脫硫脫硝工藝概述

石灰石-石膏濕法脫硫工藝概述煙氣脫硫米用技術(shù)為石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝。脫硫劑米用石灰石粉（CaCO3）,石灰石由于其良好的化學(xué)活性及低廉的價(jià)格因素而成為目前世界上濕法脫硫廣泛采用的脫硫劑制備原料。SO2與石灰石漿液反應(yīng)后生成的亞硫酸鈣，就地強(qiáng)制氧化為石膏，石膏經(jīng)二級(jí)脫水處理可作為副產(chǎn)品外售。本設(shè)計(jì)方案采用傳統(tǒng)的單回路噴淋塔工藝，將含有氧化空氣管道的漿池直接布置在吸收塔底部，塔內(nèi)上部設(shè)置三層噴淋層和二級(jí)除霧器。從鍋爐來(lái)的原煙氣中所含的SO2與塔頂噴淋下來(lái)的石灰石漿液進(jìn)行充分的逆流接觸反應(yīng)，從而將煙氣中所含的SO2去除，生成亞硫酸鈣懸浮。在漿液池中通過(guò)鼓入氧化空氣，并在攪拌器的不斷攪動(dòng)下，將亞硫酸鈣強(qiáng)制氧化生成石膏顆粒。脫硫效率按照不小于90%設(shè)計(jì)。其他同樣有害的物質(zhì)如飛灰，SO3,HCI和HF也大部分得到去除。該脫硫工藝技術(shù)經(jīng)廣泛應(yīng)用證明是十分成熟可靠的。工藝布置采用一爐一塔方案，石灰石制漿、石膏脫水、工藝水、事故漿液系統(tǒng)等兩塔公用。#1鍋爐來(lái)的原煙氣由煙道引出，經(jīng)升壓風(fēng)機(jī)（兩臺(tái)靜葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)）增壓后，送至吸收塔，進(jìn)行脫硫。脫硫后的凈煙氣經(jīng)塔頂除霧器除霧后通過(guò)煙囪排放至大氣。#2爐的煙道系統(tǒng)流程與#1爐相同，布置上與#1爐為對(duì)稱(chēng)布置。脫硫劑采用外購(gòu)石灰石粉，用濾液水制成30%的漿液后在石灰石漿液箱中貯存，通過(guò)石灰石漿液泵不斷地補(bǔ)充到吸收塔內(nèi)。脫硫副產(chǎn)品石膏通過(guò)石膏排出泵，從吸收塔漿液池抽出，輸送至石膏旋流站（一級(jí)脫水系統(tǒng)），經(jīng)過(guò)一級(jí)脫水后的底流石膏漿液其含水率約為50%左右，直接送至真空皮帶過(guò)濾機(jī)進(jìn)行二級(jí)過(guò)濾脫水。石膏被脫水后含水量降到10%以下。石膏產(chǎn)品的產(chǎn)量為h（#1、#2爐設(shè)計(jì)煤種，石膏含<1%的水分）。脫硫裝置產(chǎn)生的廢水經(jīng)脫硫島設(shè)置的廢水處理裝置處理后達(dá)標(biāo)排放或回收利用。脫硝工藝系統(tǒng)描述脫硝工藝的原理和流程本工程采用選擇性催化還原法（SCR）脫硝技術(shù)。SCR脫硝技術(shù)是指在催化劑的作用下，還原劑（液氨）與煙氣中的氮氧化物反應(yīng)生成無(wú)害的氮和水，從而去除煙氣中的NOx。選擇性是指還原劑NH3和煙氣中的NOx發(fā)生還原反應(yīng)，而不與煙氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)?；瘜W(xué)反應(yīng)原理4NO+4NH3+O2-->4N2+6H2O6NO2+8NH3+O2-->7N2+12H2O

脫硝反應(yīng)過(guò)程示例圖SCR工藝流程：還原劑（氨）用罐裝卡車(chē)運(yùn)輸，以液體形態(tài)儲(chǔ)存于氨罐中；液態(tài)氨在注入SCR系統(tǒng)煙氣之前經(jīng)由蒸發(fā)器蒸發(fā)氣化；氣化的氨和稀釋空氣混合，通過(guò)噴氨格柵噴入SCR反應(yīng)器上游的煙氣中；充分混合后的還原劑和煙氣在SCR反應(yīng)器中催化劑的作用下發(fā)生反應(yīng)，去除NOx。SCR工藝系統(tǒng)主要由脫硝反應(yīng)器、煙道系統(tǒng)、氨儲(chǔ)存制備供應(yīng)系統(tǒng)、氨噴射系統(tǒng)、吹灰系統(tǒng)等組成。混合器液氨緩沖槽脫硫脫硝工藝簡(jiǎn)介SCR工藝流程圖混合器液氨緩沖槽脫硫脫硝工藝簡(jiǎn)介SCR工藝流程圖工藝流程：石灰石與水混合攪拌制成吸收漿液，在吸收塔內(nèi)，吸收漿液與煙氣接觸混合，煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣以及鼓入的氧化空氣進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)吸收脫除二氧化硫，最終產(chǎn)物為石膏。脫硫后的煙氣經(jīng)過(guò)除霧器除去霧滴，從煙囪排放。2、脫硝（1） SNCR法（選擇性非催化還原法）工藝流程：SNCR工藝以爐膛為反應(yīng)器，在850-1050^溫度范圍內(nèi)，在無(wú)催化劑的作用下，直接向爐膛內(nèi)噴入還原劑氨水或尿素，與NOx發(fā)生反應(yīng)，將NOx還原為N2從而降低NOx排放濃度，此種工藝的的脫硝效率在30-50%之間。