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火电厂烟气脱硫技术的研究火电厂烟气脱硫技术的研究牡丹江第二发电厂 董佩杰　摘要：燃煤的烟气脱硫技术是当前应用最广、效率最高的脱硫技术。对燃煤电厂而言，在今后一个相当长的时期内，FGD将是控制SO2排放的主要方法。本文对烟气脱硫技术进行了较为全面的阐述，并对几种典型烟气脱硫装置在国内的应用情况进行了详细的介绍，对需要装设脱硫装置的燃煤火力发电厂可以起到一定的指导作用。关键词：烟气脱硫 FGD 湿法 石灰石-石膏 引言我国的发电机组以煤电机组为主，约占总装机容量的75%。据预测到2010年，我国能源结构中煤炭仍将占三分之二。因此，在相当长的时间内燃煤发电厂仍将在我国发电领域占主导地位。随着我国环保事业的不断发展和环保法规的不断完善，国家对二氧化硫排放提出更加严格的要求。国家环保总局、国家经贸委、科技部2002年3月19日在京联合发布了《燃煤二氧化硫排放污染防治技术政策》，该技术政策的总原则是：推行合理使用能源、提高煤炭质量、高效低污染燃烧以及末端治理相结合的综合防治措施，根据技术的经济可行性，逐步严格二氧化硫排放污染控制要求，促进燃煤设施采取有效措施减少二氧化硫的排放。因此，为了满足日益严格的环保要求，使我国经济和社会能实现可持续发展，以燃煤火力发电为主的中国必须发展符合国情的洁净煤技术。洁净煤技术按其生产和利用的过程分类，大致可分为三类：第一类是在燃烧前的煤炭加工和转化技术。主要是采用物理、化学或生物方法将煤中灰份及二氧化硫等污染物脱除，包括煤炭的洗选和加工转化技术，如选煤、煤气化、液化和水煤浆技术；第二类是煤炭燃烧技术。主要是洁净煤发电技术，是指燃烧与脱硫同时进行，目前国家确定的主要是循环流化床燃烧技术、增压流化床燃烧、整体煤气化联合循环、超临界机组加脱硫脱硝装置。第三类是燃烧后的烟气脱硫技术。又可分为湿法、半干法、干法3大类，主要有湿式石灰石/石膏法、炉内喷钙法、喷雾干燥法、电子束法、氨法、海水脱硫等多种。燃烧前脱硫由于投资大，且占用较大场地，在已建电厂或新建电厂时都是难以接受的，该工作应在煤炭供应部门解决。燃烧中脱硫对中、小型新建电厂是较好的方案，在老厂改造中是不容易实现的。现将重点放在烟气脱硫技术的介绍上。 1 湿法烟气脱硫技术 1.1 石灰/石灰石法这种技术在70年代因其投资大、运行费用高和腐蚀、结垢、堵塞与磨损等问题而影响了其在火电厂中的应用，为了解决这些问题，各设备制造厂商采用了各种不同的方法，开发出第二代、第三代石灰/石灰石脱硫工艺系统。经过多年的实践和改进，工作性能和可靠性大为提高，投资与运行费用显著减少。突出的优点是：a）脱硫效率高（有的装置Ca/S=1时，脱硫效率大于90%）；b）吸收剂的资源丰富，成本低廉，废渣既可抛弃，也可作为商品石膏回收，利用率高大于90%；c）设备运转率高（可达90%以上）。目前从设计上综合考虑采取了加强反应控制，强制氧化和加入氧化剂，从而减少吸收塔和附属设备体积、降低电耗，减小基建投资和运行费用；选用耐腐蚀材料，提高吸收塔及出口烟道、挡板、除雾装置等处的使用寿命；提高气液传质效率，建造大尺寸的吸收塔等措施，使此项技术有了进一步改进和提高。目前，石灰/石灰石法是世界上应用最多的一种FGD工艺，对高硫煤，脱硫率可在90%以上，对低硫煤，脱硫率可在95%以上。石灰或石灰石法主要的化学反应机理为： 石灰法：SO2＋CaO＋1/2H2O CaSO3.1/2H2O 石灰石法：SO2＋CaCO3＋1/2H2O 　　　　　　 CaSO3.1／2H2O＋CO2 1.2 双碱法双碱法通常采用钠化合物（NaOH、Na2CO3、Na2SO3等）溶液吸收S02，生成钠盐，其溶液再与石灰（CaCO3或Ca(OH)2）反应，生成亚硫酸钙或硫酸钙沉淀。再生后的钠化合物返回洗涤设备作为吸附剂使用。此方法可防止钙盐结垢、堵塞的问题，脱硫效率可达90%以上。但其工艺流程复杂，投资较大，而且在吸收过程中生成的Na2S04不易去除，吸收液的再生也较困难。 1.3 亚硫酸钠循环吸收法以亚硫酸钠溶液喷淋后吸收S02产生NaHSO3，NaHSO3通过热分解使其释放S02气体（可回收）还原为亚硫酸钠。此法脱硫效率较高，一般在90%以上，并可回收副产品CaS，液体S02、硫酸；但工艺流程较复杂，投资高，运行费用也高。 1.4 纯海水法烟气脱硫工艺（NSW）纯海水法烟气脱硫工艺（以下简称NSW）是利用天然海水的碱度中和烟气中的酸性气体二氧化硫。采用NSW烟气脱硫工艺后，原本排往大气危害陆生生态环境的二氧化硫，被转化为硫酸盐直接送入大海。NSW工艺无需任何人工化学添加剂，其排水符合国家制定的海洋环境水质标准，并且没有其它脱硫工艺不可避免的废弃物排放和处置等问题，因而在沿海火力发电厂，包括冶金、化工、造纸等行业都有广泛的应用市场。该工艺由