新形势下电厂锅炉的发展前景1

第一章、电厂环境污染概述

环境与发展是当今世界各国普遍关注的重大问题。人类经过漫长的奋斗历程，特别是从产业革命以来，在改造自然和发展经济方面做出了巨大的成就。与此同时，由于工业化过程中的处置失当，尤其是不合理地开发利用自然资源，造成了全球性的环境污染和生态破坏，对人类的生存和发展构成了现实威胁。保护生态环境，实现可持续发展，已成为全世界紧迫而艰巨的任务。

环境是以人类为主体的外部世界，即人类赖以生存和发展的物质条件的整体，包括自然环境和社会环境。环境科学研究的对象是环境，它是以“人类—环境”系统的发生和发展、调节和控制以及改造和利用的科学。

自然环境是人类赖以生存的物质条件之一，是按照其固有规律发生和发展的。自然环境的客观属性和人类的主观要求之间，自然环境的客观发展过程和人类有目的的活动之间，不可避免地存在着矛盾。因而，自然环境不仅是被利用的对象，而且也是被改造的对象。自然环境正是在人类有目的有计划地利用和改造过程中，才逐渐被转变为更适合于人类活动的生存环境，而新的生存环境又反作用于人类。人类的生存环境凝聚着自然因素和社会因素的交互作用，体现着人类利用和改造自然的性质和水平，影响着人类的生产和生活，关系着人类的生存和健康。

三废〔即废水、废气、废渣) 造成的环境污染，在世界上是一个普遍问题。火力发电厂是工业企业中三废的排放大户。我国的环境形势非常严竣，2002年仅由燃煤电厂锅炉直接燃烧的煤炭占总消费鬣的49。12％，产生的主要污染物有烟尘、二氧化硫、NOx ，由此而产生的酸雨等对大气环境造成了极大的危害，酸雨面积已超过国土面积的29％。火力发电厂排放的主要污染物一般有以下几种:

一．二氧化硫污染 二氧化硫又名亚硫酸酐，是一种无色不燃的有毒气体，具有强烈的辛辣、窒息性气味，遇水会形成具有一定腐蚀作用的亚硫酸。若与空气中的二氧化氮发

生光化学氧化反应，二氧化硫会迅速转化为三氧化硫，进而与水气结合形成腐蚀和刺激性较强的硫酸。大气中存在的二氧化硫三氧化硫和硫酸氢气体等一般统称为“硫的氧化物”。它对人类及动植物都是极为有害的。生产生活中产生的二氧化硫排放到空气中在光照和烟尘中的金属氧化物等作用下，该物质与氧气反应生成三氧化硫，三氧化硫溶于雨水后生成硫酸，从而形成酸雨。

酸雨对环境的危害主要有以下几方面：

（1）使湖泊的水质变酸，导致水生生物死亡；

（2）酸雨浸渍土壤，抑制了土壤中有机物的分解和氮的固定，还会使与土壤结合的镁、钾等营养元素大量流失，从而使土壤贫瘠化；

（3）长期的酸雨侵蚀会造成森林大面积死亡；

（4）酸雨渗入地下可使地下水中的重金属元素含量增加，饮用这样的水会危害人体健康；

（5）加速建筑物和文物古迹的腐蚀和风化。

控制酸雨的根本措施是减少SO2和氮的氧化物的排放:

（1）想方设法改变能源结构：充分开发利用核能、氢能、风能、太阳能等清洁能源。

（2）在实际生产生活中，对酸性气体的排放加以控制：例如减少煤的燃烧；燃料脱硫；烟气脱硫；治理机动车尾气等。

二．一氧化碳污染

一氧化碳为无色、无臭、有毒的气体。火力发电厂有少量排放。一氧化碳是由于燃料燃烧不完全所致，因此，消除或减少污染的关键是改善燃烧条件. 一般，一氧化碳是大气成分中相当稳定的物质，不易与其他物质产生化学反应，也不发生光化学反应，能在大气中停留2一3年.

