生长繁殖。其中，容易溶于水的成分如NO2先溶于水中形成硝酸根离子或亚硝酸根离子，再被微生物还原成氮气，而对于不溶于水的成分如NO则是被微生物吸附在其表面后直接被微生物还原成氮气。

适用于净化废气中NOx的微生物有异养和自养两大类。异养脱氮菌有些是专性好氧菌，有些是兼性厌氧菌，他们利用有机基质分别在好氧厌氧和缺氧的条件下进行脱氮。另外还有少数专性和兼性自养菌也能利用不同基质(有机或者无机基质)进行脱氮。如硫杆菌属中的脱氮硫杆菌可以利用无机基质进行脱氮。

1.4 输灰系统简介

根据输送介质不同，电站输灰一般可分为水力和气力输灰两种。 根据输灰气压不同，气力输灰可分为压力式和真空式飞灰输送系统。

锅炉除灰系统由两台三电场除尘器、十二台电动锁气器、两台饲料机、两台斜槽风机、四台仓泵、三台空压机、一个灰库及连接管路组成。

火力发电厂输灰流程:电除尘器灰斗→锁气器→斜槽→饲料机→仓泵→灰库→灰场，从除尘器灰斗至灰库部分具体输灰程序为:首先在仓泵泵体内无压力的情况下，打开进料阀和放气阀、启动锁气器，把电除灰尘灰斗内的灰料经锁气器斜槽→饲料机→进料阀送入仓泵内，当泵内的灰料到达一定的程度时，停止锁气器运转，关闭进料、放气器两阀，打开出料阀，再开进风阀，利用压缩空气将泵内的灰料通过输灰管道至灰塔。然后再进行料放气，周而复始，完成将电除尘器分离出的灰送至灰库塔的任务。该系统在整个生产过程中具有重要的作用，正常运行时能确保锅炉燃煤烧后产生的输灰及时的输送出去。 1.4.1 电除尘器对干除灰输送系统的影响

电除尘器在正常运行情况下，对干除灰输送系统没有影响，但电除尘器其中某个电场尤其是第一电场故障停运，相应停运电场下部的灰斗内灰量和飞灰颗粒度发生变化，基本是沉积飞灰，飞灰量少并且颗粒大，造成飞灰输送困难。 由于前面电场退出运行，前面电场灰斗应收集飞灰移向后面的电场灰斗内，使后面的电场灰斗下部干除灰输送管道承担前面电场飞灰的输送，增加了输送负荷。一般前后电场输送设计出力不一样，后面电场灰斗内飞灰由于不能及时排空而逐渐沉积，当灰位至集尘极和放电极时会造成电场跳闸，依此类推，形成恶性循环。

因此如果发生这种情况，应迅速排灰、锅炉负荷或灰斗内飞灰外排。

有个别电厂发生由于电场集尘极和放电极之间长期积灰，电场电气控制保护没有起作用而跳闸，埋在飞灰中的集尘极和放电极之间形成半导通状态的电流，造成极线、极板放电处炭化及飞灰结焦、焦块落入干除灰系统管道内造成输灰管道堵塞。 1.4.2 除渣系统

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循环流化床锅炉的排渣方式可分为湿式排渣和干式排渣两种形式。 (1) 湿式排渣系统

湿式排渣系统是工业水循环系统、渣沟、冲渣水泵、沉渣池等设备组成水力除渣系统。是大型发电厂的典型排渣方式，虽然应用技术过关，但应用于CFB锅炉，水淬后的灰渣活性变差，不宜于灰渣的综合利用，且占地面积大，灰渣物理热损失较大。 同时还带来了水污染及水资源浪费，因此对于CFB锅炉应用湿式除渣不是一种合理排渣方式，不作推广使用。 (2) 干式排渣系统

干式排渣是CFB锅炉推广采用的主要排渣方式，一般干式排渣系统由冷渣设备、输渣设备、储渣仓、冷渣器进料阀和储渣仓放料阀等设备组成。 1.4.3 干式机械输送方案

干式机械输送方案的工艺流程和输渣特点如下:

工艺流程:锅炉的渣由埋刮板输送机连续排出，后经斗提机进入渣仓。 渣仓的渣经双轴搅拌机加水调湿后用自卸汽车运到灰场碾压堆存。

每台炉下布置2条埋刮板输送机，每条埋刮板输送2台冷渣器排出的渣，冷渣器的出口加锁气器。 每条埋刮板对应1台斗提机。 每台炉设置1个渣仓。

输渣特点:对底渣的颗粒度变化有较强的适应度，不会因为有较大粒径的底渣而影响正常输送。 整个系统安全可靠，国内有多处成功运行的经验。 设备站用空间较大，只能直线布置，炉底通道受到影响。 整个系统密闭的不怎么好，有漏灰现象的发生。 1.4.4 正气压力输渣方案

