脱硫技术概述

SO2 控制技术的研究从 20 世纪初至今已有 90 多年历史。自 20 世纪 60 年代起，一些工业化国家相继制定了严格的法律和法规，限制煤炭燃烧过程中 SO2 等污染物排放。这些措施极大地促进了 SO2 控制技术的发展。进入 70 年代以后， SO2 控制技术逐渐由实验阶段转向应用阶段。据美国环保署（ EPA ） 1984 年统计，世界各国开发、研究使用的 SO2 控制技术已达 184 种，而目前的数量已超过 200 种。这些技术概括起来可分为三大类：

● 燃烧前脱硫。

● 燃烧中脱硫。

● 燃烧后脱硫（即烟气脱硫 FGD ）。

1 ．燃烧前脱硫

燃烧前脱硫技术主要包括煤炭的洗选、煤炭转化（煤气化、液化）、水煤浆技术等。

洗选煤是采用物理、化学或生物方式对锅炉使用原煤进行清洗，将煤中的硫部分除掉，使煤得以净化并产生出不同质量、规格的产品。

由于该技术效率较低，越来越难适应愈加严格的环保要求。

煤气化是指用水蒸气、氧气或空气作为氧化剂，在高温高压下与煤发生化学反应，生成 H2 、 CO 、 CH4 等可燃混合气体的过程。可燃气体在燃烧前进行脱硫，该技术可以获得高纯度的硫磺和较高的脱硫效率。城市煤气的脱硫便是采用该技术。

2 ．燃烧中脱硫

燃烧过程中脱硫主要是指当煤在锅炉内燃烧的同时，向锅炉内喷入脱硫剂（常用的有石灰石、白云石等），脱硫剂一般利用炉内较高温度进行自身煅烧，煅烧产物（主要有 CaO 、 MgO 等）与煤燃烧过程中产生的 SO2 、 SO3 反应，生成硫酸盐和亚硫酸盐，以灰的形式排出炉外，减少 SO2 、 SO3 向在烟气中的排放量，达到脱硫的目的。主要有型煤固硫技术、煤粉炉直接喷钙脱硫技术、流化床燃烧脱硫技术等。该脱硫技术的脱硫效率约在 70% 左右。

3 ．燃烧后脱硫

国内烟气脱硫技术起步于 1961 年，当时仅为防止锅炉尾部受热面的低温腐蚀，采用在过热器前喷入白云石粉的措施，以减少烟气中的 SO2 ，降低烟气酸露点，保护低温段空气预热器不受腐蚀。

1973 年，我国正式成立环保机构，火电厂 FGD 工作受到有关方面的重视，进入正式开发研究阶段。主要进行的脱硫试验研究工作有：

（ 1 ） 1974~1976 年，上海闸北电厂完成了 2500m3/h （标准状态下）烟气的石灰石 / 石膏法中间试验。

（ 2 ） 1974~1976 年，上海南市电厂铁离子液相催化脱硫回收法 [ 烟气量 2500m3/h （标准状态下） ] 中间试验。

（ 3 ）湖南电厂 [1972~1980 年从 10000~50000m3/h （标准状态下） ] 及上海杨树浦电厂 [1975~1976 年 2500m3/h （标准状态下） ] 亚钠循环法中试。

（ 4 ） 1976~1981 年，湖北松木坪电厂建立了 5000m3/h （标准状态下）的活性碳－硫酸法中试装置。

（ 5 ） 80 年代末，四川豆坝电厂建成了 2500m3/h （标准状态下）的磷铵肥法中试装置，脱硫率达 95 ％以上， 1991 年通过了国家组织的鉴定和验收， 1994 年该项目被列为四川省重点工业性试验项目，又建成了 10000m3/h （标准状态下）的工业性试验装置，并于 1998 年 7 月通过了四川省科委主持的技术鉴定。国家发改委和国家科学技术部在制订的 1999 年度“优先发展的高科技产业化重点领域指南”中，已将该技术列入逐步实现成套化、大型化的目标。

（ 6 ）作为“七五”计划攻关项目，从 1984 年起，在四川白马电厂进行了 5000~7000m3/h （标准状态下）的旋转喷雾干燥法烟气脱硫中试装置，燃用含硫量 3.5 ％的四川芙蓉高硫烟煤，在 Ca/S （物质的量之比）＝ 1.4 时，取得了 80 ％以上的系统总脱硫效率。

（ 7 ）“八五”计划期间，在贵州轮胎厂一台 20t/h 层燃炉上完成了喷钙脱硫的工业示范装置，锅炉尾部增湿活化功能利用锅炉原配有的文丘里－水膜除尘器来实现。

（ 8 ）为加快我国烟气脱硫的产业化步伐，我国在自行开发烟气脱硫技术的同时，也开始引进国外先进的 FGD 技术，如石灰石 / 石膏湿法、旋转喷雾干燥法、电子束、海水法、 LIFAC 法等 FGD 技术。在引进国外脱硫工艺的同时，国内各科研单位和高等院校都在积极研究与探索，进行消化吸收，开发高效、低投资的符合我国国情的工艺技术。

尽管我国对国际上现有的 FGD 技术的主要类型都进行了各种试验研究，并且开发了一些新技术，但是大部分尚停留在小试或中试阶段，有的技术虽已有工业性试验，但都局限于容量较小的锅炉上，在 50MW 以上的电厂锅炉上很少应用。目前在火力电厂大型机组 FGD 技术上，我国采取了联合设计、引进技术等方式，正逐步掌握设计参数、主要设备选型、工艺系统设计等关键 技术。