必须指出，一氧化碳与血红蛋白的亲和力要比氧与血红蛋自的亲和力大200~300倍. 一氧化碳能与血红蛋白结合，生成一氧化碳血红蛋白，降低了血液为体内各组织输送氧气的功能，所以会出现缺氧的各种症状，如头重、头痛、皮肤血管扩张，甚至会导致昏迷、死亡.

三．氮氧化物(NOx)污染

空气中含氮的氧化物有一氧化二氮(N2O) 、一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2) 、三氧化二氮(N2O3)等，其中占主要成分的是一氧化氮和二氧化氮，以NOx(氮氧化物) 表示。NOx 污染主要来源于生产、生活中所用的煤、石油等燃料燃烧的产物 (包括汽车及一切内燃机燃烧排放的NOx) ；NO2比NO 的毒性高4倍，可引起肺损害，甚至造成肺水肿。慢性中毒可致气管、肺病变。吸入NO ，可引起变性血红蛋白的形成并对中枢神经系统产生影响。 NOx对动物的影响浓度大致为1.0毫克/立方米，对患者的影响浓度大致为0.2毫克/立方米。国家国家环境质量标准规定， 居住区的平均浓度低于0.10毫克/立方米，年平均浓度低于0.05毫克/立方米。

四．碳氢化合物污染

碳氢化合物又称为烃。在分子结构中，除碳与氢外，它是指不含其他元素的一种化合物。通常，随化学结构的不同，分为脂肪族烃(包括烷烃、烯烃与炔烃) 、脂环烃和芳香烃等。对脂肪族烃类来说，在常温下随碳原子的多少而呈气态、液态或固态，其中气态的有甲烷(即沼气) 、乙烯、乙炔、丙烷与丁烷等. 碳氢化合物主要是因广泛将石油和天然气作为燃料与工业原料造成的，因为石油和大然气的主要成分是碳氢化合物。因此，它的主要污染源是来自于以油或气为燃料的发电厂及各种工业锅炉，以及汽车、柴油机车等。

碳氢化合物能构成二次污染物质，即这些未燃尽的碳氢化合物，在阳光照射下与氮氧化物等能化合成光化学烟雾化合物，如臭氧、过氧乙酰硝酸酯(PAN)、过氧基硝酸酯( PBN ) 及过氧硝基丙酰(PPN)等。这些都是有危害性的物质。它们是强氧化剂，对人体各器官其有强烈的刺激性。多环芳烃是多环结构的碳氢化合物。这些多环芳烃被视为致癌物质。世界不少国家经长期调查发现，凡经常接触煤焦油、沥青和某些石油化工溶剂等物质的工人，患皮癌、阴囊癌、唇癌、喉癌与肺癌的比例相当高。

五. 烟尘污染

烟尘不是气体，而是一种气溶胶状物质，它是以一些固体小颗粒或液体分散飘浮于气体之中。

实际上，除特殊的自然现象(如火山爆发、森林火灾) 外。烟尘主要是来源于火电厂、工矿、企业排出的各种颗粒物。例如，锅炉、炉窑、汽车排出的含有炭

黑(燃料中的重碳氢化合物在高温缺氧条件下裂解聚合而成的炭微粒) 、飞灰、固体原料的黑烟; 燃料在粉碎、研磨、筛分、装卸与运输过程中散布出的粉尘; 以及建筑工地、采矿与交通运输等场所扬起的粉尘等。

在生产过程中排放的烟尘，实际上是固体或液体的颗粒状物质。一般，最大的粒径有1000um ,小的能在0.01um 以下。当粒径大于10um 时，因本身的重力作用，能迅速沉降至地面，故称为“落尘”; 当粒径小于10um 时，因能长期飘游在空中而做布朗运动，故称为“飘尘”。

燃烧系统、金属冶炼及汽车废气产生的飘尘的化学组成是很复杂的，其中有如元素镍、镉、铬、被、钒、铅、砷的有毒化合物, 通过呼吸道或皮肤进人人体，引起肺癌或皮肤癌。飘尘的危害程度与尘粒的大小及性质密切相关。在各种飘尘中，以粒径在0.5一5.0um 的飘尘对人体的危害最大。这是因为粒径大于5 um 的飘尘能被鼻毛与呼吸道粘液挡住而排除; 粒径小于0.5 um的飘尘，能被粘附在上呼吸道表面随痰而排出，只有粒径在0.5一5 .0um的飘尘能直接深人肺部，在肺泡内沉积，并可能进入血液输往全身，在身体各个部位累积产生症状。

