人為排放到大氣中的SO2 和NOx 主要來源于化石燃料燃燒產(chǎn)生的煙氣。長期以來，在中國能源的生產(chǎn)與消費結(jié)構(gòu)中，煤炭一直占主導(dǎo)地位，這種格局在比較長的一段時間內(nèi)不會改變。煤炭燃燒產(chǎn)生大量的含SO2 及NOx 的煙氣。我國目前燃煤SO2 排放量占SO2 排放總量的90%以上，而火力發(fā)電廠又是最主要的煙氣排放源。隨著火電廠裝機容量的逐年增加及工業(yè)持續(xù)快速發(fā)展，SO2 污染未能得到有效控制，NOx的控制也剛剛起步，因此，加快脫硫脫硝技術(shù)和設(shè)備的研究、開發(fā)、推廣和應(yīng)用成為當(dāng)前大氣污染控制工作的一個重點。本文介紹了目前常見的幾種煙氣脫硫技術(shù)。

目前，工業(yè)應(yīng)用的煙氣脫硫技術(shù)可分為干法(含半干法) 脫硫和濕法脫硫。干法脫硫是使用固體吸收劑、吸附劑或催化劑除去廢氣中的SO2 ，常用的方法有活性炭吸附法、分子篩吸附法、氧化法和金屬氧化物吸收法等。干法脫硫的最大優(yōu)點是治理中無廢水、廢酸的排出,減少了二次污染;缺點是脫硫效率低，設(shè)備龐大。濕法脫硫采用液體吸收劑洗滌煙氣以除去SO2 ，常用的方法有石灰石/ 石膏法、鈉堿吸收法、氨吸收法、鋁法、催化氧化和催化還原法等。

濕法脫硫所用設(shè)備比較簡單，操作容易，脫硫效率高。但脫硫后煙氣溫度較低，不利于煙氣的擴散。

1 石灰石/ 石膏濕法脫硫

石灰石/ 石膏濕法煙氣脫硫工藝是目前世界上應(yīng)用最廣泛、技術(shù)最成熟的SO2 脫除技術(shù)，約占已安裝FGD 機組容量的70%。該工藝具有脫硫效率高、運行可靠性高、吸收劑利用率高、能適應(yīng)大容量機組和高濃度SO2 煙氣條件、對煤種適應(yīng)性強、吸收劑廉價、鈣硫比低(一般小于1.05) 以及副產(chǎn)品具有綜合利用的商業(yè)價值等特點，其主要缺點是基建投資費用高、占地面積大、耗水量大及脫硫副產(chǎn)品為濕態(tài)，因此難以處理，而且脫硫產(chǎn)生的廢水需要經(jīng)過處理才能排放。

2 海水煙氣脫硫

海水煙氣脫硫是目前惟一一種不需要添加任何化學(xué)藥劑的工藝，也不產(chǎn)生固體廢棄物，脫硫效率大于92%，運行穩(wěn)定，系統(tǒng)可用率高達100%；用海水冷卻水脫硫，經(jīng)濟性好，運行及維護費用較低；壓力損失小，一般在0.98kPa～2.16kPa；結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便，易于實現(xiàn)自動化。

海水煙氣脫硫工藝受地域限制，僅適用于有豐富海水資源的工程，特別適用于海水作循環(huán)冷卻水的火電廠；用于脫硫的海水堿度、pH 和鹽度等水質(zhì)指標(biāo)要求比較高；只適用于燃用中低硫煤的電廠，對燃用高硫煤的電廠其脫硫除塵器成本顯著增加；需要采取專門的防腐設(shè)計，妥善解決吸收塔內(nèi)部、吸收塔排水管溝及其后部煙道、煙囪、曝氣池和曝氣裝置的防腐問題。

3 噴霧干燥工藝

噴霧干燥工藝(SDA) 是一種半干法煙氣脫硫技術(shù)，其市場占有率僅次于濕法。該法是將吸收劑漿液Ca (OH) 2 在反應(yīng)塔內(nèi)噴霧,霧滴在吸收煙氣中SO2 的同時被熱煙氣蒸發(fā)，生成固體并由電除塵器捕集。SDA 法較適于中、低硫煤地區(qū)，當(dāng)鈣硫比為1.3～1.6 時，脫硫效率可達80%～90%。其主要缺點是利用消石灰乳作為吸收劑，系統(tǒng)易結(jié)垢和堵塞，而且需要專門設(shè)備進行吸收劑的制備，因而投資費用偏大；脫硫效率和吸收劑利用率也不如石灰石/ 石膏法高。該工藝在歐洲應(yīng)用較多，國內(nèi)有四川白馬電廠的工業(yè)性中試和青島黃島電廠的脫硫示范工程。

