致爐膛溫度升高，而爐膛溫度升高使燃料的硫析出量增大，從而使SO2的排放濃度增大。

2、SO2超低排放制約因素分析

不同溫度下燃料中硫的析出量不同，850℃時硫的析出量最大，隨溫度升高硫的析出量減小。在溫度高于850℃時，由于煤中碳酸鈣分解后的自身固硫作用增強，堿土金屬的固硫作用更加突出，使硫的析出減少。當硫析出量變化0.02%時，SO2排放濃度的變化已大于50mg/m3，高于超低排放濃度標準值。由于煤泥團燃燒時粒度大小不同，因此分布在不同溫度區(qū)域，這就構成了純煤泥燃燒循環(huán)流化床鍋爐SO2排放濃度的基本數(shù)值。由于熱爆、磨損導致相對粒度減小，煤泥團從而可上浮至爐膛中部以上部位，當大量細小煤泥團在此區(qū)域燃燒放熱時，雖然硫的析出量相對下降，但單位時間內(nèi)煤泥燃燒量增加，SO2排放濃度仍呈上升趨勢，且由于在爐膛出口附近，脫硫劑與SO2的反應時間短，從而造成僅依靠爐內(nèi)脫硫無法實現(xiàn)SO2超低排放。
另外，從輸送管道出口下落的煤泥在重力作用下逐漸成團、下墜、受熱、爆裂、燃燒、硫析出形成SO2，不僅使爐膛下部成為SO2析出的主要區(qū)域，而且在煤泥逐漸成團過程中，延遲燃燒同時也延遲了SO2析出，最終SO2累積釋放，從而形成了SO2排放濃度的波動，因此，必須保證較高的鈣硫比才能實現(xiàn)爐外脫硫的超低排放。
綜上所述，溫度、循環(huán)倍率等因素雖然對脫硫率有影響，但爐膛上部硫析出及硫析出過程中的累積釋放才是導致鈣硫比偏高的主要原因，是煤泥循環(huán)流化床鍋爐實現(xiàn)超低排放的主要制約因素。
3、結論
(1)對于以煤泥為燃料的循環(huán)流化床鍋爐，煤泥特殊的燃燒特性決定了爐膛內(nèi)的SO2的析出特性，保證爐膛出口區(qū)域的脫硫反應強度是實現(xiàn)超低排放的關鍵。
(2)溫度、循環(huán)倍率等因素雖然對脫硫率有影響，但煤泥團燃燒過程中的SO2累積釋放是造成SO2排放濃度波動和鈣硫比偏高的主要因素。
(3)脫硫劑的循環(huán)利用是實現(xiàn)煤泥循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)或爐外高效脫硫的重要途徑。