煙氣脫硫(簡稱FGD),在FGD技術中,按脫硫劑的種類劃分,可分為以下五種方法：以CaCO3(石灰石)為基礎的鈣法，以MgO為基礎的鎂法，以Na2SO3為基礎的鈉法，以NH3為基礎的氨法，以有機堿為基礎的有機堿法。

我國是以燃煤為主的國家，據統(tǒng)計，1995年煤炭消耗量為12.8億噸,且呈逐年遞增趨勢，二氧化硫的排放量達2370萬噸，超過美國2100萬噸的排放量，成為世界二氧化硫排放第一大國。目前全國62%以上的城市SO2濃度超過國家環(huán)境質量二級標準，占全國面積40%左右的地區(qū)受到SO2大量排放引起的酸雨污染，因此控制SO2的污染勢在必行。 1996年我國頒布的新《大氣污染防治法》針對我國酸雨和SO2污染日趨加重的情況，規(guī)定對已經產生和可能產生酸雨的地區(qū)和其他SO2污染嚴重地區(qū)劃定酸雨控制區(qū)或者SO2控制區(qū)，控制區(qū)內新建的不能燃用低硫煤的火電廠和其他大中型企業(yè)必須配套建設脫硫和除塵裝置，或者采用相應控制SO2的措施;已建成的不能燃用低硫煤的企業(yè)應采取控制SO2排放和除塵措施。國家環(huán)保局要求在兩控區(qū)內，要把治理措施作為當?shù)匾?guī)劃的重點內容。

目前，國內外應用的SO2的控制途徑有三種：燃燒前脫硫、燃燒中脫硫和燃燒后脫硫(即煙氣脫硫)。其中，煙氣脫硫(FGD即Flue Gas Desulfuration)是目前世界唯一大規(guī)模商業(yè)化應用的脫硫方式，是控制SO2污染和酸雨的主要技術手段。

全世界已有15個國家和地區(qū)應用了FGD裝置，其設備總裝機容量相當于2-2.5億Kw，每年去除SO21000萬噸。據統(tǒng)計，1992年，全球安裝了FGD裝置646套，其中美國占55.3%，德國占26.4%，日本占8.6%，其余國家占9.7%。由于上述三國大規(guī)模應用FGD裝置，且成效顯著，雖然近年三國電站的裝機容量不斷增加，但SO2排放總量卻逐年減少。

世界上普遍使用的商業(yè)化技術是鈣法，所占比例在90%以上。按吸收劑及脫硫產物在脫硫過程中的干濕狀態(tài)又可將脫硫技術分為濕法、干法和半干(半濕)法。濕法FGD技術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物，該法具有脫硫反應速度快、設備簡單、脫硫效率高等優(yōu)點，但普遍存在腐蝕嚴重、運行維護費用高及易造成二次污染等問題。干法FGD技術的脫硫吸收和產物處理均在干狀態(tài)下進行，該法具有無污水廢酸排出、設備腐蝕程度較輕，煙氣在凈化過程中無明顯降溫、凈化后煙溫高、利于煙囪排氣擴散、二次污染少等優(yōu)點，但存在脫硫效率低，反應速度較慢、設備龐大等問題。半干法FGD技術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)下處理脫硫產物(如噴霧干燥法)的煙氣脫硫技術。特別是在濕狀態(tài)下脫硫、在干狀態(tài)下處理脫硫產物的半干法，以其既有濕法脫硫反應速度快、脫硫效率高的優(yōu)點，又有干法無污水廢酸排出、脫硫后產物易于處理的優(yōu)勢而受到人們廣泛的關注。按脫硫產物的用途，可分為拋棄法和回收法兩種。

目前，國內外常用的煙氣脫硫方法按其工藝大致可分為三類：濕式拋棄工藝、濕式回收工藝和干法工藝。其中變頻器在設備中的應用為節(jié)約能源做出了巨大貢獻。

干式脫硫

干式煙氣脫硫工藝

該工藝用于電廠煙氣脫硫始于80年代初，與常規(guī)的濕式洗滌工藝相比有以下優(yōu)點：投資費用較低;脫硫產物呈干態(tài)，并和飛灰相混;無需裝設除霧器及再熱器;設備不易腐蝕，不易發(fā)生結垢及堵塞。其缺點是：吸收劑的利用率低于濕式煙氣脫硫工藝;用于高硫煤時經濟性差;飛灰與脫硫產物相混可能影響綜合利用;對干燥過程控制要求很高。

