浅析火电厂烟气脱硫一体化技术的研究现状

徐莉

摘 要：文章根据我国国情，分析我国火电厂烟气脱硫技术现状，概述电厂的脱硫方式，重点分析了石灰石/石灰—石膏法湿法脱硫技术的应用，并就存在的问题提出相关建议。

关键词：火电厂；脱硫；一体化；环保

中图分类号：X773 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）29-0003-02

现阶段，波浪发电技术正被逐渐研究和利用，但仍需很长一段时间，煤炭依然是火电厂发电的最主要燃料之一。环境保护越来越受到人们的重视，而发电技术还不完善，煤炭发电会带来环境污染是必然的，在使用过程中排放出大量的二氧化碳、二氧化硫和氮氧化合物等有害气体对生态环境造成的严重影响是不可忽视的。所以为了电力工业和环境保护能够协调发展，必须采取有效措施控制火电厂SO2的排放。

1 我国火电厂烟气脱硫技术的现状

脱硫工艺在生产中所处的部位可分为：燃烧前的燃料脱硫，燃烧中脱硫和燃烧后的烟气脱硫（FGD）。烟气脱硫即在锅炉尾部电除尘后至烟囱之间的烟道处加装脱硫装备，是控制SO2和酸雨污染最有效最主要的技术手段，为国内外广泛应用。烟气脱硫方法按有无液相介入可分为：湿法、半干法、干法、电子束法和海水法。其中湿法脱硫技术占85%左右，而石灰石—石膏湿法约占36.7%。目前，大型机组烟气脱硫核心关键技术和设备仍然依赖于国外，投资和运行费用仍然居高不下，不适合我国国情。本文对当前我国火电厂烟气脱硫一体化技术加以分析，提出存在的主要问题，并给出几点改进的建议。

2 石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术

2.1 主要工艺

石灰石—石膏湿法烟气脱硫技术以石灰石浆液作为脱硫剂，在吸收塔内对烟气进行喷淋洗涤，使烟气中的二氧化硫反应生成亚硫酸钙。主要流程为：烟气从烟道引出后经增压风机增压，进入GGH烟气加热器冷却进入吸收塔。烟气在吸收塔中与喷淋的石灰石浆液充分接触，除掉SO2后生成亚硫酸钙和硫酸钙，落入沉淀池。吸收塔排出的净空气，经GGH净烟气侧加热后进入烟囱，排向大气。技术系统图如图1所示。

2.2 化学反应原理

石灰法：

SO2+CaO+1/2H2O——CaSO3·1/2H2O

石灰石法：

SO2+CaCO3+1/2H2O——CaSO3·1/2H2O+CO2

这种半水亚硫酸钙含水率40%～50%，不易脱水，且难溶于水容易引起结垢。其中部分亚硫酸钙与烟气中的氧反应生成石膏CaSO4·2H2O无法利用。我们大多采用强制氧化，即向吸收塔下部循环氧化槽中鼓入空气，使其充分氧化生成石膏，氧化率高达99%。脱硫副产品为石膏，可以回收利用。

石灰石—石膏湿法工艺成熟，最大单机容量超过1 000 MW；脱硫效率≥95%，Ca/S≤1.03；系统运行稳定，可用率≥95%；脱硫剂—石灰石，价廉易得；脱硫副产品—石膏，可综合利用；且建设期间无需停机，经济便捷。但该工艺系统复杂，一次性投资大；运行较多、运行费用高，占地面积大，耗水量大，造价高，副产品问题如处理不当，极易造成污染，在电厂没有预留脱硫场地的情况下是有一定的难度，但它是目前应用最多，技术最为成熟的一种脱硫工艺，成熟度见表1。

