煤在燃燒前，中，后的脫硫方式有那些?

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脫硫方法概論
自上世紀(jì)60年代以來(lái)，世界上已經(jīng)開(kāi)發(fā)出的脫硫技術(shù)有數(shù)百種，常用的也有數(shù)十種?，F(xiàn)有多種分類(lèi)方法，如，按脫硫過(guò)程在燃燒過(guò)程的位置：燃燒前，燃燒中和燃燒后；按固硫劑類(lèi)型：鈣基，鈉基，鎂基，氨基，海水等；按脫硫最終產(chǎn)品的狀態(tài)：干法和濕法；按脫硫副產(chǎn)品的利用：拋棄法和回收法；按脫硫劑的使用情況：再生法和非再生法，等等。

脫硫技術(shù)分類(lèi)（按相對(duì)燃燒過(guò)程的位置）

燃燒前的脫硫

1） 煤的洗選（可脫硫30-60%）

2） 其他原料煤的脫硫技術(shù)（化學(xué)法，物理法，微波法，生物法。。。。。。）

3） 煤的轉(zhuǎn)化（液化，氣化，高純水煤漿，燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)[wiki]IGCC[/wiki]）

4） 燃料電池，等離子。。。。。。

燃燒中脫硫

1） 型煤

2） 流化床燃燒: 鼓泡床(BFBC)，循環(huán)床(CFBC)，增壓床合循環(huán)（PFBC-CC）

3） 爐內(nèi)噴鈣

燃燒后煙氣脫硫（FGD）

1) 干法煙氣脫硫

a） 爐內(nèi)噴鈣+尾部增濕活化（LIFAC）--下關(guān)，錢(qián)清，沾化

b） 旋轉(zhuǎn)噴霧法（SDA）—白馬，黃島

c） 循環(huán)流化床煙氣脫硫（CFB-FGD）恒運(yùn)，漳山，榆社

d） 增濕灰循環(huán)法（NID）--衢州[wiki]化工[/wiki]

e） 荷電干粉噴射法（CDSI）--德州, 杭鋼二熱

f） 其他

2）濕法煙氣脫硫

a) 石灰石/石灰—拋棄/石膏法—珞璜，太原。。。。。。

b) 海水法—深圳西，后石

c) 氨法—內(nèi)江

d) 鎂法---

e) 磷氨法—豆壩

f) 其他

3）其他脫硫法 （同時(shí)脫硫和脫硝）

a) 電子束—成都

b) 脈沖電暈

c)活性炭

（3）煙氣的預(yù)冷卻

大多數(shù)含硫煙氣的溫度為120~185℃或更高，而吸收操作則要求在較低的溫度下（60℃左右）進(jìn)行。低溫有利于吸收，高溫有利于解吸。因而在進(jìn)行吸收之前要對(duì)煙氣進(jìn)行預(yù)冷卻。通常，將煙氣冷卻到60℃左右較為適宜。常用冷卻煙氣的方法有：應(yīng)用熱交換器間接冷卻；應(yīng)用直接增濕（直接噴淋水）冷卻；用預(yù)洗滌塔除塵增濕降溫，這些都是較好的方法，也是目前使用較廣泛的方法。通常，國(guó)外濕法煙氣脫硫的效率較高，其原因之一就是對(duì)高溫?zé)煔膺M(jìn)行增濕降溫。

我國(guó)目前已開(kāi)發(fā)的濕法煙氣脫硫技術(shù)，尤其是燃煤工業(yè)鍋爐及窯爐煙氣脫硫技術(shù)，高溫?zé)煔馕唇?jīng)增濕降溫直接進(jìn)行吸收操作，較高的吸收操作溫度，使SO2的吸收效率降低，這就是目前我國(guó)燃煤工業(yè)鍋爐濕法煙氣脫硫效率較低的主要原因之一。

（4）結(jié)垢和堵塞

在濕法煙氣脫硫中，設(shè)備常常發(fā)生結(jié)垢和堵塞。設(shè)備結(jié)垢和堵塞，已成為一些吸收設(shè)備能否正常長(zhǎng)期運(yùn)行的關(guān)鍵問(wèn)題。為此，首先要弄清楚結(jié)構(gòu)的機(jī)理，影響結(jié)構(gòu)和造成堵塞的因素，然后有針對(duì)性地從工藝設(shè)計(jì)、設(shè)備結(jié)構(gòu)、操作控制等方面著手解決。