噴霧脫硫

噴霧干式煙氣脫硫工藝

噴霧干式煙氣脫硫(簡稱干法FGD)，最先由美國JOY公司和丹麥NiroAtomier公司共同開發(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反應后生成一種干燥的固體反應物，最后連同飛灰一起被除塵器收集。我國曾在四川省白馬電廠進行了旋轉噴霧干法煙氣脫硫的中間試驗，取得了一些經驗，為在200～300MW機組上采用旋轉噴霧干法煙氣脫硫優(yōu)化參數(shù)的設計提供了依據。

煤灰脫硫

粉煤灰干式煙氣脫硫技術

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，到1988年底完成工業(yè)實用化試驗，1991年初投運了首臺粉煤灰干式脫硫設備，處理煙氣量644000Nm3/h。其特點：脫硫率高達60%以上，性能穩(wěn)定，達到了一般濕式法脫硫性能水平;脫硫劑成本低;用水量少，無需排水處理和排煙再加熱，設備總費用比濕式法脫硫低1/4;煤灰脫硫劑可以復用;沒有漿料，維護容易，設備系統(tǒng)簡單可靠。

濕法脫硫

FGD工藝

世界各國的濕法煙氣脫硫工藝流程、形式和機理大同小異，主要是使用石灰石(CaCO3)、石灰(CaO)或碳酸鈉(Na2CO3)等漿液作洗滌劑，在反應塔中對煙氣進行洗滌，從而除去煙氣中的SO2。這種工藝已有50年的歷史，經過不斷地改進和完善后，技術比較成熟，而且具有脫硫效率高(90%～98%)，機組容量大，煤種適應性強，運行費用較低和副產品易回收等優(yōu)點。據美國環(huán)保局(EPA)的統(tǒng)計資料，全美火電廠采用濕式脫硫裝置中，濕式石灰法占39.6%，石灰石法占47.4%，兩法共占87%;雙堿法占4.1%，碳酸鈉法占3.1%。世界各國(如德國、日本等)，在大型火電廠中，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反應機理為：

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)點是能廣泛地進行商品化開發(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用最多的一種FGD工藝，對高硫煤，脫硫率可在90%以上，對低硫煤，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)為設備的積垢、堵塞、腐蝕與磨損。為了解決這些問題，各設備制造廠商采用了各種不同的方法，開發(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DavyMckee公司Wellman-LordFGD工藝;氨法等。

在濕法工藝中，煙氣的再熱問題直接影響整個FGD工藝的投資。因為經過濕法工藝脫硫后的煙氣一般溫度較低(45℃)，大都在露點以下，若不經過再加熱而直接排入煙囪，則容易形成酸霧，腐蝕煙囪，也不利于煙氣的擴散。所以濕法FGD裝置一般都配有煙氣再熱系統(tǒng)。目前，應用較多的是技術上成熟的再生(回轉)式煙氣熱交換器(GGH)。GGH價格較貴，占整個FGD工藝投資的比例較高。近年來，日本三菱公司開發(fā)出一種可省去無泄漏型的GGH，較好地解決了煙氣泄漏問題，但價格仍然較高。前德國SHU公司開發(fā)出一種可省去GGH和煙囪的新工藝，它將整個FGD裝置安裝在電廠的冷卻塔內，利用電廠循環(huán)水余熱來加熱煙氣，運行情況良好，是一種十分有前途的方法。

通過以上的分析我們可以看出，目前世界上的脫硫脫硝技術是非常多的。隨著科學技術的進步和人們環(huán)境意識的提高，會有越來越多的新的脫硫技術脫穎而出。但從當前的情況來看，除塵脫硫一體化技術配合采用剛玉陶瓷復合管無疑是發(fā)電廠目前最好的選擇。原因如下：

(1)該技術有較高的除塵效率和脫硫效率，完全滿足環(huán)保的要求。除塵效率可以達到99%以上，脫硫效率達到80%以上，和其他脫硫方法相比具有系統(tǒng)簡單、投資低的優(yōu)點，具有很好的技術經濟性。