3 我国火电厂烟气脱硫技术存在的问题

3.1 烟气脱硫技术自主创新能力很低

自主创新能力低下一直是我国发展各项先进技术的硬伤，在烟气脱硫技术上也不例外。据统计，我国所有的脱硫公司中只有为数不多的几家公司有30万kW及以上机自主知识产权的烟气脱硫技术，其他公司还在引进大量外国的脱硫技术，技术引进费和技术使用费等各项开支加大了公司的生产成本，而且引进回来的脱硫技术很大程度上不能与我国公司的实际状况相符合，使用结果很不理想，因此就更谈不上吸收再创造了。

3.2 烟气脱硫市场的法制监管力度不够

在大力宣传生态环保生产的国际大环境下，脱硫市场的规模和范围也呈逐渐扩大趋势。然而我国的各种脱硫环境、市场还不够成熟，虽然各种与脱硫环保有关的企业顺势大批量的出现，但是在脱硫人才的选择、脱硫技术的标准，脱硫公司的水平上还没有明确的条文予以规定，相关制度的缺乏导致后期除了出现脱硫公司承包脱硫工程的效果不明显，质量不合格的后果，还出现了部分工程招标存在走形式的现象。

3.3 部分脱硫设备难以实现高效稳定运行

一方面由于我国的脱硫自主创新技术能力低下，多数设备源自于国外，因此在引进、吸收、再创造上存在和大程度的不足，在后期的再设计上也出现了较大的缺陷，当机器出现故障时不能及时的修复，脱硫设备不仅停产运行还耽误了工程进度。另一方面脱硫市场的法制等监管力度不够强。为了获得利益，火电厂存在不正当竞争也导致脱硫设备不能实现高效稳定运行。

4 对我国火电厂烟气脱硫技术的几点建议

4.1 加强我国脱硫技术的自主创新能力

加强自主创新能力必须要依靠国家的支持。一方面，国家要加大资金的投放比例，对自主创新脱硫技术并有较强的适用性的企业予以资金支持和奖励，使脱硫主要装置和设备实现国产化；另一方面，强调并落实自主创新的重点，降低工程造价和系统能源消耗并举、提高设备可靠性和使用寿命并存。

4.2 加强对脱硫市场的法制监管力度

国家要制定相应的法律法规、政策制度，明确规定脱硫公司的市场准入标准，加强对从事烟气脱硫的公司和相关产业领域的单位进行考核，根据考核结果进行清理和整顿，通过竞争实现脱硫公司的良性循环发展，并对各种招投标活动加强监测，降低形式主义的发生频率，建立健全烟气脱硫技术的全套规则，提高脱硫技术的整体水平。

4.3 在脱硫技术选择上，应根据情况具体分析

应遵循经济有效，可靠稳妥，资源节约，可综合利用的总体原则，在满足大气排放标准的前提下，根据现有电厂可利用场地情况，工艺系统布置和烟气系统设备等因素综合考虑最优脱硫工艺。首先，SO2排放和脱硫率要满足环保法规要求，不能盲目追求高效率。其次，选择工艺技术成熟，运行稳定；有良好的应用业绩，初投费用少，运行费用低；脱硫吸收剂有稳定可靠来源，且满足脱硫需要；对煤种和机组容量适应性强，能适应燃煤含硫量一定范围内的变化；脱硫副产品能够回收再利用，不造成二次污染。最后，因地制宜，选择系统简单、占地面积小的易操工艺。

5 结 语

目前，脱硫脱硝技术的种类多样，但是鉴于我国在人力、物力、财力等各方面的水平差距，在引进先进的技术设备、投资运行上还存在一定局限，所以我们必须在对各种有效的脱硫技术加以吸收的基础上，再根据我国国情对其加以改进，争取实现国产化，形成有效的脱硫技术，以改善生态环境。

参考文献：

[1] 李恒庆，潘光，由希华，等.相对湿度对烟气脱硫及烟气监测的影响[A].2010中国环境科学学会学术年会论文集（第四卷）[C].2010.

[2] 尚慧.300 MW机组湿式石灰石/石膏烟气脱硫实施仿真系统研究[D].保定：华北电力大学，2010.