（2） SCR法（選擇性催化還原法）工藝流程：在鍋爐310-410°C位置引出煙氣進(jìn)入SCR反應(yīng)器，在催化劑的作用下煙氣中NOx與還原劑NH3發(fā)生反應(yīng)生成N2,從而降低NOx排放濃度，經(jīng)過(guò)脫硝后的煙氣再引入鍋爐，此種工藝的脫硝效率在80%以上脫硫脫硝工藝總結(jié)1常見(jiàn)脫硫工藝通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外脫硫技術(shù)以及國(guó)內(nèi)電力行業(yè)引進(jìn)脫硫工藝試點(diǎn)廠(chǎng)情況的分析研究，目前脫硫方法一般可劃分為燃燒前脫硫、燃燒中脫硫和燃燒后脫硫等3類(lèi)。其中燃燒后脫硫，又稱(chēng)煙氣脫硫（Fluegasdesulfurization，簡(jiǎn)稱(chēng)FGD），在FGD技術(shù)中，按脫硫劑的種類(lèi)劃分，可分為以下五種方法：以CaCO3（石灰石）為基礎(chǔ)的鈣法，以MgO為基礎(chǔ)的鎂法，以Na2SO3為基礎(chǔ)的鈉法，以NH3為基礎(chǔ)的氨法，以有機(jī)堿為基礎(chǔ)的有機(jī)堿法。世界上普遍使用的商業(yè)化技術(shù)是鈣法，所占比例在90%以上。按吸收劑及脫硫產(chǎn)物在脫硫過(guò)程中的干濕狀態(tài)又可將脫硫技術(shù)分為濕法、干法和半干（半濕）法。濕法FGD技術(shù)是用含有吸收劑的溶液或漿液在濕狀態(tài)下脫硫和處理脫硫產(chǎn)物，該法具有脫硫反應(yīng)速度快、設(shè)備簡(jiǎn)單、脫硫效率高等優(yōu)點(diǎn)，但普遍存在腐蝕嚴(yán)重、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高及易造成二次污染等問(wèn)題。干法FGD技術(shù)的脫硫吸收和產(chǎn)物處理均在干狀態(tài)下進(jìn)行，該法具有無(wú)污水廢酸排出、設(shè)備腐蝕程度較輕，煙氣在凈化過(guò)程中無(wú)明顯降溫、凈化后煙溫高、利于煙囪排氣擴(kuò)散、二次污染少等優(yōu)點(diǎn)，但存在脫硫效率低，反應(yīng)速度較慢、設(shè)備龐大等問(wèn)題。半干法FGD技術(shù)是指脫硫劑在干燥狀態(tài)下脫硫、在濕狀態(tài)下再生（如水洗活性炭再生流程），或者在濕狀態(tài)下脫硫、在干狀態(tài)下處理脫硫產(chǎn)物（如噴霧干燥法）的煙氣脫硫技術(shù)。特別是在濕狀態(tài)下脫硫、在干狀態(tài)下處理脫硫產(chǎn)物的半干法，以其既有濕法脫硫反應(yīng)速度快、脫硫效率高的優(yōu)點(diǎn)，又有干法無(wú)污水廢酸排出、脫硫后產(chǎn)物易于處理的優(yōu)勢(shì)而受到人們廣泛的關(guān)注。按脫硫產(chǎn)物的用途，可分為拋棄法和回收法兩種。脫硫的幾種工藝（1） 石灰石一石膏法煙氣脫硫工藝石灰石一一石膏法脫硫工藝是世界上應(yīng)用最廣泛的一種脫硫技術(shù)，日本、德國(guó)、美國(guó)的火力發(fā)電廠(chǎng)采用的煙氣脫硫裝置約90%采用此工藝。它的工作原理是：將石灰石粉加水制成漿液作為吸收劑泵入吸收塔與煙氣充分接觸混合，煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣以及從塔下部鼓入的空氣進(jìn)行氧化反應(yīng)生成硫酸鈣，硫酸鈣達(dá)到一定飽和度后，結(jié)晶形成二水石膏。經(jīng)吸收塔排出的石膏漿液經(jīng)濃縮、脫水，使其含水量小于10%，然后用輸送機(jī)送至石膏貯倉(cāng)堆放，脫硫后的煙氣經(jīng)過(guò)除霧器除去霧滴，再經(jīng)過(guò)換熱器加熱升溫后，由煙囪排入大氣。由于吸收塔內(nèi)吸收劑漿液通過(guò)循環(huán)泵反復(fù)循環(huán)與煙氣接觸，吸收劑利用率很高，鈣硫比較低，脫硫效率可大于95%。（2） 旋轉(zhuǎn)噴霧干燥煙氣脫硫工藝噴霧干燥法脫硫工藝以石灰為脫硫吸收劑，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,煙氣中的SO2被脫除。與此同時(shí)，吸收劑帶入的水分迅速被蒸發(fā)而干燥，煙氣溫度隨之降低。脫硫反應(yīng)產(chǎn)物及未被利用的吸收劑以干燥的顆粒物形式隨煙氣帶出吸收塔，進(jìn)入除塵器被收集下來(lái)。脫硫后的煙氣經(jīng)除塵器除塵后排放。為了提高脫硫吸收劑的利用率，一般將部分除塵器收集物加入制漿系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)利用。該工藝有兩種不同的霧化形式可供選擇，一種為旋轉(zhuǎn)噴霧輪霧化，另一種為氣液兩相流。噴霧干燥法脫硫工藝具有技術(shù)成熟、工藝流程較為簡(jiǎn)單、系統(tǒng)可靠性高等特點(diǎn)，脫硫率可達(dá)到85%以上。該工藝在美國(guó)及西歐一些國(guó)家有一定應(yīng)用范圍（8%）。脫硫灰渣可用作制磚、筑路，但多為拋棄至灰場(chǎng)或回填廢舊礦坑。