第二章、火电厂主要污染物治理技术

电厂污染物中最主要的是氮与硫的氧化物和烟尘污染, 下面简要介绍一下脱硫与除尘技术。

脱硫技术

脱硫：将煤中的硫元素用钙基等方法固定成为固体防止燃烧时生成SO2。 通过对国内外脱硫技术以及国内电力行业引进脱硫工艺试点厂情况的分析研究，目前脱硫方法一般可划分为燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫等3类。

其中燃烧后脱硫，又称烟气脱硫（Flue gas desulfurization ，简称FGD ）, 在FGD 技术中, 按脱硫剂的种类划分, 可分为以下五种方法：以CaCO3（石灰石）为基础的钙法，以MgO 为基础的镁法，以Na2SO3为基础的钠法，以NH3为基础的氨法，以有机碱为基础的有机碱法。世界上普遍使用的商业化技术是钙法，所

占比例在90%以上。按吸收剂及脱硫产物在脱硫过程中的干湿状态又可将脱硫技术分为湿法、干法和半干（半湿）法。湿法FGD 技术是用含有吸收剂的溶液或浆液在湿状态下脱硫和处理脱硫产物，该法具有脱硫反应速度快、设备简单、脱硫效率高等优点，但普遍存在腐蚀严重、运行维护费用高及易造成二次污染等问题。干法FGD 技术的脱硫吸收和产物处理均在干状态下进行，该法具有无污水废酸排出、设备腐蚀程度较轻，烟气在净化过程中无明显降温、净化后烟温高、利于烟囱排气扩散、二次污染少等优点，但存在脱硫效率低，反应速度较慢、设备庞大等问题。半干法FGD 技术是指脱硫剂在干燥状态下脱硫、在湿状态下再生（如水洗活性炭再生流程），或者在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物（如喷雾干燥法）的烟气脱硫技术。特别是在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物的半干法，以其既有湿法脱硫反应速度快、脱硫效率高的优点，又有干法无污水废酸排出、脱硫后产物易于处理的优势而受到人们广泛的关注。按脱硫产物的用途，可分为抛弃法和回收法两种。

一．脱硫的几种工艺

（1）石灰石——石膏法烟气脱硫工艺

石灰石——石膏法脱硫工艺是世界上应用最广泛的一种脱硫技术，日本、德国、美国的火力发电厂采用的烟气脱硫装置约90%采用此工艺。

它的工作原理是：将石灰石粉加水制成浆液作为吸收剂泵入吸收塔与烟气充分接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及从塔下部鼓入的空气进行氧化反应生成硫酸钙，硫酸钙达到一定饱和度后，结晶形成二水石膏。经吸收塔排出的石膏浆液经浓缩、脱水，使其含水量小于10%，然后用输送机送至石膏贮仓堆放，脱硫后的烟气经过除雾器除去雾滴，再经过换热器加热升温后，由烟囱排入大气。由于吸收塔内吸收剂浆液通过循环泵反复循环与烟气接触，吸收剂利用率很高，钙硫比较低，脱硫效率可大于95% 。

（2）旋转喷雾干燥烟气脱硫工艺

喷雾干燥法脱硫工艺以石灰为脱硫吸收剂，石灰经消化并加水制成消石灰乳，消石灰乳由泵打入位于吸收塔内的雾化装置，在吸收塔内，被雾化成细小液滴的吸收剂与烟气混合接触，与烟气中的SO2发生化学反应生成CaSO3, 烟气中的SO2被脱除。与此同时，吸收剂带入的水分迅速被蒸发而干燥，烟气温度随之降低。

