摘　要:文章簡(jiǎn)要介紹了電廠濕法煙氣脫硫工藝、半干法煙氣脫硫工藝、干法脫硫工藝三種脫硫技術(shù)。

根據(jù)控制SO2 排放的工藝在煤炭燃燒過(guò)程中的位置,可將脫硫技術(shù)分為燃燒前、燃燒中和燃燒后三種。燃燒前脫硫主要是選煤、煤氣化、液化和水煤漿技術(shù);燃燒中脫硫指的是低污染燃燒、型煤和流化床燃燒技術(shù);燃燒后脫硫也即所謂的煙氣脫硫技術(shù)。煙氣脫硫技術(shù)是目前在世界上惟一大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的脫硫方式,其他方法還不能在經(jīng)濟(jì)、技術(shù)上與之競(jìng)爭(zhēng)。

世界各國(guó)研究開發(fā)和商業(yè)應(yīng)用的煙氣脫硫技術(shù)估計(jì)超過(guò)200 種。按脫硫產(chǎn)物是否回收,煙氣脫硫可分為拋棄法和再生回收法,前者脫硫混合物直接排放,后者將脫硫副產(chǎn)物以硫酸或硫磺等形式回收。按脫硫產(chǎn)物的干濕形態(tài),煙氣脫硫又可分為濕法、半干法和干法工藝。

1 　濕法煙氣脫硫工藝

濕法煙氣脫硫工藝絕大多數(shù)采用堿性漿液或溶液作吸收劑,其中石灰石或石灰為吸收劑的強(qiáng)制氧化濕式脫硫方式是目前使用最廣泛的脫硫技術(shù)。石灰石或石灰洗滌劑與煙氣中SO2 反應(yīng),反應(yīng)產(chǎn)物硫酸鈣在洗滌液中沉淀下來(lái),經(jīng)分離后即可拋棄,也可以石膏形式回收。目前的系統(tǒng)大多數(shù)采用了大處理量洗滌塔,300MW機(jī)組可用一個(gè)吸收塔,從而節(jié)省了投資和運(yùn)行費(fèi)用。系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性已達(dá)99 % 以上,通過(guò)添加有機(jī)酸可使脫硫效率提高到95 %以上。其他濕式脫硫工藝包括用鈉基、鎂基、海水和氨作吸收劑,一般用于小型電廠和工業(yè)鍋爐。以海水為吸收劑的工藝具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、不用投加化學(xué)品、投資小和運(yùn)行費(fèi)用低等特點(diǎn)。氨洗滌法可達(dá)到很高的脫硫效率,副產(chǎn)物硫酸銨和硝酸銨是可出售的化肥。

2 　半干法煙氣脫硫工藝

噴霧干燥法屬于半干法脫硫工藝。該工藝于 70 年代初至中期開發(fā)成功,第一臺(tái)電站噴霧干燥脫硫裝置于1980 年在美國(guó)北方電網(wǎng)的河濱電站投入運(yùn)行,此后該技術(shù)在美國(guó)和歐洲的燃煤電站實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化。該法利用石灰漿液作吸收劑,以細(xì)霧滴噴入反應(yīng)器,與SO2 邊反應(yīng)邊干燥,在反應(yīng)器出口,隨著水分蒸發(fā),形成了干的顆?；旌衔?。該副產(chǎn)物是硫酸鈣、硫酸鹽、飛灰及未反應(yīng)的石灰組成的混合物。

噴霧干燥技術(shù)在燃用低硫和中硫煤的中小容量機(jī)組上應(yīng)用較多。當(dāng)用于高硫煤時(shí)石灰漿液需要高度濃縮,因而帶來(lái)了一系列技術(shù)問(wèn)題,同時(shí)由于石灰脫硫劑的成本較高,也影響了其經(jīng)濟(jì)性。但是近年來(lái),燃用高硫煤的機(jī)組應(yīng)用常規(guī)旋轉(zhuǎn)噴霧技術(shù)的比例有所增加。噴霧干燥法可脫除70 %～ 95 %的 SO2 ,并有可能提高到98 % ,但副產(chǎn)物的處理和利用一直是個(gè)難題。

3 　干法脫硫工藝

干法脫硫工藝主要是噴吸收劑工藝。按所用吸收劑不同可分為鈣基和鈉基工藝,吸收劑可以干態(tài)、濕潤(rùn)態(tài)或漿液噴入。噴入部位可以為爐膛、省煤器和煙道。當(dāng)鈣硫比為2 時(shí),干法工藝的脫硫效率可達(dá)50 %～70 % ,鈣利用率達(dá)50 %。這種方法較適合老電廠改造,因?yàn)樵陔姀S排煙流程中不需要增加什么設(shè)備,就能達(dá)到脫硫目的。

再生工藝有些已具有商業(yè)可行性,但尚未被廣泛采用。由于反應(yīng)后的吸收劑需經(jīng)加熱和化學(xué)反應(yīng)后重新使用,產(chǎn)物需要回收,因此成本較高,工藝復(fù)雜。

SO2/ NOx 聯(lián)合脫除工藝多數(shù)處于開發(fā)階段,只是在一些燃中硫或低硫煤電廠得以商業(yè)應(yīng)用。這類工藝可分為固體吸收/ 再生法,氣固催化法,電子束法,噴堿法,濕式SO2/ NOx 聯(lián)合脫除技術(shù)等。這里要特別提到的是煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝。該技術(shù)在最近幾年中已有所發(fā)展,不但用戶增多,同時(shí)單機(jī)的煙氣處理能力也比過(guò)去增大了很多。該工藝已達(dá)到工業(yè)化應(yīng)用的水平,主要是由德國(guó)Lurgi 公司、德國(guó)Wulff 公司和丹麥F. L. Smith 公司開發(fā)的。該工藝流程主要是由吸收劑制備系統(tǒng)、吸收塔吸收系統(tǒng)、吸收劑再循環(huán)系統(tǒng)、除塵器以及儀表控制系統(tǒng)等部分組成。鍋爐排出的未處理的煙氣從流化床的底部進(jìn)入吸收塔。煙氣經(jīng)過(guò)文丘里管后速度加快,并與很細(xì)的吸收粉末互相混合。經(jīng)脫硫后帶有大量固體顆粒的煙氣由吸收塔的頂部排出。排出的煙氣進(jìn)入吸收劑再循環(huán)除塵器中,大部分煙氣中的固體顆粒都被分離出來(lái),然后返回吸收塔中被循環(huán)使用。該工藝在德國(guó)Solvay 公司的自備電廠和Siersdorf 電廠使用,運(yùn)行良好。該工藝的主要特點(diǎn)是系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠性高、脫硫效率高與濕法相當(dāng)、占地小,特別適用于電廠的改造。  

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