（3） 磷銨肥法煙氣脫硫工藝磷銨肥法煙氣脫硫技術(shù)屬于回收法，以其副產(chǎn)品為磷銨而命名。該工藝過(guò)程主要由吸附（活性炭脫硫制酸）、萃取（稀硫酸分解磷礦萃取磷酸）、中和（磷銨中和液制備）、吸收（磷銨液脫硫制肥）、氧化（亞硫酸銨氧化）、濃縮干燥（固體肥料制備）等單元組成。它分為兩個(gè)系統(tǒng)：煙氣脫硫系統(tǒng)——煙氣經(jīng)高效除塵器后使含塵量小于200mg/Nm3，用風(fēng)機(jī)將煙壓升高到7000Pa，先經(jīng)文氏管?chē)娝禍卣{(diào)濕，然后進(jìn)入四塔并列的活性炭脫硫塔組（其中一只塔周期性切換再生），控制一級(jí)脫硫率大于或等于70%，并制得30%左右濃度的硫酸，一級(jí)脫硫后的煙氣進(jìn)入二級(jí)脫硫塔用磷銨漿液洗滌脫硫，凈化后的煙氣經(jīng)分離霧沫后排放。肥料制備系統(tǒng)一一在常規(guī)單槽多漿萃取槽中，同一級(jí)脫硫制得的稀硫酸分解磷礦粉（P2O5含量大于26%），過(guò)濾后獲得稀磷酸（其濃度大于10%），加氨中和后制得磷氨，作為二級(jí)脫硫劑，二級(jí)脫硫后的料漿經(jīng)濃縮干燥制成磷銨復(fù)合肥料。（4） 爐內(nèi)噴鈣尾部增濕煙氣脫硫工藝爐內(nèi)噴鈣加尾部煙氣增濕活化脫硫工藝是在爐內(nèi)噴鈣脫硫工藝的基礎(chǔ)上在鍋爐尾部增設(shè)了增濕段，以提高脫硫效率。該工藝多以石灰石粉為吸收劑，石灰石粉由氣力噴入爐膛850~1150°C溫度區(qū)，石灰石受熱分解為氧化鈣和二氧化碳，氧化鈣與煙氣中的二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸鈣。由于反應(yīng)在氣固兩相之間進(jìn)行，受到傳質(zhì)過(guò)程的影響，反應(yīng)速度較慢，吸收劑利用率較低。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)而與煙氣中的二氧化硫反應(yīng)。當(dāng)鈣硫比控制在~時(shí)，系統(tǒng)脫硫率可達(dá)到65~80%。由于增濕水的加入使煙氣溫度下降，一般控制出口煙氣溫度高于露點(diǎn)溫度10~15°C，增濕水由于煙溫加熱被迅速蒸發(fā)，未反應(yīng)的吸收劑、反應(yīng)產(chǎn)物呈干燥態(tài)隨煙氣排出，被除塵器收集下來(lái)。該脫硫工藝在芬蘭、美國(guó)、加拿大、法國(guó)等國(guó)家得到應(yīng)用，采用這一脫硫技術(shù)的最大單機(jī)容量已達(dá)30萬(wàn)千瓦。（5） 煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝由吸收劑制備、吸收塔、脫硫灰再循環(huán)、除塵器及控制系統(tǒng)等部分組成。該工藝一般采用干態(tài)的消石灰粉作為吸收劑，也可采用其它對(duì)二氧化硫有吸收反應(yīng)能力的干粉或漿液作為吸收劑。由鍋爐排出的未經(jīng)處理的煙氣從吸收塔（即流化床）底部進(jìn)入。吸收塔底部為一個(gè)文丘里裝置，煙氣流經(jīng)文丘里管后速度加快，并在此與很細(xì)的吸收劑粉末互相混合，顆粒之間、氣體與顆粒之間劇烈摩擦，形成流化床，在噴入均勻水霧降低煙溫的條件下，吸收劑與煙氣中的二氧化硫反應(yīng)生成CaSO3和CaSO4。脫硫后攜帶大量固體顆粒的煙氣從吸收塔頂部排出，進(jìn)入再循環(huán)除塵器，被分離出來(lái)的顆粒經(jīng)中間灰倉(cāng)返回吸收塔，由于固體顆粒反復(fù)循環(huán)達(dá)百次之多，故吸收劑利用率較高。此工藝所產(chǎn)生的副產(chǎn)物呈干粉狀，其化學(xué)成分與噴霧干燥法脫硫工藝類(lèi)似，主要由飛灰、CaSO3、CaSO4和未反應(yīng)完的吸收劑Ca（OH）2等組成，適合作廢礦井回填、道路基礎(chǔ)等。典型的煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝，當(dāng)燃煤含硫量為2%左右，鈣硫比不大于時(shí)，脫硫率可達(dá)90%以上，排煙溫度約70C。此工藝在國(guó)外目前應(yīng)用在10~20萬(wàn)千瓦等級(jí)機(jī)組。由于其占地面積少，投資較省，尤其適合于老機(jī)組煙氣脫硫。（6） 海水脫硫工藝海水脫硫工藝是利用海水的堿度達(dá)到脫除煙氣中二氧化硫的一種脫硫方法。在脫硫吸收塔內(nèi)，大量海水噴淋洗滌進(jìn)入吸收塔內(nèi)的燃煤煙氣，煙氣中的二氧化硫被海水吸收而除去，凈化后的煙氣經(jīng)除霧器除霧、經(jīng)煙氣換熱器加熱后排放。吸收二氧化硫后的海水與大量未脫硫的海水混合后，經(jīng)曝氣池曝氣處理，使其中的SO32-被氧化成為穩(wěn)定的SO42-，并使海水的PH值與COD調(diào)整達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后排放大海。海水脫硫工藝一般適用于靠海邊、擴(kuò)散條件較好、用海水作為冷卻水、燃用低硫煤的電廠(chǎng)。