脱硫反应产物及未被利用的吸收剂以干燥的颗粒物形式随烟气带出吸收塔，进入除尘器被收集下来。脱硫后的烟气经除尘器除尘后排放。为了提高脱硫吸收剂的利用率，一般将部分除尘器收集物加入制浆系统进行循环利用。该工艺有两种不同的雾化形式可供选择，一种为旋转喷雾轮雾化，另一种为气液两相流。

喷雾干燥法脱硫工艺具有技术成熟、工艺流程较为简单、系统可靠性高等特点，脱硫率可达到85%以上。该工艺在美国及西欧一些国家有一定应用范围（8%）。脱硫灰渣可用作制砖、筑路，但多为抛弃至灰场或回填废旧矿坑。

（3） 磷铵肥法烟气脱硫工艺

磷铵肥法烟气脱硫技术属于回收法，以其副产品为磷铵而命名。该工艺过程主要由吸附（活性炭脱硫制酸）、萃取（稀硫酸分解磷矿萃取磷酸）、中和（磷铵中和液制备）、吸收（ 磷铵液脱硫制肥）、氧化（亚硫酸铵氧化）、浓缩干燥（固体肥料制备）等单元组成。它分为两个系统：

烟气脱硫系统——烟气经高效除尘器后使含尘量小于200mg/Nm3，用风机将烟压升高到7000Pa ，先经文氏管喷水降温调湿，然后进入四塔并列的活性炭脱硫塔组（其中一只塔周期性切换再生），控制一级脱硫率大于或等于70%，并制得30%左右浓度的硫酸，一级脱硫后的烟气进入二级脱硫塔用磷铵浆液洗涤脱硫，净化后的烟气经分离雾沫后排放。

肥料制备系统——在常规单槽多浆萃取槽中，同一级脱硫制得的稀硫酸分解磷矿粉（P2O5 含量大于26%），过滤后获得稀磷酸（其浓度大于10%），加氨中和后制得磷氨，作为二级脱硫剂，二级脱硫后的料浆经浓缩干燥制成磷铵复合肥料。

（4）炉内喷钙尾部增湿烟气脱硫工艺

炉内喷钙加尾部烟气增湿活化脱硫工艺是在炉内喷钙脱硫工艺的基础上在锅炉尾部增设了增湿段，以提高脱硫效率。该工艺多以石灰石粉为吸收剂，石灰石粉由气力喷入炉膛850~1150℃温度区，石灰石受热分解为氧化钙和二氧化碳，氧化钙与烟气中的二氧化硫反应生成亚硫酸钙。由于反应在气固两相之间进行，受到传质过程的影响，反应速度较慢，吸收剂利用率较低。在尾部增湿活化反应器内，增湿水以雾状喷入，与未反应的氧化钙接触生成氢氧化钙进而与烟气中的二氧化硫反应。当钙硫比控制在2.0~2.5时，系统脱硫率可达到65~80%。由于

增湿水的加入使烟气温度下降，一般控制出口烟气温度高于露点温度10~15℃，增湿水由于烟温加热被迅速蒸发，未反应的吸收剂、反应产物呈干燥态随烟气排出，被除尘器收集下来。

该脱硫工艺在芬兰、美国、加拿大、法国等国家得到应用，采用这一脱硫技术的最大单机容量已达30万千瓦。

（5）烟气循环流化床脱硫工艺

烟气循环流化床脱硫工艺由吸收剂制备、吸收塔、脱硫灰再循环、除尘器及控制系统等部分组成。该工艺一般采用干态的消石灰粉作为吸收剂，也可采用其它对二氧化硫有吸收反应能力的干粉或浆液作为吸收剂。

由锅炉排出的未经处理的烟气从吸收塔（即流化床）底部进入。吸收塔底部为一个文丘里装置，烟气流经文丘里管后速度加快，并在此与很细的吸收剂粉末互相混合，颗粒之间、气体与颗粒之间剧烈摩擦，形成流化床，在喷入均匀水雾降低烟温的条件下，吸收剂与烟气中的二氧化硫反应生成CaSO3 和CaSO4。脱硫后携带大量固体颗粒的烟气从吸收塔顶部排出，进入再循环除尘器，被分离出来的颗粒经中间灰仓返回吸收塔，由于固体颗粒反复循环达百次之多，故吸收剂利用率较高。 此工艺所产生的副产物呈干粉状，其化学成分与喷雾干燥法脱硫工艺类似，主要由飞灰、CaSO3、CaSO4和未反应完的吸收剂Ca(OH)2等组成，适合作废矿井回填、道路基础等。