摘 要：文章根据我国国情，分析我国火电厂烟气脱硫技术现状，概述电厂的脱硫方式，重点分析了石灰石/石灰—石膏法湿法脱硫技术的应用，并就存在的问题提出相关建议。

关键词：火电厂；脱硫；一体化；环保

中图分类号：X773 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）29-0003-02

现阶段，波浪发电技术正被逐渐研究和利用，但仍需很长一段时间，煤炭依然是火电厂发电的最主要燃料之一。环境保护越来越受到人们的重视，而发电技术还不完善，煤炭发电会带来环境污染是必然的，在使用过程中排放出大量的二氧化碳、二氧化硫和氮氧化合物等有害气体对生态环境造成的严重影响是不可忽视的。所以为了电力工业和环境保护能够协调发展，必须采取有效措施控制火电厂SO2的排放。

1 我国火电厂烟气脱硫技术的现状

脱硫工艺在生产中所处的部位可分为：燃烧前的燃料脱硫，燃烧中脱硫和燃烧后的烟气脱硫（FGD）。烟气脱硫即在锅炉尾部电除尘后至烟囱之间的烟道处加装脱硫装备，是控制SO2和酸雨污染最有效最主要的技术手段，为国内外广泛应用。烟气脱硫方法按有无液相介入可分为：湿法、半干法、干法、电子束法和海水法。其中湿法脱硫技术占85%左右，而石灰石—石膏湿法约占36.7%。目前，大型机组烟气脱硫核心关键技术和设备仍然依赖于国外，投资和运行费用仍然居高不下，不适合我国国情。本文对当前我国火电厂烟气脱硫一体化技术加以分析，提出存在的主要问题，并给出几点改进的建议。

2 石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术

2.1 主要工艺

石灰石—石膏湿法烟气脱硫技术以石灰石浆液作为脱硫剂，在吸收塔内对烟气进行喷淋洗涤，使烟气中的二氧化硫反应生成亚硫酸钙。主要流程为：烟气从烟道引出后经增压风机增压，进入GGH烟气加热器冷却进入吸收塔。烟气在吸收塔中与喷淋的石灰石浆液充分接触，除掉SO2后生成亚硫酸钙和硫酸钙，落入沉淀池。吸收塔排出的净空气，经GGH净烟气侧加热后进入烟囱，排向大气。技术系统图如图1所示。

2.2 化学反应原理

石灰法：

SO2+CaO+1/2H2O——CaSO3·1/2H2O

石灰石法：

SO2+CaCO3+1/2H2O——CaSO3·1/2H2O+CO2

这种半水亚硫酸钙含水率40%～50%，不易脱水，且难溶于水容易引起结垢。其中部分亚硫酸钙与烟气中的氧反应生成石膏CaSO4·2H2O无法利用。我们大多采用强制氧化，即向吸收塔下部循环氧化槽中鼓入空气，使其充分氧化生成石膏，氧化率高达99%。脱硫副产品为石膏，可以回收利用。

石灰石—石膏湿法工艺成熟，最大单机容量超过1 000 MW；脱硫效率≥95%，Ca/S≤1.03；系统运行稳定，可用率≥95%；脱硫剂—石灰石，价廉易得；脱硫副产品—石膏，可综合利用；且建设期间无需停机，经济便捷。但该工艺系统复杂，一次性投资大；运行较多、运行费用高，占地面积大，耗水量大，造价高，副产品问题如处理不当，极易造成污染，在电厂没有预留脱硫场地的情况下是有一定的难度，但它是目前应用最多，技术最为成熟的一种脱硫工艺，成熟度见表1。

