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循環(huán)流化床鍋爐脫硫工藝是近年來迅速發(fā)展起來的一種新型脫硫技術(shù)，通常采用向爐內(nèi)添加石灰石等脫硫劑在燃燒的同時(shí)實(shí)現(xiàn)脫硫，其工作原理是燃料和作為吸收劑的石灰石粉送入燃燒室下部，一次風(fēng)從布風(fēng)板下送入，二次風(fēng)從燃燒室中部送入，氣流使燃料顆粒、石灰石粉和循環(huán)灰一起在循環(huán)流化床內(nèi)強(qiáng)烈擾動(dòng)并充滿燃燒室，天然石灰石是一種致密的不規(guī)則結(jié)構(gòu)，主要成分是caco3，石灰石在爐內(nèi)經(jīng)過煅燒后分解，顆粒中co2析出，caco3顆粒就變成多孔的cao顆粒，孔隙率和比表面積均有極大增加，cao顆粒中由于大量氣孔的存在，以及表面積的大大增加，一方面有利于貯集反應(yīng)產(chǎn)物，另一方面可以使反應(yīng)氣體穿透至顆粒內(nèi)部進(jìn)行反應(yīng)，因此大大加速了cao與so2反應(yīng)生成caso4的機(jī)會(huì)，于是原煤中的硫就被固化為硫酸鈣進(jìn)入灰渣中，最后排出床層，以達(dá)到脫硫的目的。

流化床燃燒床內(nèi)加鈣脫硫石灰石粒徑的影響:

流化床燃燒床內(nèi)加鈣脫硫的影響因素包括ca/s比、床溫、料層厚度及流化速度、石灰石性能和石灰石顆粒直徑；在cfb鍋爐工程一定的情況下，石灰石的反應(yīng)能力決定了需要加入添加的石灰石的數(shù)量，其中石灰石的顆粒直徑對(duì)床內(nèi)脫硫反應(yīng)工況具有重大的甚至決定性的影響。如果顆粒太細(xì)，它從床內(nèi)飛出后不能被氣固分離器捕捉送回，不能充分利用；顆粒太大，cao和so2反應(yīng)后在顆粒表面形成caso4，由于caso4的分子量比cao大得多，所以顆粒外表面的致密的caso4層阻止了so2與顆粒中心區(qū)域cao的進(jìn)一步反應(yīng)。因此，循環(huán)流化床鍋爐脫硫過程中，對(duì)石灰石的顆粒尺寸具有嚴(yán)格的要求。一般，進(jìn)入爐膛的石灰石顆粒直徑應(yīng)小于1mm，從粒徑分布上講，大多數(shù)顆粒的直徑應(yīng)集中于d50附近區(qū)域。

因此，減小顆粒粒徑可以提高脫硫效率。而過細(xì)的石灰石在沒有全利用之前就已經(jīng)從分離器出口逃逸出去，而無法參與循環(huán)過程。所以，存在一個(gè)最佳的石灰石顆粒粒徑，以達(dá)到最佳的石灰石利用率。最佳的石灰石粒徑分布應(yīng)與通過的熱循環(huán)回路循環(huán)物料典型顆粒分布（40μm～1.0mm）相對(duì)應(yīng)。cfb鍋爐用石灰石的`典型的粒度：最大粒徑為1mm，d50＝90μm～200μm。國(guó)外多數(shù)cfb鍋爐基本上采用0～1mm粒徑范圍的石灰石，并盡可能減小細(xì)粉的份額。

床內(nèi)最佳粒徑并不是一個(gè)固定值，它與床內(nèi)的流化速度、料層壓差、循環(huán)倍率、分離器特性等工況參數(shù)密切相關(guān)。從國(guó)外資料看，幾家大型循環(huán)流化床鍋爐制造商提供的最佳顆粒直徑各不相同，法國(guó)通用電氣阿爾斯登工業(yè)公司（gasi）認(rèn)為d50應(yīng)是120～150μm，美國(guó)福斯特惠勒（foster wheeler）公司認(rèn)為

300μm，美國(guó)abb-ce公司認(rèn)為500μm。柱磨機(jī)以其獨(dú)特的工作原理使其粉磨的產(chǎn)品在產(chǎn)能、細(xì)度、粒級(jí)分布等方面比其它粉磨設(shè)備更適合cfb鍋爐脫硫劑的生產(chǎn)。目前有17家cfb鍋爐的火電廠和熱電廠中采用柱磨機(jī)配套生產(chǎn)石灰石脫硫劑，并取得了良好的效果。