典型的烟气循环流化床脱硫工艺，当燃煤含硫量为2%左右，钙硫比不大于

1.3时，脱硫率可达90%以上，排烟温度约70℃。此工艺在国外目前应用在10~20万千瓦等级机组。由于其占地面积少，投资较省，尤其适合于老机组烟气脱硫。

（6）海水脱硫工艺

海水脱硫工艺是利用海水的碱度达到脱除烟气中二氧化硫的一种脱硫方法。在脱硫吸收塔内，大量海水喷淋洗涤进入吸收塔内的燃煤烟气，烟气中的二氧化硫被海水吸收而除去，净化后的烟气经除雾器除雾、经烟气换热器加热后排放。吸收二氧化硫后的海水与大量未脱硫的海水混合后，经曝气池曝气处理，使其中的SO32-被氧化成为稳定的SO42-，并使海水的PH 值与COD 调整达到排放标准后排放大海。海水脱硫工艺一般适用于靠海边、扩散条件较好、用海水作为冷却水、燃用低硫煤的电厂。海水脱硫工艺在挪威比较广泛用于炼铝厂、炼油厂等工业炉

窑的烟气脱硫，先后有20多套脱硫装置投入运行。近几年，海水脱硫工艺在电厂的应用取得了较快的进展。此种工艺最大问题是烟气脱硫后可能产生的重金属沉积和对海洋环境的影响需要长时间的观察才能得出结论，因此在环境质量比较敏感和环保要求较高的区域需慎重考虑。

（7） 电子束法脱硫工艺

该工艺流程有排烟预除尘、烟气冷却、氨的充入、电子束照射和副产品捕集等工序所组成。锅炉所排出的烟气，经过除尘器的粗滤处理之后进入冷却塔，在冷却塔内喷射冷却水，将烟气冷却到适合于脱硫、脱硝处理的温度（约70℃）。烟气的露点通常约为50℃，被喷射呈雾状的冷却水在冷却塔内完全得到蒸发，因此，不产生废水。通过冷却塔后的烟气流进反应器，在反应器进口处将一定的氨水、压缩空气和软水混合喷入，加入氨的量取决于SOx 浓度和NOx 浓度，经过电子束照射后，SOx 和NOx 在自由基作用下生成中间生成物硫酸（H2SO4）和硝酸（HNO3）。然后硫酸和硝酸与共存的氨进行中和反应，生成粉状微粒（硫酸氨(NH4)2SO4与硝酸氨NH4NO3的混合粉体）。这些粉状微粒一部分沉淀到反应器底部，通过输送机排出，其余被副产品除尘器所分离和捕集，经过造粒处理后被送到副产品仓库储藏。净化后的烟气经脱硫风机由烟囱向大气排放。

（8）氨水洗涤法脱硫工艺

该脱硫工艺以氨水为吸收剂，副产硫酸铵化肥。锅炉排出的烟气经烟气换热器冷却至90~100℃，进入预洗涤器经洗涤后除去HCI 和HF ，洗涤后的烟气经过液滴分离器除去水滴进入前置洗涤器中。在前置洗涤器中，氨水自塔顶喷淋洗涤烟气，烟气中的SO2被洗涤吸收除去，经洗涤的烟气排出后经液滴分离器除去携带的水滴，进入脱硫洗涤器。在该洗涤器中烟气进一步被洗涤，经洗涤塔顶的除雾器除去雾滴，进入脱硫洗涤器。再经烟气换热器加热后经烟囱排放。洗涤工艺中产生的浓度约30%的硫酸铵溶液排出洗涤塔，可以送到化肥厂进一步处理或直接作为液体氮肥出售，也可以把这种溶液进一步浓缩蒸发干燥加工成颗粒、晶体或块状化肥出售。