海水脫硫工藝在挪威比較廣泛用于煉鋁廠(chǎng)、煉油廠(chǎng)等工業(yè)爐窯的煙氣脫硫，先后有20多套脫硫裝置投入運(yùn)行。近幾年，海水脫硫工藝在電廠(chǎng)的應(yīng)用取得了較快的進(jìn)展。此種工藝最大問(wèn)題是煙氣脫硫后可能產(chǎn)生的重金屬沉積和對(duì)海洋環(huán)境的影響需要長(zhǎng)時(shí)間的觀(guān)察才能得出結(jié)論，因此在環(huán)境質(zhì)量比較敏感和環(huán)保要求較高的區(qū)域需慎重考慮。（7） 電子束法脫硫工藝該工藝流程有排煙預(yù)除塵、煙氣冷卻、氨的充入、電子束照射和副產(chǎn)品捕集等工序所組成。鍋爐所排出的煙氣，經(jīng)過(guò)除塵器的粗濾處理之后進(jìn)入冷卻塔，在冷卻塔內(nèi)噴射冷卻水，將煙氣冷卻到適合于脫硫、脫硝處理的溫度（約70C）。煙氣的露點(diǎn)通常約為50C，被噴射呈霧狀的冷卻水在冷卻塔內(nèi)完全得到蒸發(fā)，因此，不產(chǎn)生廢水。通過(guò)冷卻塔后的煙氣流進(jìn)反應(yīng)器，在反應(yīng)器進(jìn)口處將一定的氨水、壓縮空氣和軟水混合噴入，加入氨的量取決于SOx濃度和NOx濃度，經(jīng)過(guò)電子束照射后，SOx和NOx在自由基作用下生成中間生成物硫酸（H2SO4）和硝酸（HNO3）。然后硫酸和硝酸與共存的氨進(jìn)行中和反應(yīng)，生成粉狀微粒（硫酸氨（NH4）2SO4與硝酸氨NH4NO3的混合粉體）。這些粉狀微粒一部分沉淀到反應(yīng)器底部，通過(guò)輸送機(jī)排出，其余被副產(chǎn)品除塵器所分離和捕集，經(jīng)過(guò)造粒處理后被送到副產(chǎn)品倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)藏。凈化后的煙氣經(jīng)脫硫風(fēng)機(jī)由煙囪向大氣排放。（8） 氨水洗滌法脫硫工藝該脫硫工藝以氨水為吸收劑，副產(chǎn)硫酸銨化肥。鍋爐排出的煙氣經(jīng)煙氣換熱器冷卻至90~100C，進(jìn)入預(yù)洗滌器經(jīng)洗滌后除去HCI和HF，洗滌后的煙氣經(jīng)過(guò)液滴分離器除去水滴進(jìn)入前置洗滌器中。在前置洗滌器中，氨水自塔頂噴淋洗滌煙氣，煙氣中的SO2被洗滌吸收除去，經(jīng)洗滌的煙氣排出后經(jīng)液滴分離器除去攜帶的水滴，進(jìn)入脫硫洗滌器。在該洗滌器中煙氣進(jìn)一步被洗滌，經(jīng)洗滌塔頂?shù)某F器除去霧滴，進(jìn)入脫硫洗滌器。再經(jīng)煙氣換熱器加熱后經(jīng)煙囪排放。洗滌工藝中產(chǎn)生的濃度約30%的硫酸銨溶液排出洗滌塔，可以送到化肥廠(chǎng)進(jìn)一步處理或直接作為液體氮肥出售，也可以把這種溶液進(jìn)一步濃縮蒸發(fā)干燥加工成顆粒、晶體或塊狀化肥出售。、燃燒前脫硫燃燒前脫硫就是在煤燃燒前把煤中的硫分脫除掉，燃燒前脫硫技術(shù)主要有物理洗選煤法、化學(xué)洗選煤法、煤的氣化和液化、水煤漿技術(shù)等。洗選煤是采用物理、化學(xué)或生物方式對(duì)鍋爐使用的原煤進(jìn)行清洗，將煤中的硫部分除掉，使煤得以?xún)艋⑸a(chǎn)出不同質(zhì)量、規(guī)格的產(chǎn)品。微生物脫硫技術(shù)從本質(zhì)上講也是一種化學(xué)法，它是把煤粉懸浮在含細(xì)菌的氣泡液中，細(xì)菌產(chǎn)生的酶能促進(jìn)硫氧化成硫酸鹽，從而達(dá)到脫硫的目的；微生物脫硫技術(shù)目前常用的脫硫細(xì)菌有：屬硫桿菌的氧化亞鐵硫桿菌、氧化硫桿菌、古細(xì)菌、熱硫化葉菌等。煤的氣化，是指用水蒸汽、氧氣或空氣作氧化劑，在高溫下與煤發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成H2、CO、CH4等可燃混合氣體（稱(chēng)作煤氣）的過(guò)程。煤炭液化是將煤轉(zhuǎn)化為清潔的液體燃料（汽油、柴油等）或化工原料的一種先進(jìn)的潔凈煤技術(shù)。水煤漿（CoalWaterMixture，簡(jiǎn)稱(chēng)CWM）是將灰份小于10%，硫份小于％、揮發(fā)份高的原料煤，研磨成250~300um的細(xì)煤粉，按65%~70%的煤、30%~35%的水和約1%的添加劑的比例配制而成，水煤漿可以像燃料油一樣運(yùn)輸、儲(chǔ)存和燃燒，燃燒時(shí)水煤漿從噴嘴高速?lài)姵觯F化成50~70um的霧滴，在預(yù)熱到600?700°C的爐膛內(nèi)迅速蒸發(fā)，并拌有微爆，煤中揮發(fā)分析出而著火，其著火溫度比干煤粉還低。燃燒前脫硫技術(shù)中物理洗選煤技術(shù)已成熟，應(yīng)用最廣泛、最經(jīng)濟(jì)，但只能脫無(wú)機(jī)硫；生物、化學(xué)法脫硫不僅能脫無(wú)機(jī)硫，也能脫除有機(jī)硫，但生產(chǎn)成本昂貴，距工業(yè)應(yīng)用尚有較大距離；煤的氣化和液化還有待于進(jìn)一步研究完善；微生物脫硫技術(shù)正在開(kāi)發(fā)；水煤漿是一種新型低污染代油燃料，它既保持了煤炭原有的物理特性，又具有石油一樣的流動(dòng)性和穩(wěn)定性，被稱(chēng)為液態(tài)煤炭產(chǎn)品，市場(chǎng)潛力巨大，目前已具備商業(yè)化條件。