正气压力输渣方案的工艺流程和输渣特点如下:

工艺流程:正压气力输渣系统的输送器才哟感仓泵，通过仓泵将炉渣输送到渣库。 对应每1台冷渣器装3台仓泵。 同1台炉的每2台冷渣器共用1条输渣管，这样1台炉有2条输渣管，2台炉共用1座渣库。

渣库的灰经双轴搅拌机加水调湿后用自卸汽车运到灰场碾压堆存。

输渣特点:整个系统允许通过的渣的最大粒径通常是25mm，粒径超过25mm的大渣块会在缓冲渣斗的分离处被分离出来，需要人工定期清除，增加了劳动量与劳动强度。 管道的磨损比较厉害，磨穿管道后要想不停炉，只能就地排放后用人力运至户外，增加运行人员的劳动危险性和劳动强度。 由于渣的容度较大，布置比较灵活，输送距离相对较远，能够减少长区内的污染。

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1. 5本章小结

本章介绍了循环流化床锅炉几种主要的污染物的危害，如NOx、SO2是形成―酸雨‖和―酸雾‖的主要原因之一，氮氧化物与碳氢化合物结合形成光化学烟雾，所以NOx、SO2污染带来的后果严重危及人体健康，对自然环境造成严重损害。 又提及处理循环流化床锅炉污染物排放的方法。 如湿法脱硫脱氮、电子束法、吸附法等等，并简单的点明了各种方法的优势与弱势。

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2 循环流化床锅炉脱硫特性的研究

2. 1 循环流化床锅炉石灰石脱硫反应

一般循环流化床锅炉处在850~900oC的工作温度下，在此温度下石灰石可充分地发生焙烧反应，使碳酸钙分解为氧化钙，氧化钙与煤燃烧产生的二氧化硫进行盐化反应，生成硫酸钙，以固体形式排出达到脱硫的目的。

石灰石焙烧反应方程式: 2CaCO3=2CaO+CO2 脱硫反应方程式: 2CaO+2SO2+O2=2CaSO4+热量

在锅炉运行时，炉内的床料主要由煤中的灰、矸石、未反应的石灰石、石灰石脱硫反应产物等构成，这些床料在从布风板下送入的一次风和布风板上送入二次风的作用下处于流化状态，部分颗粒被烟气夹带在炉膛内向上运动，在炉膛的不同高度，一部分固体颗粒将沿着炉膛边壁下落，形成物料的内循环，其余固体颗粒被烟气夹带进入分离器，进行气固两项分离，绝大多数颗粒被分离下来，通过回料阀反送回炉膛形成物料的外循环。 这样燃料及石灰石可在炉内进行多次的往复循环燃烧和反应，所以循环流化床锅炉具有很高的燃烧效率。

2.1.1 影响循环流化床锅炉脱硫效率的主要因素

循环流化床的燃烧及脱硫过程十分复杂。 运行中影响脱硫效率的因素很多，主要包括运行床温、Ca与S物质的量、床料粒度、流化速度、SO2在炉膛停留时间等。 最关键的因素是锅炉运行床温、Ca与S物质的量比、脱硫剂的粒度与性质及锅炉的流化速度。 其他因素只是通过影响上述因素来达到对脱硫的影响。 下面就其因素进行分析:

(1)运行床温的影响

锅炉运行床温对脱硫效率影响很大。 这是由于床温的变化直接影响脱硫反应速度、固体产物的分布和孔隙堵塞特性，所以床温会影响脱硫反应的进行和脱硫剂的利用率。 脱硫的最佳温度并不是一个常数，它与脱硫剂的品种、粒径、锻烧条件和炉内压力水平有关。

Ca 与S 物质的量的影响

当Ca与S物质的量比低于2.5时，随着Ca与S物质的量比的增加，脱硫效率增加很快。 这是因为CaCO3一旦锻烧生成CaO，就很快变成CaSO4，CaSO4的体积大于CaCO4体积，从而CaO比表面的细孔很容易被CaSO4覆盖而阻塞，使CaO 失去与SO2反应所必需的多孔性表面。 因此应该投入较多的脱硫剂。 但是投入过多的脱硫剂时，脱硫效率增加的很少，不仅浪费了脱硫剂，而且多余的CaO 又可催化生成NOx，使NOx的排放量增加，另外也增加了灰渣的物理热损失。

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