二．燃烧前脱硫

燃烧前脱硫就是在煤燃烧前把煤中的硫分脱除掉，燃烧前脱硫技术主要有物理洗选煤法、化学洗选煤法、煤的气化和液化、水煤浆技术等。洗选煤是采用物

理、化学或生物方式对锅炉使用的原煤进行清洗，将煤中的硫部分除掉，使煤得以净化并生产出不同质量、规格的产品。微生物脱硫技术从本质上讲也是一种化学法，它是把煤粉悬浮在含细菌的气泡液中，细菌产生的酶能促进硫氧化成硫酸盐，从而达到脱硫的目的；微生物脱硫技术目前常用的脱硫细菌有：属硫杆菌的氧化亚铁硫杆菌、氧化硫杆菌、古细菌、热硫化叶菌等。煤的气化，是指用水蒸汽、氧气或空气作氧化剂，在高温下与煤发生化学反应，生成H2、CO 、CH4等可燃混合气体（称作煤气）的过程。煤炭液化是将煤转化为清洁的液体燃料（汽油、柴油、航空煤油等）或化工原料的一种先进的洁净煤技术。水煤浆（Coal Water Mixture ，简称CWM ）是将灰份小于10%，硫份小于0.5%、挥发份高的原料煤，研磨成250~300μm 的细煤粉，按65%~70%的煤、30%~35%的水和约1%的添加剂的比例配制而成，水煤浆可以像燃料油一样运输、储存和燃烧，燃烧时水煤浆从喷嘴高速喷出，雾化成50~70μm 的雾滴，在预热到600~700℃的炉膛内迅速蒸发，并拌有微爆，煤中挥发分析出而着火，其着火温度比干煤粉还低。

燃烧前脱硫技术中物理洗选煤技术已成熟，应用最广泛、最经济，但只能脱无机硫；生物、化学法脱硫不仅能脱无机硫，也能脱除有机硫，但生产成本昂贵，距工业应用尚有较大距离；煤的气化和液化还有待于进一步研究完善；微生物脱硫技术正在开发；水煤浆是一种新型低污染代油燃料，它既保持了煤炭原有的物理特性，又具有石油一样的流动性和稳定性，被称为液态煤炭产品，市场潜力巨大，目前已具备商业化条件。

煤的燃烧前的脱硫技术尽管还存在着种种问题，但其优点是能同时除去灰分，减轻运输量，减轻锅炉的沾污和磨损，减少电厂灰渣处理量，还可回收部分硫资源。

三． 燃烧中脱硫，又称炉内脱硫

炉内脱硫是在燃烧过程中，向炉内加入固硫剂如CaCO3等，使煤中硫分转化成硫酸盐，随炉渣排除。其基本原理是：

CaCO3→CaO ＋CO2↑

CaO ＋SO2→CaSO3

CaSO3＋1／2×O2→CaSO4

（1） LIMB炉内喷钙技术

早在本世纪60年代末70年代初，炉内喷固硫剂脱硫技术的研究工作已开展，但由于脱硫效率低于10%～30％，既不能与湿法FGD 相比，也难以满足高达90%的脱除率要求。一度被冷落。但在1981年美国国家环保局EPA 研究了炉内喷钙多段燃烧降低氮氧化物的脱硫技术，简称LIMB ，并取得了一些经验。Ca ／S 在2以上时，用石灰石或消石灰作吸收剂，脱硫率分别可达40%和60%。对燃用中、低含硫量的煤的脱硫来说，只要能满足环保要求，不一定非要求用投资费用很高的烟气脱硫技术。炉内喷钙脱硫工艺简单，投资费用低，特别适用于老厂的改造。

（2） LIFAC烟气脱硫工艺

LIFAC 工艺即在燃煤锅炉内适当温度区喷射石灰石粉，并在锅炉空气预热器后增设活化反应器，用以脱除烟气中的SO2。芬兰Tampella 和IVO 公司开发的这种脱硫工艺，于1986年首先投入商业运行。LIFAC 工艺的脱硫效率一般为60%～85％。 加拿大最先进的燃煤电厂Shand 电站采用LIFAC 烟气脱硫工艺，8个月的运行结果表明，其脱硫工艺性能良好，脱硫率和设备可用率都达到了一些成熟的SO2控制技术相当的水平。我国下关电厂引进LIFAC 脱硫工艺，其工艺投资少、占地面积小、没有废水排放，有利于老电厂改造。