4 煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝

煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝(CFB2FGD) 常采用消石灰作為吸收劑，其脫硫原理與噴霧干燥法類似。來自空氣預(yù)熱器的煙氣通過循環(huán)流化床反應(yīng)器的底部,向上與塔內(nèi)的石灰反應(yīng),大量的反應(yīng)產(chǎn)物與飛灰由煙氣攜帶進入反應(yīng)塔后部的預(yù)除塵器和ESP ,大部分固體物料返回流化床,最終的產(chǎn)物為干態(tài)的粉末狀鈣基混合物。與傳統(tǒng)的石灰石/ 石膏法脫硫裝置相比,CFB2FGD 具有系統(tǒng)簡單,工程投資、維修和運行費用低,占地面積小等特點,適于現(xiàn)有電廠及工業(yè)鍋爐的改造。經(jīng)濟分析表明:1) CFB2FGD 工藝的單位容量投資加運行費用僅為石灰石/ 石膏法的60% ,初投資為噴霧干燥法的80%。2) 吸收劑采用Ca (OH) 2 和循環(huán)粉煤灰,粉煤灰可以作為Ca (OH) 2 的載體,增大吸收劑與煙氣的接觸面積,提高吸收劑的利用率,減少石灰用量。同時,吸收劑在流化床內(nèi)多次循環(huán),氣固間劇烈紊流混合可以使未反應(yīng)的消石灰不斷暴露出來,而且吸收劑與煙氣的接觸時間長,因此脫硫效率和吸收劑的利用率較高。3) 可以通過噴水將床溫控制在最佳反應(yīng)溫度條件下,排煙溫度可在煙氣露點溫度以上,不需常規(guī)脫硫工藝的煙溫調(diào)整。4) 對煤種適應(yīng)性強,對反應(yīng)塔入口的SO2 濃度變化有很快的適應(yīng)性,既可處理燃用低、中硫煤產(chǎn)生的煙氣,又可處理燃用高硫煤產(chǎn)生的煙氣(對于高硫煤,在鈣硫比為1.1～1.5 時脫硫效率可達90%以上,與濕法脫硫接近) 。5) 脫硫產(chǎn)物呈干粉狀,無污水排放。6) 系統(tǒng)基本上不存在像濕法吸收塔中出現(xiàn)的嚴(yán)重腐蝕、結(jié)垢與堵塞等問題,塔的材料可以采用普通鋼材,不必采用防腐材料。7) 可以脫除部分重金屬,特別是可以脫除一部分汞,對煙氣的進一步治理很有意義。煙氣循環(huán)流化床工藝存在的不足是:由于固體物料濃度較高,增大了除塵器負(fù)荷,系統(tǒng)阻力相對較大;運行費用與普通噴霧干燥法差不多;脫硫副產(chǎn)品的利用問題尚需作進一步的開發(fā)研究。

5 電子束脫硫工藝

電子束輻射技術(shù)脫硫的工藝是一種干法脫硫技術(shù),其流程是燃煤鍋爐排出的煙氣經(jīng)除塵后進入冷卻塔,在塔中由噴霧水冷卻到65 ℃～70 ℃,在煙氣進入反應(yīng)器之前,注入接近化學(xué)計量比的氨氣,然后在反應(yīng)器中接受高能電子束照射,使煙氣中的N2 、O2 和水蒸氣等發(fā)生輻射反應(yīng),生成大量的自由基、原子、電子和各種激發(fā)態(tài)的原子、分子等活性物質(zhì),它們將煙氣中的SO2 氧化為SO3 。這些高價的硫氧化物與水蒸氣反應(yīng)生成霧狀的硫酸,這些酸再與事先注入反應(yīng)器的氨反應(yīng),生成硫銨,凈化后的煙氣經(jīng)煙囪排放。

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