3 我国火电厂烟气脱硫技术存在的问题

3.1 烟气脱硫技术自主创新能力很低

自主创新能力低下一直是我国发展各项先进技术的硬伤，在烟气脱硫技术上也不例外。据统计，我国所有的脱硫公司中只有为数不多的几家公司有30万kW及以上机自主知识产权的烟气脱硫技术，其他公司还在引进大量外国的脱硫技术，技术引进费和技术使用费等各项开支加大了公司的生产成本，而且引进回来的脱硫技术很大程度上不能与我国公司的实际状况相符合，使用结果很不理想，因此就更谈不上吸收再创造了。

3.2 烟气脱硫市场的法制监管力度不够

在大力宣传生态环保生产的国际大环境下，脱硫市场的规模和范围也呈逐渐扩大趋势。然而我国的各种脱硫环境、市场还不够成熟，虽然各种与脱硫环保有关的企业顺势大批量的出现，但是在脱硫人才的选择、脱硫技术的标准，脱硫公司的水平上还没有明确的条文予以规定，相关制度的缺乏导致后期除了出现脱硫公司承包脱硫工程的效果不明显，质量不合格的后果，还出现了部分工程招标存在走形式的现象。

3.3 部分脱硫设备难以实现高效稳定运行

一方面由于我国的脱硫自主创新技术能力低下，多数设备源自于国外，因此在引进、吸收、再创造上存在和大程度的不足，在后期的再设计上也出现了较大的缺陷，当机器出现故障时不能及时的修复，脱硫设备不仅停产运行还耽误了工程进度。另一方面脱硫市场的法制等监管力度不够强。为了获得利益，火电厂存在不正当竞争也导致脱硫设备不能实现高效稳定运行。

4 对我国火电厂烟气脱硫技术的几点建议

4.1 加强我国脱硫技术的自主创新能力

加强自主创新能力必须要依靠国家的支持。一方面，国家要加大资金的投放比例，对自主创新脱硫技术并有较强的适用性的企业予以资金支持和奖励，使脱硫主要装置和设备实现国产化；另一方面，强调并落实自主创新的重点，降低工程造价和系统能源消耗并举、提高设备可靠性和使用寿命并存。

4.2 加强对脱硫市场的法制监管力度

国家要制定相应的法律法规、政策制度，明确规定脱硫公司的市场准入标准，加强对从事烟气脱硫的公司和相关产业领域的单位进行考核，根据考核结果进行清理和整顿，通过竞争实现脱硫公司的良性循环发展，并对各种招投标活动加强监测，降低形式主义的发生频率，建立健全烟气脱硫技术的全套规则，提高脱硫技术的整体水平。

4.3 在脱硫技术选择上，应根据情况具体分析

应遵循经济有效，可靠稳妥，资源节约，可综合利用的总体原则，在满足大气排放标准的前提下，根据现有电厂可利用场地情况，工艺系统布置和烟气系统设备等因素综合考虑最优脱硫工艺。首先，SO2排放和脱硫率要满足环保法规要求，不能盲目追求高效率。其次，选择工艺技术成熟，运行稳定；有良好的应用业绩，初投费用少，运行费用低；脱硫吸收剂有稳定可靠来源，且满足脱硫需要；对煤种和机组容量适应性强，能适应燃煤含硫量一定范围内的变化；脱硫副产品能够回收再利用，不造成二次污染。最后，因地制宜，选择系统简单、占地面积小的易操工艺。

5 结 语

目前，脱硫脱硝技术的种类多样，但是鉴于我国在人力、物力、财力等各方面的水平差距，在引进先进的技术设备、投资运行上还存在一定局限，所以我们必须在对各种有效的脱硫技术加以吸收的基础上，再根据我国国情对其加以改进，争取实现国产化，形成有效的脱硫技术，以改善生态环境。

参考文献：

[1] 李恒庆，潘光，由希华，等.相对湿度对烟气脱硫及烟气监测的影响[A].2010中国环境科学学会学术年会论文集（第四卷）[C].2010.

[2] 尚慧.300 MW机组湿式石灰石/石膏烟气脱硫实施仿真系统研究[D].保定：华北电力大学，2010.