一些常見(jiàn)的防止結(jié)垢和堵塞的方法有：在工藝操作上，控制吸收液中水份蒸發(fā)速度和蒸發(fā)量；控制溶液的PH值；控制溶液中易于結(jié)晶的物質(zhì)不要過(guò)飽和；保持溶液有一定的晶種；嚴(yán)格除塵，控制煙氣進(jìn)入吸收系統(tǒng)所帶入的煙塵量，設(shè)備結(jié)構(gòu)要作特殊設(shè)計(jì)，或選用不易結(jié)垢和堵塞的吸收設(shè)備，例如流動(dòng)床洗滌塔比固定填充洗滌塔不易結(jié)垢和堵塞；選擇表面光滑、不易腐蝕的材料制作吸收設(shè)備。

脫硫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和堵塞，可造成吸收塔、氧化槽、管道、噴嘴、除霧器設(shè)置熱交換器結(jié)垢和堵塞。其原因是煙氣中的氧氣將CaSO3氧化成為CaSO4（石膏），并使石膏過(guò)飽和。這種現(xiàn)象主要發(fā)生在自然氧化的濕法系統(tǒng)中，控制措施為強(qiáng)制氧化和抑制氧化。 強(qiáng)制氧化系統(tǒng)通過(guò)向氧化槽內(nèi)鼓入壓縮空氣，幾乎將全部CaSO3氧化成CaSO4，并保持足夠的漿液含固量（大于12%），以提高石膏結(jié)晶所需要的晶種。此時(shí)，石膏晶體的生長(zhǎng)占優(yōu)勢(shì)，可有效控制結(jié)垢。

抑制氧化系統(tǒng)采用氧化抑制劑，如單質(zhì)硫，乙二胺四乙酸（EDTA）及其混合物。添加單質(zhì)硫可產(chǎn)生硫代硫酸根離子，與亞硫酸根自由基反應(yīng)，從而干擾氧化反應(yīng)。EDTA則通過(guò)與過(guò)渡金屬生成螯合物和亞硫酸根反應(yīng)而抑制氧化反應(yīng)。（5）腐蝕及磨損

煤炭燃燒時(shí)除生成SO2以外，還生成少量的SO3，煙氣中SO3的濃度為10~40ppm。由于煙氣中含有水（4%~12%），生成的SO3瞬間內(nèi)形成硫酸霧。當(dāng)溫度較低時(shí)，硫酸霧凝結(jié)成硫酸附著在設(shè)備的內(nèi)壁上，或溶解于洗滌液中。這就是濕法吸收塔及有關(guān)設(shè)備腐蝕相當(dāng)嚴(yán)重的主要原因。解決方法主要有：采用耐腐蝕材料制作吸收塔，如采用不銹鋼、環(huán)氧玻璃鋼、硬聚氯乙烯、陶瓷等制作吸收塔及有關(guān)設(shè)備；設(shè)備內(nèi)壁涂敷防腐材料，如涂敷水玻璃等；設(shè)備內(nèi)襯橡膠等。

含有煙塵的煙氣高速穿過(guò)設(shè)備及管道，在吸收塔內(nèi)同吸收液湍流攪動(dòng)接觸，設(shè)備磨損相當(dāng)嚴(yán)重。解決的主要方法有：采用合理的工藝過(guò)程設(shè)計(jì)，如煙氣進(jìn)入吸收塔前要進(jìn)行高效除塵，以減少高速流動(dòng)煙塵對(duì)設(shè)備的磨損；采用耐磨材料制作吸收塔及其有關(guān)設(shè)備，以及設(shè)備內(nèi) 壁內(nèi)襯或涂敷耐磨損材料。近年來(lái)，我國(guó)燃煤工業(yè)鍋爐及窯爐煙氣脫硫技術(shù)中，吸收塔的防腐及耐磨損已取得顯著進(jìn)展，致使煙氣脫硫設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)率大大提高。

吸收塔、煙道的材質(zhì)、內(nèi)襯或涂層均影響裝置的使用壽命和成本。吸收塔體可用高（或低）合金鋼、碳鋼、碳鋼內(nèi)襯橡膠、碳鋼內(nèi)襯有機(jī)樹(shù)脂或玻璃鋼。美國(guó)因勞動(dòng)力昂貴，一般采用合金鋼。德國(guó)普遍采用碳鋼內(nèi)襯橡膠（溴橡膠或氯丁橡膠），使用壽命可達(dá)10年。腐蝕特別嚴(yán)重的如漿池底和噴霧區(qū)，采用雙層襯膠，可延長(zhǎng)壽命25%。ABB早期用C-276合金鋼制作吸收塔，單位成本為63[wiki]美元[/wiki]/KW，現(xiàn)采用內(nèi)襯橡膠，成本為22美元/KW。煙道應(yīng)用碳鋼制作時(shí)，采用何種防腐措施取決于煙氣溫度（是否在酸性[wiki]露點(diǎn)[/wiki]或水蒸汽飽和溫度以上）及其成分（尤其是SO2和H2O含量）。

