摘要：結合我國火電廠脫硫技術現(xiàn)狀，簡要介紹了幾種火電廠燃煤煙氣脫硫技術的發(fā)展狀況及其各自的特點，并對脫硫技術的工藝選擇進行了總結，對發(fā)展前景進行了展望。

1引言

隨著社會和經(jīng)濟的迅速發(fā)展，環(huán)境污染問題日益突顯，嚴重危害人們的身心健康,影響社會的可持續(xù)發(fā)展，逐漸成為威脅生存和發(fā)展的重大社會問題。目前，我國的空氣污染較為嚴重，主要污染物為二氧化硫和煙塵，二氧化硫排放量約為百分之六十到七十，其中大部分來自于火電廠燃煤過程。因此，發(fā)展低成本、高效率的脫硫技術成為發(fā)電企業(yè)的重中之重。近年來，我國緊抓煙氣脫硫工作并取得了重大進展，先后從國外引進了各種類型的煙氣脫硫技術，并已投入運行。

2我國現(xiàn)有的脫硫技術

2.1石灰石一石膏濕法脫硫技術

基本原理為煙氣首先進入電除塵器除去粉塵，再進入換熱器冷卻，最后進入吸收塔，在向上流動的過程中SO2與吸收劑發(fā)生化學反應，生成CaSO3。潔凈煙氣在換熱器中加熱以后排放，CaSO3與氧氣發(fā)生反應生成石膏。

此技術具有處理煙氣量大、脫硫效率高、脫硫所需原料分布廣泛、價格便宜、煤種適應性好且脫硫裝置的運行不影響鍋爐性能的優(yōu)點，除此以外脫硫產(chǎn)物(石膏)還能夠作為水泥生產(chǎn)的原料，具有廣闊的應用前景。同時，也存在易堵塞、結垢、硫酸鈣腐蝕和機械故障等問題，而且能源消耗較大，需要處理廢水，投資運行費用較高。

2.2.噴霧干燥法脫硫技術

噴霧干燥法的基本原理是用石灰漿作脫硫劑，將石灰漿水溶液用霧化器噴入吸收塔內，石灰漿以極細的霧滴與煙氣中的SO2接觸并發(fā)生化學反應，生成亞硫酸鈣和硫酸鈣，利用煙氣中的熱量使霧滴的水分汽化，干燥后的粉末被脫硫后的煙氣帶走。

噴霧干燥法不僅能夠脫除SO2，而且對SO2和Cl-的脫除率也較高，一般可達到95%。該方法沒有廢水產(chǎn)生，無需廢水處理設施。干燥塔內運行溫度比飽和溫度高，凈化后的煙氣無需再熱設備，其能耗僅為濕法脫硫工藝的一半，在中、小型電廠中應用較多。

噴霧干燥法通常會引入石灰，一定程度上影響了脫硫產(chǎn)物的綜合利用，運行成本較高。同時，此方法還存在霧化噴嘴易堵塞磨損、固態(tài)物易沉積、、漿池、料箱和管道易結垢、除塵設備易引起局部腐蝕的缺陷，導致脫硫劑的利用率較低，通常只有45%一55%。

2.3.海水煙氣脫硫技術

天然海水含有大量的堿性可溶性鹽，自然堿度通常為1.2～2.5mol/L，具有天然的酸堿緩沖能力和吸收SO2的能力。

基本原理為冷卻后的煙氣進入吸收塔，與海水在塔板上逆向接觸去除SO2。清潔煙氣經(jīng)除霧后排放，吸收了SO2的海水進入曝氣池進行曝氣處理，待水質充分恢復后返回大海。