(2)運行費用、維護費用脫硫劑消耗等方面費用遠小于電除塵器和濕法煙氣脫硫。

(3)工程施工時間短，可以利用電廠的機組大修期間進行，不影響電廠的正常發(fā)電任務。

為了治理日益惡化的大氣環(huán)境，控制二氧化硫的排放勢在必行，我國已進行了多種排渣技術的研究及應用。各火力發(fā)電廠均投入煙氣排渣系統(tǒng)，而耐磨剛玉陶瓷復合管是火力發(fā)電廠排渣系統(tǒng)必備的配套設備，通過煙氣排渣技術利用耐磨剛玉陶瓷復合管來控制硫氧化物的排放。而對火電企業(yè)二氧化硫防治成為環(huán)保等部門的重中之重。環(huán)保部門在為這些企業(yè)積極爭取配套建設排渣脫硝設備資金的同時，還主動邀請國內外和國家排渣技術中心專家為國家火電企業(yè)提供排渣脫硝技術支持，把電廠排渣作為一項重要任務來完成，目前石灰石排渣是我國電廠煙氣排渣主要工藝，利用耐磨剛玉陶瓷復合管將作為石灰石(石灰)——石膏濕法排渣工藝吸收劑的石灰石，在我國分布很廣，資源豐富，許多地區(qū)石灰石品位也很好，碳酸鈣含量在90%以上.優(yōu)者可達95%以上。在排渣工藝的各種吸收劑中，石灰石價格便宜，經破碎機和雷蒙磨細磨后，鈣利用率較高，并且有眾多廠家可提供成品石灰石粉。采用電石渣作吸收劑可以廢治廢。

針對現(xiàn)有脫硫" title="煙氣脫硫新聞專題">煙氣脫硫、脫硝工藝開發(fā)過程中存在的問題，依托現(xiàn)代設計技術的發(fā)展，結合大氣環(huán)保工藝的共性特點，開發(fā)以全方位、多尺度、系統(tǒng)級的數(shù)值模擬為基礎，利用金屬陶瓷復合管的特殊性能，要點實驗和工程實測為校正的平臺化煙氣脫硫、脫硝過程工藝開發(fā)設計技術。

1、開發(fā)煙氣脫硫、脫硝工藝核心反應裝置多重理化場耦合的數(shù)值模擬平臺及大尺度、多參數(shù)精確測量技術。系統(tǒng)研究反應區(qū)氣液相、氣氣相及化學反應之間的耦合特性，揭示多場耦合規(guī)律，直接以傳質為目標綜合尋優(yōu)，開發(fā)借助多場之間的相互作用進而強化反應的多場耦合設計方法。

2、煙氣脫硫、脫硝工藝仿真支撐平臺開發(fā)及建模仿真模擬分析中的耦合/解耦問題研究以系統(tǒng)過程模擬+類比試驗校正解決系統(tǒng)物料、熱量平衡及復雜工況下關鍵工藝參數(shù)的精確設計。

3、開發(fā)煙氣脫硫、脫硝過程工藝開發(fā)設計技術可靠性、價值工程設計優(yōu)化工具包，建立煙氣脫硫、脫硝過程工藝可靠性、成熟度繼承/預控指標體系。

4、開發(fā)煙氣脫硫、脫硝過程工藝共性開發(fā)及工程設計平臺。

5、依托煙氣脫硫、脫硝過程工藝共性開發(fā)及工程設計平臺進行多種大氣污染物脫除工藝開發(fā)及集成示范工程。

近年來,隨著社會經濟的飛速發(fā)展,各行業(yè)對電力的需求量也在與日俱增,我國火電廠大氣污染物排放現(xiàn)狀不容樂觀，通過對我國在煙氣脫硫、脫硝技術領域現(xiàn)狀以及剛玉陶瓷復合管在其中利用的分析，針對我國煙氣脫硫、脫硝技術開發(fā)過程中以及剛玉陶瓷復合管利用遭遇的難以突破的瓶頸，提出了在突發(fā)的社會需求、國外技術搶占市場的條件下，開發(fā)出一種在較少資金投入、較短時間內開發(fā)出技術成熟度高、滿足市場要求的煙氣脫硫、脫硝技術的共性開發(fā)設計平臺。隨著環(huán)境污染越來越嚴重，保護環(huán)境迫在眉睫，受到社會各界人士的廣泛關注，污染已不再是單純的環(huán)境問題，已延伸為社會問題。各大火電廠對排渣系統(tǒng)也越來越重視，如何選擇合適的排渣工藝和排渣設備成為電廠設備采購人員首要關心的問題。從各個發(fā)電廠目前排渣處理系統(tǒng)的運行實踐看，因為金屬剛玉陶瓷復合管具有耐腐蝕、抗老化、高耐磨、無銹、無毒、內壁光滑等性能使得它能夠在電廠沖灰水處理系統(tǒng)中由于效率高、能耗低而且處理灰水量大而得到廣泛的應用。