??????? 1 概述
??????? 脫硫是電廠(chǎng)控制SO2排放的主要技術(shù)手段，目前已達(dá)到工業(yè)應(yīng)用水平的煙氣脫硫技術(shù)有十余種，大致可以分為干法和濕法，但能在300MW以上大容量機(jī)組使用的成熟脫硫工藝并不多。根據(jù)國(guó)內(nèi)目前的實(shí)際應(yīng)用推廣情況，國(guó)內(nèi)各大脫硫已投運(yùn)的300MW級(jí)機(jī)組煙氣脫硫裝置均為石灰石/石膏濕法。干法技術(shù)在國(guó)內(nèi)300MW大容量機(jī)組上全煙氣、高脫硫率還沒(méi)有運(yùn)行示例。最近武漢凱迪股份正在推廣德國(guó)WULLF的RCFB（內(nèi)回流循環(huán)流化床）技術(shù)，該技術(shù)在國(guó)外2000年曾有1套在300MW機(jī)組上投運(yùn)，3個(gè)月后停運(yùn)，現(xiàn)國(guó)內(nèi)有1套剛開(kāi)始在恒運(yùn)電廠(chǎng)1×210MW機(jī)組上投運(yùn)。另有1套已投運(yùn)的CFB脫硫，運(yùn)用于小龍?zhí)?×100MW機(jī)組。
??????? 以下對(duì)濕法和干法兩種工藝流程，全煙氣、高脫硫率下的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)進(jìn)行了綜合比較。
??????? 2 石灰石/石膏濕法脫硫技術(shù)流程特點(diǎn)
??????? 石灰石/石膏濕法脫硫技術(shù)是目前世界上技術(shù)最為成熟、應(yīng)用業(yè)績(jī)最多的脫硫工藝，應(yīng)用該工藝的機(jī)組容量約占電站脫硫裝機(jī)總?cè)萘康?5％以上，應(yīng)用單機(jī)容量已達(dá)1000MW。其脫硫副產(chǎn)物—石膏一般有拋棄和兩種方法，主要取決于市場(chǎng)對(duì)脫硫石膏的需求、石膏質(zhì)量以及是否有足夠的堆放場(chǎng)地等因素。
??????? 濕法工藝技術(shù)比較成熟，適用于任何含硫量的煤種和機(jī)組容量的煙氣脫硫，脫硫效率最高可達(dá)到99％。
??????? 國(guó)內(nèi)各家分別引進(jìn)了世界上先進(jìn)的幾家大公司的濕法工藝技術(shù)：B&W（巴威）、斯坦米勒、KAWASAKI（川崎）、三菱、GE、DUCON ，都能根據(jù)電廠(chǎng)的實(shí)際情況設(shè)計(jì)出最佳的工藝參數(shù)。
??????? 2.1 石灰石/石膏濕法工藝流程
??????? 石灰石/石膏濕法脫硫工藝采用價(jià)廉易得的石灰石作脫硫吸收劑，石灰石經(jīng)破碎磨細(xì)成粉狀與水混合攪拌制成吸收漿液，也可直接用濕式球磨機(jī)將20mm左右的石灰石磨制成吸收漿液。當(dāng)采用石灰吸收劑時(shí)，石灰粉經(jīng)消化處理后加水?dāng)嚢柚瞥晌諠{液。在吸收塔內(nèi)，吸收漿液與煙氣接觸混合，煙氣中的SO2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)被脫除，最終反應(yīng)產(chǎn)物為石膏。脫硫后的煙氣經(jīng)除霧器除去帶有的細(xì)小液滴，經(jīng)氣氣加熱器（GGH）加熱升溫后排入煙囪。脫硫石膏漿液經(jīng)脫水裝置脫水后。由于吸收漿液的循環(huán)利用，脫硫吸收劑的利用率很高。