煤的燃燒前的脫硫技術(shù)盡管還存在著種種問(wèn)題，但其優(yōu)點(diǎn)是能同時(shí)除去灰分，減輕運(yùn)輸量，減輕鍋爐的沾污和磨損，減少電廠(chǎng)灰渣處理量，還可回收部分硫資源。燃燒中脫硫，又稱(chēng)爐內(nèi)脫硫爐內(nèi)脫硫是在燃燒過(guò)程中，向爐內(nèi)加入固硫劑如CaCO3等，使煤中硫分轉(zhuǎn)化成硫酸鹽，隨爐渣排除。其基本原理是：CaCO3fCaO+CO2tCaO+SO2-CaSO3CaSO3+1/2O2—CaSO4（1）LIMB爐內(nèi)噴鈣技術(shù)早在本世紀(jì)60年代末70年代初，爐內(nèi)噴固硫劑脫硫技術(shù)的研究工作已開(kāi)展，但由于脫硫效率低于10%?30%，既不能與濕法FGD相比，也難以滿(mǎn)足高達(dá)90%的脫除率要求。一度被冷落。但在1981年美國(guó)國(guó)家環(huán)保局EPA研究了爐內(nèi)噴鈣多段燃燒降低氮氧化物的脫硫技術(shù)，簡(jiǎn)稱(chēng)LIMB，并取得了一些經(jīng)驗(yàn)。Ca/S在2以上時(shí)，用石灰石或消石灰作吸收劑，脫硫率分別可達(dá)40%和60%。對(duì)燃用中、低含硫量的煤的脫硫來(lái)說(shuō)，只要能滿(mǎn)足環(huán)保要求，不一定非要求用投資費(fèi)用很高的煙氣脫硫技術(shù)。爐內(nèi)噴鈣脫硫工藝簡(jiǎn)單，投資費(fèi)用低，特別適用于老廠(chǎng)的改造。（2）LIFAC煙氣脫硫工藝LIFAC工藝即在燃煤鍋爐內(nèi)適當(dāng)溫度區(qū)噴射石灰石粉，并在鍋爐空氣預(yù)熱器后增設(shè)活化反應(yīng)器，用以脫除煙氣中的SO2。芬蘭Tampella和IVO公司開(kāi)發(fā)的這種脫硫工藝，于1986年首先投入商業(yè)運(yùn)行。LIFAC工藝的脫硫效率一般為60%?85%。加拿大最先進(jìn)的燃煤電廠(chǎng)Shand電站采用LIFAC煙氣脫硫工藝，8個(gè)月的運(yùn)行結(jié)果表明，其脫硫工藝性能良好，脫硫率和設(shè)備可用率都達(dá)到了一些成熟的SO2控制技術(shù)相當(dāng)?shù)乃?。我?guó)下關(guān)電廠(chǎng)引進(jìn)LIFAC脫硫工藝，其工藝投資少、占地面積小、沒(méi)有廢水排放，有利于老電廠(chǎng)改造。燃燒后脫硫，又稱(chēng)煙氣脫硫（Fluegasdesulfurization，簡(jiǎn)稱(chēng)FGD）燃煤的煙氣脫硫技術(shù)是當(dāng)前應(yīng)用最廣、效率最高的脫硫技術(shù)。對(duì)燃煤電廠(chǎng)而言，在今后一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)，F(xiàn)GD將是控制SO2排放的主要方法。目前國(guó)內(nèi)外火電廠(chǎng)煙氣脫硫技術(shù)的主要發(fā)展趨勢(shì)為：脫硫效率高、裝機(jī)容量大、技術(shù)水平先進(jìn)、投資省、占地少、運(yùn)行費(fèi)用低、自動(dòng)化程度高、可靠性好等。該工藝用于電廠(chǎng)煙氣脫硫始于80年代初，與常規(guī)的濕式洗滌工藝相比有以下優(yōu)點(diǎn)：投資費(fèi)用較低；脫硫產(chǎn)物呈干態(tài)，并和飛灰相混；無(wú)需裝設(shè)除霧器及再熱器；設(shè)備不易腐蝕，不易發(fā)生結(jié)垢及堵塞。其缺點(diǎn)是：吸收劑的利用率低于濕式煙氣脫硫工藝；用于高硫煤時(shí)經(jīng)濟(jì)性差；飛灰與脫硫產(chǎn)物相混可能影響綜合利用；對(duì)干燥過(guò)程控制要求很高。（1） 噴霧干式煙氣脫硫工藝：噴霧干式煙氣脫硫（簡(jiǎn)稱(chēng)干法FGD），最先由美國(guó)JOY公司和丹麥NiroAtomier公司共同開(kāi)發(fā)的脫硫工藝，70年代中期得到發(fā)展，并在電力工業(yè)迅速推廣應(yīng)用。該工藝用霧化的石灰漿液在噴霧干燥塔中與煙氣接觸，石灰漿液與SO2反應(yīng)后生成一種干燥的固體反應(yīng)物，最后連同飛灰一起被除塵器收集。我國(guó)曾在四川省白馬電廠(chǎng)進(jìn)行了旋轉(zhuǎn)噴霧干法煙氣脫硫的中間試驗(yàn)，取得了一些經(jīng)驗(yàn)，為在200?300MW機(jī)組上采用旋轉(zhuǎn)噴霧干法煙氣脫硫優(yōu)化參數(shù)的設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。（2） 粉煤灰干式煙氣脫硫技術(shù)：日本從1985年起，研究利用粉煤灰作為脫硫劑的干式煙氣脫硫技術(shù)，到1988年底完成工業(yè)實(shí)用化試驗(yàn)，1991年初投運(yùn)了首臺(tái)粉煤灰干式脫硫設(shè)備，處理煙氣量644000Nm3/h。