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本文論述了國內(nèi)外火電廠采用的脫硫方式，以及對(duì)適用我國SO2排放標(biāo)準(zhǔn)的脫硫技術(shù)選擇進(jìn)行了探討。

燃煤火電廠是煙塵、二氧化硫和氮氧化物等大氣污染物排放的主要來源。近年來國家相繼出臺(tái)了各項(xiàng)法律法規(guī)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，控制燃煤火電廠大氣污染物的排放。

燃煤電廠二氧化硫控制是電廠排污控制的關(guān)鍵之一，根據(jù)《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13223－2011），2015年1月1日起新建鍋爐SO2排放執(zhí)行100mg/m3、現(xiàn)有鍋爐SO2排放執(zhí)行200mg/m3，火電廠必須逐步改進(jìn)脫硫技術(shù)或降低燃煤含硫量。本文主要針對(duì)火電廠采用脫硫的方式進(jìn)行簡單探討。

1國內(nèi)外主要脫硫技術(shù)簡述

目前國內(nèi)外脫硫技術(shù)已有多種，而應(yīng)用較為廣泛的脫硫技術(shù)主要有：濕式石灰石/石膏法、氨法脫硫、煙氣循環(huán)流化床法（包括NID法）、旋轉(zhuǎn)噴霧半干法、爐內(nèi)噴鈣－尾部加濕活化法等。

1.1濕式石灰石/石膏法

該法是目前世界上技術(shù)最為成熟、應(yīng)用最廣的脫硫工藝。該法脫硫劑利用充分，脫硫效率可達(dá)90%以上，脫硫劑來源豐富，副產(chǎn)品石膏利用前景較好。不足之處是系統(tǒng)較復(fù)雜，占地面積大，初投資及廠用電較高，脫硫廢水需進(jìn)行處理。

工藝特點(diǎn)：采用石灰石漿液作為脫硫劑，經(jīng)吸收、氧化和除霧等處理，形成副產(chǎn)品石膏。脫硫石膏經(jīng)脫水后可綜合利用。

1.2氨法脫硫

2009年9月18日，由中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)組織召開，國家發(fā)展改革委環(huán)資司、國家環(huán)保部科技司等主管部門及五大電力集團(tuán)參加的江南氨法脫硫技術(shù)現(xiàn)場評(píng)議會(huì)在廣西南寧召開。與會(huì)專家經(jīng)考察認(rèn)為，氨法脫硫技術(shù)是一項(xiàng)真正可實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的綠色脫硫工藝，尤其適宜于燃煤含硫量高的電廠鍋爐和工業(yè)爐窯煙氣脫硫新建及改造項(xiàng)目。

工藝特點(diǎn)：氨法煙氣脫硫技術(shù)是以液氨或氨水作為原料，與煙氣中的SO2發(fā)生酸堿反應(yīng)，最終生成副產(chǎn)物硫酸銨，脫硫效率大于90%。

1.3煙氣循環(huán)流化床干法脫硫

該技術(shù)是20世紀(jì)80年代后期由德國魯奇公司研究開發(fā)的。

工藝特點(diǎn)：石灰粉經(jīng)過石灰干消化器消化后進(jìn)入兩級(jí)串聯(lián)旋風(fēng)筒，消石灰倉中消石灰以干態(tài)的形式從倉室以一定的控制速度送入吸收塔。在塔內(nèi)與經(jīng)過預(yù)除塵后的煙氣中的SO2發(fā)生反應(yīng)進(jìn)行脫硫，脫硫效率達(dá)85%以上。

1.4NID干法脫硫技術(shù)

NID技術(shù)是原理為石灰粉經(jīng)過石灰消化器消化后進(jìn)入反應(yīng)器，與煙氣中的SO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成CaSO3和CaSO4，煙氣中的SO2被脫除，用于中小型容量機(jī)組，脫硫效率可達(dá)80%。

1.5簡易濕式石灰石/石膏法

簡易濕式石灰石/石膏法脫硫裝置的基本原理與濕法基本相同，但裝置的容量相應(yīng)減小，并取消煙氣加熱裝置（GGH）。該裝置總的煙氣脫硫率可達(dá)70%。

1.6旋轉(zhuǎn)噴霧半干法脫硫技術(shù)

旋轉(zhuǎn)噴霧半干法工藝是采用石灰粉制漿作為脫硫劑，石灰經(jīng)消化并加水制成消石灰乳，消石灰乳由泵打入位于吸收塔內(nèi)的霧化裝置，在吸收塔內(nèi)，被霧化成細(xì)小液滴的吸收劑與煙氣混合接觸，與煙氣中的SO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成CaSO3和CaSO4，煙氣中的SO2被脫除。脫硫劑利用率低，脫硫效率一般在70%左右。

