陈亮，王子铭，王春波

(华北电力大学能源动力与机械工程学院，河北 保定 071003)

流化床锅炉内石灰石同时煅烧/硫化反应中煅烧动力学特性

陈亮，王子铭，王春波

(华北电力大学能源动力与机械工程学院，河北 保定 071003)

采用恒温热重实验台研究了循环流化床内石灰石同时煅烧硫化反应中煅烧反应与硫化反应的相互作用。当煅烧环境中存在SO2时，煅烧反应与硫化反应同时发生，并在颗粒中生成CaSO4。与纯煅烧工况相比，在含有SO2的气氛中煅烧石灰石时，颗粒的质量下降速率降低，而煅烧终质量升高。SO2的存在能够降低石灰石的煅烧速率，而且在 0～0.3%的范围内，SO2浓度越高，煅烧越慢。对该现象提出以下机理：当煅烧过程中存在 SO2时，SO2会与正在煅烧的石灰石颗粒的CaO层发生硫化反应生成CaSO4，所生成的CaSO4会堵塞颗粒的孔隙，增加CO2的扩散阻力，进而减慢煅烧反应速率。对煅烧产物孔结构的测试和计算表明在同时煅烧硫化中部分孔隙被堵塞、封闭，孔内CO2有效扩散系数下降，证明所提出的机理能够合理解释SO2对石灰石煅烧的减缓作用。随着粒径由0.4～0.45 mm减小到0.2～0.25 mm，无论反应环境是否存在SO2，石灰石的煅烧速率均加快。温度对煅烧速率有明显的影响，850℃下SO2对石灰石煅烧速率的减缓程度大于880℃，这可能是由于880℃下CaSO4对颗粒孔隙的堵塞作用下降导致的。

煅烧；硫化；石灰石；反应动力学；循环流化床；扩散

引 言

循环流化床(circulating fluidized bed，CFB)锅炉因燃料适应性广、燃烧稳定性强，广泛用于固体燃料的燃烧，特别是低品质煤、可燃生活垃圾等[1-5]。……