??????? 電廠(chǎng)鍋爐煙氣進(jìn)入FGD，通過(guò)升壓風(fēng)機(jī)加壓，經(jīng)GGH降溫至約100℃后進(jìn)入吸收塔，吸收塔脫硫效率為96～99％，整個(gè)系統(tǒng)的脫硫效率不低于90％。從吸收塔出來(lái)的凈煙氣溫度約為47℃，經(jīng)GGH升溫至80℃后從煙囪排放。
??????? 該工藝原理簡(jiǎn)單，工藝技術(shù)比較成熟，脫硫效率和吸收劑的利用率高，即Ca/S=1.03時(shí)，脫硫效率大于95％，能夠適應(yīng)各種煤種，適應(yīng)大容量機(jī)組，運(yùn)行可靠，可用率高，副產(chǎn)品石膏具有商業(yè)價(jià)值。
??????? 2.2石灰石/石膏濕法脫硫技術(shù)主要技術(shù)特點(diǎn)及指標(biāo)
??????? 2.2.1 脫硫效率高，一般不低于90％，最高可以達(dá)到99％。
??????? 2.2.2 脫硫劑利用率高，達(dá)90％以上。Ca/S比低，只有1.01～1.05，國(guó)內(nèi)現(xiàn)正在實(shí)施的的幾個(gè)工程均不大于1.03。
??????? 2.2.3吸收塔采用各種先進(jìn)技術(shù)設(shè)計(jì)，不僅解決了脫硫塔內(nèi)的堵塞、腐蝕問(wèn)題，而且改善了氣液傳質(zhì)條件，從而提高了塔內(nèi)脫硫效率，減少了漿液循環(huán)量，有效降低了漿液循環(huán)泵的功耗。 目前脫硫島電耗一般為機(jī)組裝機(jī)容量的1～1.5％。
??????? 2.2.4 噴淋空塔內(nèi)煙氣入口采用向下斜切式入口，煙氣由下自上流動(dòng)，延長(zhǎng)了氣體分布路徑，不僅有利于氣體分布均勻，而且由于氣體的翻騰形成了湍流，更有利于氣液的傳質(zhì)傳熱。
??????? 2.2.5 采用計(jì)算機(jī)模擬設(shè)計(jì)，優(yōu)化脫硫塔及塔內(nèi)構(gòu)件如噴嘴等的布置，優(yōu)化漿液濃度、Ca/S比、漿液流量等運(yùn)行指標(biāo)，可以保證脫硫塔內(nèi)煙氣流動(dòng)和漿液噴淋均勻，以最小的消耗取得最好的脫硫效果。
??????? 2.2.6 根據(jù)煙氣含硫量，采用不同層數(shù)（2～4層）的漿液噴淋層，確保取得最佳的脫硫效果。
??????? 2.2.7 塔內(nèi)設(shè)置氧化空氣分布系統(tǒng)，采用塔內(nèi)強(qiáng)制氧化，氧化效果好。
??????? 2.2.8 噴淋層采用交叉聯(lián)箱布置，使噴淋管道布置更合理，降低了吸收塔高度。
??????? 2.2.9 采用機(jī)械攪拌。
??????? 2.2.10得到良好的處理，其中廢渣變成了優(yōu)質(zhì)石膏，完全可以取代高品位的天然石膏。采用回用技術(shù)，可以達(dá)到零排放。
??????? 2.2.11 穩(wěn)定性高，適應(yīng)性強(qiáng)，可靠性99％以上。
??????? 2.2.12 應(yīng)用多、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)豐富。
??????? 3 干法RCFB脫硫工藝脫硫技術(shù)流程特點(diǎn)