日本日立公司的防腐措施是：煙氣再熱器、吸收塔入口煙道、吸收塔煙氣進(jìn)口段，采用耐熱玻璃鱗片樹(shù)脂涂層，吸收塔噴淋區(qū)用不銹鋼或碳鋼橡膠襯里，除霧器段和氧化槽用玻璃鱗片樹(shù)脂涂層或橡膠襯里。

（6）除霧

濕法吸收塔在運(yùn)行過(guò)程中，易產(chǎn)生粒徑為10~60m的“霧”?！办F”不僅含有水分，它還溶有硫酸、硫酸鹽、SO2等，如不妥善解決，任何進(jìn)入煙囪的“霧”，實(shí)際就是把SO2排放到大氣中，同時(shí)也造成引風(fēng)機(jī)的嚴(yán)重腐蝕。因此，工藝上對(duì)吸收設(shè)備提出除霧的要求。被凈化的氣體在離開(kāi)吸收塔之前要進(jìn)行除霧。通常，除霧器多設(shè)在吸收塔的頂部。

目前，我國(guó)相當(dāng)一部分吸收塔尚未設(shè)置除霧器，這不僅造成SO2的二次污染，對(duì)引風(fēng)機(jī)的腐蝕也相當(dāng)嚴(yán)重。脫硫塔頂部?jī)艋鬅煔獾某隹趹?yīng)設(shè)有除霧器，通常為二級(jí)除霧器，安裝在塔的圓筒頂部（垂直布置）或塔出口的彎道后的平直煙道上（述評(píng)布置）。后者允許煙氣流速高于前者。對(duì)于除霧器應(yīng)設(shè)置沖洗水，間歇沖洗除霧器。凈化除霧后煙氣中殘余的水分一般不得超過(guò)100mg/m3，更不允許超過(guò)200mg/m3，否則含沾污和腐蝕熱交換器、煙道和風(fēng)機(jī)。

（7）凈化后氣體再加熱

在處理高溫含硫煙氣的濕法煙氣脫硫中，煙氣在脫硫塔內(nèi)被冷卻、增濕和降溫，煙氣的溫度降至60℃左右。將60℃左右的凈化氣體排入大氣后，在一定的氣象條件下將會(huì)產(chǎn)生“白煙”。由于煙氣溫度低，使煙氣的抬升作用降低。特別是在凈化處理大量的煙氣和某些不利的氣象條件下，“白煙”沒(méi)有遠(yuǎn)距離擴(kuò)散和充分稀釋之前就已降落到污染源周邊的地面，容易出現(xiàn)高濃度的SO2污染。為此，需要對(duì)洗滌凈化后的煙氣進(jìn)行二次再加熱，提高凈化氣體的溫度。被凈化的氣體，通常被加熱到105~130℃。為此，要增設(shè)燃燒爐。燃燒爐燃燒天然氣或輕柴油，產(chǎn)生1000~1100℃的高溫燃燒氣體，再與凈化后的氣體混對(duì)。這里應(yīng)當(dāng)指出，不管采用何種方法對(duì)凈化氣體進(jìn)行二次加熱，在將凈化氣體的溫度加熱到105~130℃的同時(shí)，都不能降低煙氣的凈化效率，其中包括除塵效率和脫硫效率。為此，對(duì)凈化氣體二次加熱的方法，應(yīng)權(quán)衡得失后進(jìn)行選擇。

吸收塔出口煙氣一般被冷卻到45~55℃（視煙氣入口溫度和濕度而定），達(dá)飽和含水量。是否要對(duì)脫硫煙氣再加熱，取決于各國(guó)環(huán)保要求。德國(guó)《大型燃燒設(shè)備法》中明確規(guī)定，煙囪入口最低溫度為72℃，以保證煙氣擴(kuò)散，防止冷煙霧下沉。因吸收塔出口與煙囪入口之間的散熱損失約為5~10℃，故吸收塔出口煙氣至少要加熱到77~82℃。據(jù)ABB或B&W公司介紹，美國(guó)一般不采用煙氣再加熱系統(tǒng)，而對(duì)煙囪采取防腐措施。如脫硫效率僅要求75%時(shí)，可引出25%的未處理的旁通煙氣來(lái)加熱75%的凈化煙氣，