其特點(diǎn)：脫硫率高達(dá)60%以上，性能穩(wěn)定，達(dá)到了一般濕式法脫硫性能水平；脫硫劑成本低；用水量少，無(wú)需排水處理和排煙再加熱，設(shè)備總費(fèi)用比濕式法脫硫低1/4；煤灰脫硫劑可以復(fù)用；沒(méi)有漿料，維護(hù)容易，設(shè)備系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠。濕法FGD工藝世界各國(guó)的濕法煙氣脫硫工藝流程、形式和機(jī)理大同小異，主要是使用石灰石（CaCO3）、石灰（CaO）或碳酸鈉（Na2CO3）等漿液作洗滌劑，在反應(yīng)塔中對(duì)煙氣進(jìn)行洗滌，從而除去煙氣中的SO2。這種工藝已有50年的歷史，經(jīng)過(guò)不斷地改進(jìn)和完善后，技術(shù)比較成熟，而且具有脫硫效率高（90%?98%），機(jī)組容量大，煤種適應(yīng)性強(qiáng)，運(yùn)行費(fèi)用較低和副產(chǎn)品易回收等優(yōu)點(diǎn)。據(jù)美國(guó)環(huán)保局（EPA）的統(tǒng)計(jì)資料，全美火電廠(chǎng)采用濕式脫硫裝置中，濕式石灰法占％，石灰石法占％，兩法共占87%；雙堿法占％，碳酸鈉法占％。世界各國(guó)（如德國(guó)、日本等），在大型火電廠(chǎng)中，90%以上采用濕式石灰/石灰石-石膏法煙氣脫硫工藝流程。石灰或石灰石法主要的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理為：石灰法：SO2+CaO+1/2H2O-CaSO3?1/2H2O石灰石法：SO2+CaCO3+1/2H2O^CaSO3?1/2H2O+CO2其主要優(yōu)點(diǎn)是能廣泛地進(jìn)行商品化開(kāi)發(fā)，且其吸收劑的資源豐富，成本低廉，廢渣既可拋棄，也可作為商品石膏回收。目前，石灰/石灰石法是世界上應(yīng)用最多的一種FGD工藝，對(duì)高硫煤，脫硫率可在90%以上，對(duì)低硫煤，脫硫率可在95%以上。傳統(tǒng)的石灰/石灰石工藝有其潛在的缺陷，主要表現(xiàn)為設(shè)備的積垢、堵塞、腐蝕與磨損。為了解決這些問(wèn)題，各設(shè)備制造廠(chǎng)商采用了各種不同的方法，開(kāi)發(fā)出第二代、第三代石灰/石灰石脫硫工藝系統(tǒng)。濕法FGD工藝較為成熟的還有:氫氧化鎂法;氫氧化鈉法;美國(guó)DavyMckee公司W(wǎng)ellman-LordFGD工藝；氨法等。在濕法工藝中，煙氣的再熱問(wèn)題直接影響整個(gè)FGD工藝的投資。因?yàn)榻?jīng)過(guò)濕法工藝脫硫后的煙氣一般溫度較低（45°C），大都在露點(diǎn)以下，若不經(jīng)過(guò)再加熱而直接排入煙囪，則容易形成酸霧，腐蝕煙囪，也不利于煙氣的擴(kuò)散。所以濕法FGD裝置一般都配有煙氣再熱系統(tǒng)。目前，應(yīng)用較多的是技術(shù)上成熟的再生（回轉(zhuǎn)）式煙氣熱交換器（GGH）。GGH價(jià)格較貴，占整個(gè)FGD工藝投資的比例較高。近年來(lái)，日本三菱公司開(kāi)發(fā)出一種可省去無(wú)泄漏型的GGH，較好地解決了煙氣泄漏問(wèn)題，但價(jià)格仍然較高。前德國(guó)SHU公司開(kāi)發(fā)出一種可省去GGH和煙囪的新工藝，它將整個(gè)FGD裝置安裝在電廠(chǎng)的冷卻塔內(nèi)，利用電廠(chǎng)循環(huán)水余熱來(lái)加熱煙氣，運(yùn)行情況良好，是一種十分有前途的方法。等離子體煙氣脫硫技術(shù)研究始于70年代，目前世界上已較大規(guī)模開(kāi)展研究的方法有2類(lèi)：（1） 電子束輻照法（EB）電子束輻照含有水蒸氣的煙氣時(shí)，會(huì)使煙氣中的分子如O2、H2O等處于激發(fā)態(tài)、離子或裂解，產(chǎn)生強(qiáng)氧化性的自由基O、OH、HO2和O3等。這些自由基對(duì)煙氣中的SO2和NO進(jìn)行氧化，分別變成SO3和NO2或相應(yīng)的酸。在有氨存在的情況下，生成較穩(wěn)定的硫銨和硫硝銨固體，它們被除塵器捕集下來(lái)而達(dá)到脫硫脫硝的目的。（2） 脈沖電暈法（PPCP）脈沖電暈放電脫硫脫硝的基本原理和電子束輻照脫硫脫硝的基本原理基本一致，世界上許多國(guó)家進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)研究，并且進(jìn)行了較大規(guī)模的中間試驗(yàn)，但仍然有許多問(wèn)題有待研究解決。海水通常呈堿性，自然堿度大約為?L,這使得海水具有天然的酸堿緩沖能力及吸收SO2的能力。國(guó)外一些脫硫公司利用海水的這種特性，開(kāi)發(fā)并成功地應(yīng)用海水洗滌煙氣中的SO2,達(dá)到煙氣凈化的目的。海水脫硫工藝主要由煙氣系統(tǒng)、供排海水系統(tǒng)、海水恢復(fù)系統(tǒng)等組成。