海水脫硫工藝比較適合于燃燒中低硫煤的沿海電廠，其工藝比較簡單，投資及運行費用較低，不存在廢棄物處理問題，且脫硫效率較高。

2.4.脈沖電暈放電等離子體煙氣脫硫脫硝技術

基本原理為將脈沖電源產(chǎn)生的高電壓脈沖加在反應器電極上，使其產(chǎn)生強電場，部分煙氣分子在強電場作用下發(fā)生電離作用產(chǎn)生電子，電子在強電場的加速下獲得能量成為高能電子，高能電子可以激活、裂解、電離其他煙氣分子，進而產(chǎn)生OH-、O2、H20等多種活性粒子和自由基。在反應器里，煙氣中的SO2、NOX被氧化為高階氧化物SO3，與煙氣中的H20發(fā)生化學反應生成H2SO4，在有NH3或其他中和物注入情況下，生成(NH4)2SO4的氣溶膠。

該工藝具有裝置簡單、運行成本低、有害污染物清除徹底、不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點，不僅可以脫硫脫硝，同時還能夠除塵，副產(chǎn)物本身就是很好的化肥。該技術未能廣泛應用最大的問題在于能耗較高。

2.5.濕法煙氣脫硫除塵一體化凈化技術

濕法除塵的基本原理是創(chuàng)造煙氣與水接觸的機會，在水中加入脫硫劑，那么除塵同時又能脫硫。濕式除塵機理可歸納為以下幾點:利用慣性、布朗運動、表面張力和重力作用使塵粒被液滴、液膜截留、粘附;塵粒增濕相互凝聚，蒸汽以塵為凝結核凝結，,增強塵料的凝聚性,強化上述除塵作用;熱泳力、靜電力使塵粒在液面上聚集而除去。

煙氣與水或洗滌液接觸的方式主要有以下幾種：利用霧化器把含有脫硫劑的洗滌液霧化成細小液滴,噴灑到煙氣中，如噴霧室煙氣洗滌器，讓煙氣通過吸收液層，煙氣以氣泡形式與吸收液接觸，即煙氣洗滌，利用此原理的裝置目前開發(fā)應用的較多，如流化床煙氣凈化器、湍球塔煙氣凈化器、水浴式煙氣凈化器等。利用慣性作用使煙氣與水膜接觸，如旋風水膜除塵器、文丘里水膜除塵器等。利用靜電力使煙氣中的塵粒與液膜接觸，如靜電水膜除塵器。

2.6.電子束氨法煙氣脫硫脫硝工業(yè)化技術脫硫

電子束氨法煙氣脫硫脫硝是一種利用高能電子束輻照煙氣，將煙氣中的二氧化硫和氮氧化物轉化成硫酸銨和硝酸銨的煙氣脫硫脫硝技術。基本原理是經(jīng)過凈化的煙氣首先進入冷卻塔調節(jié)溫度和濕度，然后進入反應器,遇到電子束輻照產(chǎn)生多種活性基團，煙氣中的SO2和NOX被這些活性基團氧化，形成相應的酸，酸再與氨反應，生成硫酸氨和硝酸氨微粒。

該工藝流程簡單，投資不到濕法脫硫工藝的70%，能夠高效率脫除煙氣中的SO2，裝置運行操作簡便、負荷跟蹤能力強;該技術有充分挖掘電子束輻照煙氣脫硫脫硝技術的潛力，具有投資及運行費用低、運行維護簡便、可靠性高、副產(chǎn)物是有用的氨料、無二次污染等優(yōu)點，具有很大的應用空間。

3脫硫工藝的選擇原則

控制火電廠SO2排放方法眾多，各種脫硫工藝工程投資及其脫硫效率各不相同，一般可根據(jù)以下幾個方面綜合考慮選擇何種工藝:

(1)SO2排放濃度和排放量須滿足國家和當?shù)卣沫h(huán)保要求;

(2)脫硫工藝要適用于工程已確定的煤種條件，并考慮燃煤硫分等在一定范圍內變動的可能性;

(3)脫硫工藝要技術成熟、設備運行可靠,并有較多成功的運行業(yè)績;

(4)脫硫裝置應布置合理，特別是老機組增設脫硫裝置其占地面積應盡可能小;

(5)吸收劑要有穩(wěn)定可靠的來源且價格合理;

(6)脫硫劑、水和能源等消耗少，盡量減少運行費用;

(7)脫硫副產(chǎn)物、脫硫工藝產(chǎn)生的廢水應能合理地利用或處置。