柱磨機(jī)的工作原理

柱磨機(jī)采用連續(xù)反復(fù)中壓力的輥壓粉磨原理，其工作原理見圖三，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、科學(xué)。該機(jī)上部傳動(dòng)，帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)，使輥輪在環(huán)錐形內(nèi)襯中轉(zhuǎn)動(dòng)（輥、襯之間間隙可調(diào)，不接觸），物料從上部給入，靠自重下落，由于上部推料和下部堵料相互作用，物料在輥輪與襯板之間形成料層，料層受到輥輪的反復(fù)滾動(dòng)碾壓而成粉末，最后從磨機(jī)的下部自動(dòng)卸料。柱磨機(jī)輥輪只做規(guī)則的公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)，而料層厚度可以根據(jù)物料特性和進(jìn)出料粒度要求進(jìn)行調(diào)整，其工作壓力主要來自于彈性裝置給予的壓力，從而避免了輥輪與襯板因撞擊而產(chǎn)生的能耗及磨損。

柱磨機(jī)的粉磨特性

柱磨機(jī)采用上進(jìn)料、下出料，連續(xù)反復(fù)中壓力的料床擠壓粉碎原理，粉碎和分級(jí)分別進(jìn)行。該設(shè)備能通過調(diào)整堵料高度、彈簧壓力和碾磨間隙很方便的控制出料粒級(jí)范圍。它的粉碎和分級(jí)方式使其最適于生產(chǎn)1~0.1mm粒度的產(chǎn)品。柱磨機(jī)粉磨脫硫石灰石具有以下特點(diǎn):

1、柱磨機(jī)“料擠料”的輥壓粉磨原理及中等工作壓力（3-5mpa）使其未經(jīng)分級(jí)的一次性出磨產(chǎn)品中50%以上粒徑小于1mm，用其加工-1mm石灰石脫硫劑，其效率和經(jīng)濟(jì)性是一般設(shè)備不可比擬的，鄂破、錘破等粒度太粗，立磨、球磨等粒度太細(xì)，即使通過分級(jí)機(jī)能得到-1mm的區(qū)間產(chǎn)品，也缺乏效率和經(jīng)濟(jì)性。

2、由于柱磨機(jī)獨(dú)特的工作原理，在粉磨石灰石粉的過程中，物料經(jīng)過反復(fù)的碾壓與搓揉，破壞了石灰石的內(nèi)應(yīng)力，使石灰石粉產(chǎn)生大量的微裂紋，顆粒里面的孔隙率增多，增加了比表面積，加大了石灰石粉的活性，并使石灰石受熱后易自碎，加速了cao與so2反應(yīng)生成caso4的機(jī)會(huì)，使脫硫效果更徹底。（柱磨機(jī)粉磨后石灰石微觀效果圖見附件一）。此外柱磨機(jī)產(chǎn)品的顆粒一般呈多角形的片狀，使其表面積增大，這也增大了其石灰石粉的活性。

3、柱磨機(jī)粒級(jí)分布集中，粒徑調(diào)節(jié)方便。

為了保證脫硫效率，控制石灰石粉的用量，對(duì)特定的cfb鍋爐采用特定的石灰石粒徑分布時(shí)，存在一個(gè)最佳的石灰石粒徑及其分布范圍。柱磨機(jī)能通過調(diào)整堵料筒的高度、彈簧壓力和碾磨間隙的方式很方便地控制出料粒度及分布范圍,可使大部分顆粒粒徑集中在d50附近區(qū)域

表一是柱磨機(jī)在天津石化3×420t/hcfb鍋爐爐內(nèi)脫硫項(xiàng)目中粉磨石灰石的粒徑及分布情況（鍋爐燃料：石油焦，含硫6.67%，用粉量45.6萬噸/年，配套zmj1150柱磨機(jī)三臺(tái)）

表一：cfb鍋爐對(duì)石灰石粉粒度要求與柱磨機(jī)加工產(chǎn)品對(duì)比表：

項(xiàng)目dmax d50 d99 d90 d80 d30 d25 d12 d7

鍋爐要求（mm）1.00 0.15 0.70 0.25

柱磨產(chǎn)品（mm）0.70 0.12 0.63 0.32 0.25 0.0530.044

注：為使石灰石粉粒級(jí)分布更接近其cfb鍋爐要求,天津石化將其柱磨機(jī)產(chǎn)品最大粒徑確定為0.5-0.7mm。