脫硫法以及脫硫法的方程式：（1）SO2被液滴吸收；SO2（氣）+H2O-H2SO3（液）（2） 吸收的SO2同溶液的吸收劑反應(yīng)生成亞硫酸鈣；Ca（OH）2（液）+H2SO3（液）一CaSO3（液）+2H2OCa（OH）2（固）+H2SO3（液）fCaSO3（液）+2H2O（3）液滴中CaSO3達(dá)到飽和后，即開(kāi)始結(jié)晶析出；CaSO3（液）fCaSO3（固）（4） 部分溶液中的CaSO3與溶于液滴中的氧反應(yīng)，氧化成硫酸鈣；CaSO3（液）+1/2O2（液）一CaSO4（液）（5）CaSO4（液）溶解度低，從而結(jié)晶析出CaSO4（液）fCaSO4（固）SO2與剩余的Ca（OH）2及循環(huán)灰的反應(yīng)Ca（OH）2（固）fCa（OH）2（液）SO2（氣）+H2O-H2SO3（液）Ca（OH）2（液）+H2SO3（液）fCaSO3（液）+2H2OCaSO3（液）fCaSO3（固）CaSO3（液）+1/2O2（液）fCaSO4（液）CaSO4（液）fCaSO4（固）2常見(jiàn)脫硝工藝常見(jiàn)的脫硝技術(shù)中，根據(jù)氮氧化物的形成機(jī)理，降氮減排的技術(shù)措施可以分為兩大類(lèi)：一類(lèi)是從源頭上治理?？刂旗褵猩蒒Ox。其技術(shù)措施：①采用低氮燃燒器；②分解爐和管道內(nèi)的分段燃燒，控制燃燒溫度；③改變配料方案，采用礦化劑，降低熟料燒成溫度。另一類(lèi)是從末端治理。控制煙氣中排放的NOx，其技術(shù)措施：①“分級(jí)燃燒+SNCR”，國(guó)內(nèi)已有試點(diǎn)；②選擇性非催化還原法（SNCR），國(guó)內(nèi)已有試點(diǎn)；③選擇性催化還原法（SCR），目前歐洲只有三條線(xiàn)實(shí)驗(yàn)；③SNCR/SCR聯(lián)合脫硝技術(shù)，國(guó)內(nèi)水泥脫硝還沒(méi)有成功經(jīng)驗(yàn)；④生物脫硝技術(shù)（正處于研發(fā)階段）。國(guó)內(nèi)的脫硝技術(shù)，尚屬探索示范階段，還未進(jìn)行科學(xué)總結(jié)。各種設(shè)計(jì)工藝技術(shù)路線(xiàn)和裝備設(shè)施是否科學(xué)合理、運(yùn)行是否可靠？脫硝效率、運(yùn)行成本、能耗、二次污染物排放有多少等都將經(jīng)受實(shí)踐的檢驗(yàn)。脫硝技術(shù)具體可以分為：燃燒前脫硝：1）加氫脫硝2）洗選燃燒中脫硝1）低溫燃燒2）低氧燃燒3）FBC燃燒技術(shù)4）采用低NOx燃燒器5）煤粉濃淡分離6）煙氣再循環(huán)技術(shù)燃燒后脫硝1）選擇性非催化還原脫硝（SNCR）2）選擇性催化還原脫硝（SCR）3）活性炭吸附4）電子束脫硝技術(shù)其中SNCR脫硝效率在大型燃煤機(jī)組中可達(dá)25%?40%，對(duì)小型機(jī)組可達(dá)80%。由于該法受鍋爐結(jié)構(gòu)尺寸影響很大，多用作低氮燃燒技術(shù)的補(bǔ)充處理手段。其工程造價(jià)低、布置簡(jiǎn)易、占地面積小，適合老廠(chǎng)改造，新廠(chǎng)可以根據(jù)鍋爐設(shè)計(jì)配合使用。而選擇性催化還原技術(shù)（SCR）是目前最成熟的煙氣脫硝技術(shù)，它是一種爐后脫硝方法，最早由日本于20世紀(jì)60~70年代后期完成商業(yè)運(yùn)行，是利用還原劑（NH3，尿素）在金屬催化劑作用下，選擇性地與NOx反應(yīng)生成N2和H2O,而不是被O2氧化，故稱(chēng)為“選擇性”。目前世界上流行的SCR工藝主要分為氨法SCR和尿素法SCR兩種。3常見(jiàn)脫硫脫硝一體化工藝一體化工藝是指將脫硫脫硝技術(shù)合并在同一個(gè)設(shè)備中進(jìn)行。許多發(fā)達(dá)國(guó)家已開(kāi)發(fā)出多種煙氣脫硫脫硝一體化裝置，但其中能實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用的較少，大部分尚處于中間試驗(yàn)階段。這些技術(shù)按照脫除機(jī)理的不同可分為兩大類(lèi)：聯(lián)合脫硫脫硝（CombinedSO2/NOxRemoval）技術(shù)和同時(shí)脫硫脫硝（SimultaneousSO2/NOxRemoval）技術(shù)。特別指出，這里所提及的聯(lián)合、同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)都是在同一個(gè)反應(yīng)設(shè)備中