??????? 干法有LIFAC（爐內(nèi)噴鈣尾部增濕活化）、CFB（循環(huán)流化床） 等工藝，在國(guó)家有關(guān)部門(mén)的技術(shù)指南、火電廠(chǎng)設(shè)計(jì)規(guī)程上均限于在中小機(jī)組或老機(jī)組上實(shí)施。CFB 最早由德國(guó)魯奇（LURGI）公司開(kāi)發(fā)，目前已達(dá)到工業(yè)應(yīng)用的CFB法工藝有三種：LURGI公司的CFB、德國(guó)WULFF公司的RCFB（內(nèi)回流式煙氣循環(huán)流化床） 、丹麥FLS公司的GSA（氣體懸浮吸收），國(guó)內(nèi)分別由龍凈環(huán)保、凱迪電力、龍?jiān)喘h(huán)保等公司引進(jìn)，目前多在中小機(jī)組上運(yùn)用，其中只有WULFF公司的RCFB技術(shù)向300MW機(jī)組上推廣，所以本文中作比較的干法僅指RCFB。
??????? 3.1 RCFB的發(fā)展歷史
??????? 循環(huán)流化床(CFB)的發(fā)展歷史其實(shí)很長(zhǎng)。循環(huán)流化床CFB煙氣凈化工藝的實(shí)驗(yàn)室技術(shù)研究開(kāi)發(fā)工作開(kāi)始于1968/1969年，1970～1972年CFB煙氣凈化工藝在德國(guó)電解鋁廠(chǎng)獲得應(yīng)用，煙氣流量為15,000m3/h。1985～1987年，首臺(tái)CFB煙氣脫硫示范裝置在德國(guó)一家燃褐煤電站得到應(yīng)用，處理煙氣量為40萬(wàn)m3/h（相當(dāng)于30萬(wàn)機(jī)組氣量的四分之一），采用消石灰為脫硫劑。在此基礎(chǔ)上，各公司分別又開(kāi)發(fā)出了上述新一代CFB脫硫工藝（第三代）。
??????? 3.2 RCFB脫硫工藝流程
??????? RCFB工藝主要采用干態(tài)的消石灰粉作為吸收劑，由鍋爐排出的煙氣從流化床的底部進(jìn)入，經(jīng)過(guò)吸收塔底部的文丘里裝置，煙氣速度加快，并與很細(xì)的吸收劑粉末相混合。同時(shí)通過(guò)RCFB下部的噴水，使煙氣溫度降低到70～90℃。在此條件下，吸收劑與煙氣中的二氧化硫反應(yīng)，生成亞硫酸鈣和硫酸鈣，經(jīng)脫硫后帶有大量固體的煙氣由吸收塔的上部排出，排出的煙氣進(jìn)入中，大部分煙氣中的固體顆粒都被分離出來(lái)，被分離出來(lái)的顆粒經(jīng)過(guò)再循環(huán)系統(tǒng)大部分返回到吸收塔。
??????? RCFB的控制系統(tǒng)主要通過(guò)三個(gè)部分實(shí)現(xiàn):
??????? 1. 根據(jù)反應(yīng)器進(jìn)口煙氣流量及煙氣中原始SO2濃度控制消石灰粉的給料量；
??????? 2. 反應(yīng)器出口處的煙氣溫度直接控制反應(yīng)器底部的噴水量，使煙溫控制在70～90℃范圍內(nèi)。噴水量的調(diào)節(jié)方法一般采用回流調(diào)節(jié)噴嘴，通過(guò)調(diào)節(jié)回流水壓來(lái)調(diào)節(jié)噴水量；
??????? 3．在運(yùn)行中調(diào)節(jié)床內(nèi)的固/氣比。其調(diào)節(jié)方法是通過(guò)調(diào)節(jié)分離器和下所收集的飛灰排灰量，以控制送回反應(yīng)器的再循環(huán)干灰量，從而保證床內(nèi)必需的固/氣比。
??????? 3.3 RCFB脫硫技術(shù)的主要技術(shù)特點(diǎn)及指標(biāo)
??????? 3.3.1 耗電量在機(jī)組容量的0.5～1.0％。脫硫率80％時(shí)，為0.6％左右；脫硫效率大于90％時(shí)，塔內(nèi)物料量增加引起系統(tǒng)阻力的增大而使電耗大幅上升。
??????? 3.3.2 在塔的頂部區(qū)域加裝了導(dǎo)流板，在塔內(nèi)加裝了紊流裝置。