摘 要：文章根据我国国情，分析我国火电厂烟气脱硫技术现状，概述电厂的脱硫方式，重点分析了石灰石/石灰—石膏法湿法脱硫技术的应用，并就存在的问题提出相关建议。

关键词：火电厂；脱硫；一体化；环保

中图分类号：X773 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）29-0003-02

现阶段，波浪发电技术正被逐渐研究和利用，但仍需很长一段时间，煤炭依然是火电厂发电的最主要燃料之一。环境保护越来越受到人们的重视，而发电技术还不完善，煤炭发电会带来环境污染是必然的，在使用过程中排放出大量的二氧化碳、二氧化硫和氮氧化合物等有害气体对生态环境造成的严重影响是不可忽视的。所以为了电力工业和环境保护能够协调发展，必须采取有效措施控制火电厂SO2的排放。

1 我国火电厂烟气脱硫技术的现状

脱硫工艺在生产中所处的部位可分为：燃烧前的燃料脱硫，燃烧中脱硫和燃烧后的烟气脱硫（FGD）。烟气脱硫即在锅炉尾部电除尘后至烟囱之间的烟道处加装脱硫装备，是控制SO2和酸雨污染最有效最主要的技术手段，为国内外广泛应用。烟气脱硫方法按有无液相介入可分为：湿法、半干法、干法、电子束法和海水法。其中湿法脱硫技术占85%左右，而石灰石—石膏湿法约占36.7%。目前，大型机组烟气脱硫核心关键技术和设备仍然依赖于国外，投资和运行费用仍然居高不下，不适合我国国情。本文对当前我国火电厂烟气脱硫一体化技术加以分析，提出存在的主要问题，并给出几点改进的建议。

2 石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术

2.1 主要工艺

石灰石—石膏湿法烟气脱硫技术以石灰石浆液作为脱硫剂，在吸收塔内对烟气进行喷淋洗涤，使烟气中的二氧化硫反应生成亚硫酸钙。主要流程为：烟气从烟道引出后经增压风机增压，进入GGH烟气加热器冷却进入吸收塔。烟气在吸收塔中与喷淋的石灰石浆液充分接触，除掉SO2后生成亚硫酸钙和硫酸钙，落入沉淀池。吸收塔排出的净空气，经GGH净烟气侧加热后进入烟囱，排向大气。技术系统图如图1所示。

2.2 化学反应原理

石灰法：

SO2+CaO+1/2H2O——CaSO3·1/2H2O

石灰石法：

SO2+CaCO3+1/2H2O——CaSO3·1/2H2O+CO2

这种半水亚硫酸钙含水率40%～50%，不易脱水，且难溶于水容易引起结垢。其中部分亚硫酸钙与烟气中的氧反应生成石膏CaSO4·2H2O无法利用。我们大多采用强制氧化，即向吸收塔下部循环氧化槽中鼓入空气，使其充分氧化生成石膏，氧化率高达99%。脱硫副产品为石膏，可以回收利用。

石灰石—石膏湿法工艺成熟，最大单机容量超过1 000 MW；脱硫效率≥95%，Ca/S≤1.03；系统运行稳定，可用率≥95%；脱硫剂—石灰石，价廉易得；脱硫副产品—石膏，可综合利用；且建设期间无需停机，经济便捷。但该工艺系统复杂，一次性投资大；运行较多、运行费用高，占地面积大，耗水量大，造价高，副产品问题如处理不当，极易造成污染，在电厂没有预留脱硫场地的情况下是有一定的难度，但它是目前应用最多，技术最为成熟的一种脱硫工艺，成熟度见表1。