德國(guó)第1臺(tái)濕法脫硫裝置就采用這種方法。德國(guó)現(xiàn)在還把凈化煙氣引入自然通風(fēng)冷卻塔排放的脫硫裝置，籍煙氣動(dòng)量（質(zhì)量 速度）和攜帶熱量的提高，使煙氣擴(kuò)散的更好。

煙氣再加熱器通常有蓄熱式和非蓄熱式兩種形式。蓄熱式工藝?yán)梦疵摿虻臒釤煔饧訜崂錈煔?，統(tǒng)稱(chēng)GGH。蓄熱式換熱器又可分為回轉(zhuǎn)式煙氣換熱器、板式換熱器和管式換熱器，均通過(guò)載熱體或熱介質(zhì)將熱煙氣的熱量傳遞給冷煙氣?；剞D(zhuǎn)式換熱器與電廠用的回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的工作原理相同，是通過(guò)平滑的或者帶波紋的金屬薄片載熱體將熱煙氣的熱量傳遞給凈化后的冷煙氣，缺點(diǎn)是熱煙氣會(huì)泄露到冷煙氣中。板式換熱器中，熱煙氣與冷煙氣逆流或交*流動(dòng)，熱交換通過(guò)薄板進(jìn)行，這種系統(tǒng)基本不泄露。管式加熱器是通過(guò)中間載體水將熱煙氣的熱量傳遞給冷煙氣，無(wú)煙氣泄露問(wèn)題，用于年滿負(fù)荷運(yùn)行在4000~6500h的脫硫裝置。 非蓄熱式換熱器通過(guò)蒸汽、天然氣等將冷煙氣重新加熱，又分為直接加熱和間接加熱。直接加熱是燃燒加熱部分冷煙氣，然后冷熱煙氣混合達(dá)到所需溫度；間接加熱是用低壓蒸汽（≥2×105Pa）通過(guò)熱交換器加熱冷煙氣。這種加熱方式投資省，但能耗大，使用于脫硫裝置年運(yùn)行時(shí)間4000h-6500h的脫硫裝置。

（8）脫硫風(fēng)機(jī)位置的選擇

安裝煙氣脫硫裝置后，整個(gè)脫硫系統(tǒng)的煙氣阻力約為2940Pa，單*原有鍋爐引風(fēng)機(jī)（IDF）不足以克服這些阻力，需設(shè)置一助推風(fēng)機(jī)，或稱(chēng)脫硫風(fēng)機(jī)（BUF）。脫硫風(fēng)機(jī)有四種布置方案。脫硫引風(fēng)機(jī)處于低煙溫段，風(fēng)機(jī)容量相當(dāng)，由于風(fēng)機(jī)位于再熱器后，煙氣中水份得到改善，對(duì)風(fēng)機(jī)防腐無(wú)特殊要求。脫硫系統(tǒng)在負(fù)壓下運(yùn)行，有利于環(huán)境保護(hù)。（9）石灰石制備系統(tǒng)

將塊狀石灰石應(yīng)用干磨或濕磨研磨成石灰石粉，或從石粉制造廠購(gòu)進(jìn)所需要的石灰石粉，由罐車(chē)運(yùn)到料倉(cāng)存儲(chǔ)，然后通過(guò)給料機(jī)、輸粉機(jī)將石灰石粉輸入漿池，加水制備成固體質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%-15%的漿液。對(duì)石灰石粉粒度要求一般是90%通過(guò)325目篩（45m）或250目篩。石灰石純度須大于90%。工藝對(duì)其活性、可磨性也有一定的要求。

（10）氧化槽

氧化槽的功能是接受和儲(chǔ)存脫硫劑、溶解石灰石，鼓風(fēng)氧化CaSO3，結(jié)晶生成石膏。循環(huán)的吸收劑在氧化槽內(nèi)的設(shè)計(jì)停留時(shí)間一般為4-8min，與石灰石反應(yīng)性能有關(guān)。石灰石反應(yīng)性能越差，為使之完全溶解，則要求它在池內(nèi)滯留時(shí)間越長(zhǎng)。氧化空氣采用羅茨風(fēng)機(jī)或離心風(fēng)機(jī)鼓入，壓力約5×104-8.6×104Pa一般氧化1mo1SO2需要1mo1 O2。