完成的。而二者的差異在于能否只用一種反應(yīng)劑并在不添加氨的條件下直接達(dá)到脫除的目的。聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)實(shí)質(zhì)上還是分兩個(gè)工藝流程分別脫除SO2和NOx，采用氨作為還原劑。而同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)才是真正意義上的一體化脫除技術(shù)，用一種反應(yīng)劑在一個(gè)過(guò)程內(nèi)將煙氣中的SO2和NOx并脫除。聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)炭質(zhì)吸附材料主要是指活性炭和活性焦。其實(shí)，活性焦與活性炭制法相似，但前者的突出特點(diǎn)是比表面積小，強(qiáng)度高，且細(xì)孔結(jié)構(gòu)獨(dú)特，與活性炭相比具有更好的脫硫、脫硝性能。煙氣中的SO2在活性焦微孔的吸附催化作用下生成硫酸；NOx則在加氨的條件下經(jīng)活性焦的催化還原生成水和N2。該工藝主要由吸附、解吸和再生三部分組成。煙氣首先進(jìn)入活性焦吸收塔的第I段，在此SO2被脫除，流經(jīng)吸收塔的第II段時(shí)，噴入氨以除去NOx。其工藝流程如圖1所示。圖1活性焦吸附法工藝流程圖CuO吸附法CuO吸收還原法一般采用負(fù)載型的CuO作為吸收劑，常見(jiàn)的有CuO/Al2O3。該法的脫硫脫硝過(guò)程為：在煙氣中注入適量的NH3，混合后的煙氣通過(guò)裝填有CuO/Al2O3吸收劑的床層時(shí)，CuO會(huì)與SO2在氧化性氣氛中反應(yīng)生成CuSO4，而CuSO4及CuO對(duì)氨氣選擇還原NOx具有很高的催化活性。吸收飽和后的吸附劑被送去再生，再生出的SO2可通過(guò)Claus裝置進(jìn)行回收。其簡(jiǎn)易工藝流程如圖2所示。凈化后的煙氣30再生器圖2CuO吸附法工藝流程圖CuO/Al2O3法的優(yōu)點(diǎn)是可聯(lián)合脫硫脫硝，不產(chǎn)生干的或濕的廢渣，沒(méi)有二次污染。該工藝能達(dá)到90%以上的SO2脫除率和75%-80%的NOx脫除率。但長(zhǎng)期運(yùn)行后，吸收劑表面會(huì)由于氧化鋁硫酸鹽化而導(dǎo)致吸附SO2能力下降，經(jīng)過(guò)多次循環(huán)之后就失去了作用，這也是至今仍沒(méi)有工業(yè)化報(bào)道的主要原因。電子束法(ElectronBeamwithAmmonia，EBA)是一種集物理與化學(xué)原理于一身的脫硫脫硝技術(shù)。其基本原理是利用高能電子束輻照煙氣，使之產(chǎn)生多種活性基團(tuán)來(lái)氧化煙氣中的SO2和NOx，生成HNO3和H2SO4，最后與加入煙氣中的NH3反應(yīng)生成NH4NO3和(NH4)2SO4oX藝流程如圖3所示。圖3電子束法脫硫脫硝工藝流程圖該方法在國(guó)外已進(jìn)行了大量的研究并取得了良好的效果。運(yùn)行數(shù)據(jù)表明SO2的脫除率超過(guò)95%，NOx的脫除效率也達(dá)到了80%-85%。由此看來(lái)，EBA可同時(shí)獲得較高的脫硫脫硝效率，而且工藝簡(jiǎn)單，操作方便，對(duì)于不同煤種和煙氣量的變化有較強(qiáng)的適應(yīng)性，副產(chǎn)物硫酸銨和硝酸銨可用作化肥，在運(yùn)行中無(wú)廢水排放。但該技術(shù)的缺陷是需要龐大的X射線(xiàn)防護(hù)設(shè)備和昂貴的電子加速器，系統(tǒng)運(yùn)行和維護(hù)工作量大，另外還存在氨泄漏等問(wèn)題。脈沖電暈等離子體法(PulseCoronaInducedPlasmaChemicalProcess，PPCP)是1986年Lee等根據(jù)電子束法的特點(diǎn)首先提出的，其脫硫脫硝原理基本與EPA相同，而二者的差異在于高能電子的來(lái)源不同，EPA法是利用電子加速器獲得高能電子，PPCP法則是利用高壓脈沖電源放電獲得活化電子，來(lái)打斷煙氣氣體分子的化學(xué)鍵而生成自由基等活性物質(zhì)，從而達(dá)到脫除的目的。其工藝流程如圖4所示。

圖4脈沖電暈等離子體法脫硫脫硝工藝流程圖國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)PPCP法進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果表明該法的脫除效率均可達(dá)到80%以上，另外氨與脈沖電暈的協(xié)同效應(yīng)能顯著提高SO2脫除率。與此同時(shí)，PPCP法還具有一定的除塵功效?？梢?jiàn)，脈沖電暈法是一種能集脫硫脫硝和粉塵收集于一體的煙氣治理方法。但該法和電子束法同樣面臨著能耗高，氨泄漏等問(wèn)題，仍需要深入研究加以解決。同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)NOxSO技術(shù)是一種干式吸附再生技術(shù)，采用擔(dān)載在Y-A12O3圓球（①）上的鈉鹽為吸附劑，可同時(shí)去除煙氣中的SO2和NOx，處理過(guò)程包括吸收、再生等步驟。具體操作流程是：經(jīng)過(guò)除塵后的煙氣進(jìn)入吸收器，在此SO2和NOx同時(shí)被吸附劑脫除，凈化后的煙氣排入煙囪。吸附劑達(dá)到一定的吸收飽和度后，被移至再生器內(nèi)進(jìn)行再生。吸附劑經(jīng)再生處理并冷卻后返回吸收器重復(fù)使用。其工藝流程如圖5所示。圖5NOxSO工藝流程圖