3 我国火电厂烟气脱硫技术存在的问题

3.1 烟气脱硫技术自主创新能力很低

自主创新能力低下一直是我国发展各项先进技术的硬伤，在烟气脱硫技术上也不例外。据统计，我国所有的脱硫公司中只有为数不多的几家公司有30万kW及以上机自主知识产权的烟气脱硫技术，其他公司还在引进大量外国的脱硫技术，技术引进费和技术使用费等各项开支加大了公司的生产成本，而且引进回来的脱硫技术很大程度上不能与我国公司的实际状况相符合，使用结果很不理想，因此就更谈不上吸收再创造了。

3.2 烟气脱硫市场的法制监管力度不够

在大力宣传生态环保生产的国际大环境下，脱硫市场的规模和范围也呈逐渐扩大趋势。然而我国的各种脱硫环境、市场还不够成熟，虽然各种与脱硫环保有关的企业顺势大批量的出现，但是在脱硫人才的选择、脱硫技术的标准，脱硫公司的水平上还没有明确的条文予以规定，相关制度的缺乏导致后期除了出现脱硫公司承包脱硫工程的效果不明显，质量不合格的后果，还出现了部分工程招标存在走形式的现象。

3.3 部分脱硫设备难以实现高效稳定运行

一方面由于我国的脱硫自主创新技术能力低下，多数设备源自于国外，因此在引进、吸收、再创造上存在和大程度的不足，在后期的再设计上也出现了较大的缺陷，当机器出现故障时不能及时的修复，脱硫设备不仅停产运行还耽误了工程进度。另一方面脱硫市场的法制等监管力度不够强。为了获得利益，火电厂存在不正当竞争也导致脱硫设备不能实现高效稳定运行。

4 对我国火电厂烟气脱硫技术的几点建议

4.1 加强我国脱硫技术的自主创新能力

加强自主创新能力必须要依靠国家的支持。一方面，国家要加大资金的投放比例，对自主创新脱硫技术并有较强的适用性的企业予以资金支持和奖励，使脱硫主要装置和设备实现国产化；另一方面，强调并落实自主创新的重点，降低工程造价和系统能源消耗并举、提高设备可靠性和使用寿命并存。

4.2 加强对脱硫市场的法制监管力度

国家要制定相应的法律法规、政策制度，明确规定脱硫公司的市场准入标准，加强对从事烟气脱硫的公司和相关产业领域的单位进行考核，根据考核结果进行清理和整顿，通过竞争实现脱硫公司的良性循环发展，并对各种招投标活动加强监测，降低形式主义的发生频率，建立健全烟气脱硫技术的全套规则，提高脱硫技术的整体水平。

4.3 在脱硫技术选择上，应根据情况具体分析

应遵循经济有效，可靠稳妥，资源节约，可综合利用的总体原则，在满足大气排放标准的前提下，根据现有电厂可利用场地情况，工艺系统布置和烟气系统设备等因素综合考虑最优脱硫工艺。首先，SO2排放和脱硫率要满足环保法规要求，不能盲目追求高效率。其次，选择工艺技术成熟，运行稳定；有良好的应用业绩，初投费用少，运行费用低；脱硫吸收剂有稳定可靠来源，且满足脱硫需要；对煤种和机组容量适应性强，能适应燃煤含硫量一定范围内的变化；脱硫副产品能够回收再利用，不造成二次污染。最后，因地制宜，选择系统简单、占地面积小的易操工艺。

5 结 语

目前，脱硫脱硝技术的种类多样，但是鉴于我国在人力、物力、财力等各方面的水平差距，在引进先进的技术设备、投资运行上还存在一定局限，所以我们必须在对各种有效的脱硫技术加以吸收的基础上，再根据我国国情对其加以改进，争取实现国产化，形成有效的脱硫技术，以改善生态环境。

参考文献：

[1] 李恒庆，潘光，由希华，等.相对湿度对烟气脱硫及烟气监测的影响[A].2010中国环境科学学会学术年会论文集（第四卷）[C].2010.

[2] 尚慧.300 MW机组湿式石灰石/石膏烟气脱硫实施仿真系统研究[D].保定：华北电力大学，2010.