1.7爐內(nèi)噴鈣-尾部加濕活化法脫硫技術(shù)

該工藝以石灰石粉為吸收劑，石灰石粉由氣力噴入爐膛850～1150℃溫度區(qū)，石灰石受熱分解為氧化鈣和二氧化碳，氧化鈣與煙氣中的SO2反應(yīng)，生成CaSO3。在尾部增濕活化反應(yīng)器內(nèi)，增濕水以霧狀噴入，與未反應(yīng)的氧化鈣接觸，生成氫氧化鈣進(jìn)而與煙氣中的SO2反應(yīng)，脫硫效率一般達(dá)75%左右。

2脫硫技術(shù)比選

（1）爐內(nèi)噴鈣加尾部增濕活化脫硫工藝適用于對(duì)脫硫效率要求不高的中小機(jī)組脫硫。

（2）煙氣循環(huán)流化床法（包括NID法）由于其能滿足90%以上的脫硫效率，其技術(shù)成熟，脫硫劑石灰或石灰石可就近取材，但是目前在國內(nèi)大容量機(jī)組上應(yīng)用較少。

（3）旋轉(zhuǎn)噴霧半干法脫硫方案既需要性能較高的石灰，又由于煙氣系統(tǒng)調(diào)整復(fù)雜，存在吸收塔結(jié)垢，價(jià)格比其他干法高且脫硫效率與其他干法相當(dāng)，綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能差。

（4）簡易濕式爐內(nèi)噴鈣法的最大特點(diǎn)就是省去了投資較高的GGH，經(jīng)濟(jì)性好，但從嚴(yán)格的脫硫要求下，該方法不宜采用。

（5）石灰石－石膏濕法脫硫工藝具有在大型發(fā)電機(jī)組上應(yīng)用的業(yè)績，可以滿足脫硫率的要求。

（6）氨法脫硫工藝最大特點(diǎn)就是脫硫效率高，在國內(nèi)外大型發(fā)電機(jī)組上均有成功運(yùn)行實(shí)例，相較于爐內(nèi)噴鈣法脫硫工藝占地小，且有氨源保障、脫硫產(chǎn)物可作為商品利用。

經(jīng)分析，本文認(rèn)為石灰石－石膏濕法及氨法脫硫較適用于我國200MW以上火電機(jī)組。當(dāng)有穩(wěn)定的氨源供應(yīng)單位時(shí)首選氨法脫硫，若有穩(wěn)定石灰石供應(yīng)單位選用石灰石/石膏法。

3應(yīng)用實(shí)例

（1）石灰石/石膏濕法：該法目前在美國、德國和日本應(yīng)用廣泛。在國內(nèi)已有珞璜電廠一、二期300MW機(jī)組、北京一熱、重慶電廠等使用，應(yīng)用較為成熟。

（2）氨法脫硫：氨法脫硫系統(tǒng)在德國的一些電廠已得到應(yīng)用；目前在國內(nèi)也有運(yùn)行實(shí)例：廣西水利電力建設(shè)集團(tuán)田東電廠2×13.5萬kW機(jī)組、揚(yáng)子石化熱電廠脫硫工程等。由于氨法脫硫在電廠應(yīng)用相對(duì)較晚，本文重點(diǎn)介紹氨法脫硫在廣西水電集團(tuán)田東電廠2×135MW發(fā)電機(jī)組煙氣脫硫工程的運(yùn)行實(shí)例。

設(shè)計(jì)參數(shù)：煙氣量：2×550957Nm3/h。運(yùn)行指標(biāo)：2009年8月7日～8月14日整套系統(tǒng)進(jìn)行168h滿負(fù)荷試運(yùn)行。試運(yùn)行過程中，各項(xiàng)指標(biāo)優(yōu)良，脫硫效率達(dá)96%以上，主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)參數(shù)見表1。由表可見，各項(xiàng)性能參數(shù)完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求。脫硫效率超過設(shè)計(jì)值，氨逃逸濃度低于設(shè)計(jì)值，表明了該氨法煙氣脫硫技術(shù)在大型火電廠特別是高硫煤燃煤煙氣治理中的技術(shù)優(yōu)勢。氨法煙氣脫硫的同時(shí)還取得了30%的脫硝率，這也為我國氮氧化物的治理提供了新的思路。此外，系統(tǒng)能耗較低，電耗僅占發(fā)電量的0.57%，體現(xiàn)了氨法煙氣脫硫技術(shù)高效節(jié)能的特點(diǎn)。