四. 燃烧后脱硫，又称烟气脱硫（Flue gas desulfurization ，简称FGD ） 燃煤的烟气脱硫技术是当前应用最广、效率最高的脱硫技术。对燃煤电厂而言，在今后一个相当长的时期内，FGD 将是控制SO2排放的主要方法。目前国内外火电厂烟气脱硫技术的主要发展趋势为：脱硫效率高、装机容量大、技术水平先进、投资省、占地少、运行费用低、自动化程度高、可靠性好等。

(1) 干式烟气脱硫工艺

该工艺用于电厂烟气脱硫始于80年代初，与常规的湿式洗涤工艺相比有以下优点：投资费用较低；脱硫产物呈干态，并和飞灰相混；无需装设除雾器及再热器；设备不易腐蚀，不易发生结垢及堵塞。其缺点是：吸收剂的利用率低于湿式烟气脱硫工艺；用于高硫煤时经济性差；飞灰与脱硫产物相混可能影响综合利用；对干燥过程控制要求很高。

1. 喷雾干式烟气脱硫工艺

喷雾干式烟气脱硫(简称干法FGD) ，最先由美国JOY 公司和丹麦Niro

Atomier 公司共同开发的脱硫工艺，70年代中期得到发展，并在电力工业迅速推广应用。该工艺用雾化的石灰浆液在喷雾干燥塔中与烟气接触，石灰浆液与SO2反应后生成一种干燥的固体反应物，最后连同飞灰一起被除尘器收集。我国曾在四川省白马电厂进行了旋转喷雾干法烟气脱硫的中间试验，取得了一些经验，为在200～300MW 机组上采用旋转喷雾干法烟气脱硫优化参数的设计提供了依据。

2. 粉煤灰干式烟气脱硫技术

日本从1985年起，研究利用粉煤灰作为脱硫剂的干式烟气脱硫技术，到1988年底完成工业实用化试验，1991年初投运了首台粉煤灰干式脱硫设备，处理烟气量644000Nm3／h 。其特点：脱硫率高达60%以上，性能稳定，达到了一般湿式法脱硫性能水平；脱硫剂成本低；用水量少，无需排水处理和排烟再加热，设备总费用比湿式法脱硫低1／4；煤灰脱硫剂可以复用；没有浆料，维护容易，设备系统简单可靠。

(2) 湿法FGD 工艺

世界各国的湿法烟气脱硫工艺流程、形式和机理大同小异，主要是使用石灰石(CaCO3)、石灰（CaO ）或碳酸钠(Na2CO3)等浆液作洗涤剂，在反应塔中对烟气进行洗涤，从而除去烟气中的SO2。这种工艺已有50年的历史，经过不断地改进和完善后，技术比较成熟，而且具有脱硫效率高(90%～98％) ，机组容量大，煤种适应性强，运行费用较低和副产品易回收等优点。据美国环保局(EPA)的统计资料，全美火电厂采用湿式脱硫装置中，湿式石灰法占39.6％，石灰石法占47.4％，两法共占87%；双碱法占4.1％，碳酸钠法占3.1％。世界各国(如德国、日本等) ，在大型火电厂中，90%以上采用湿式石灰／石灰石-石膏法烟气脱硫工艺流程。

石灰或石灰石法主要的化学反应机理为：

石灰法：SO2＋CaO ＋1／2H2O →CaSO3•1／2H2O

石灰石法：SO2＋CaCO3＋1／2H2O →CaSO3•1／2H2O ＋CO2

其主要优点是能广泛地进行商品化开发，且其吸收剂的资源丰富，成本低廉，废渣既可抛弃，也可作为商品石膏回收。目前，石灰／石灰石法是世界上应用最

多的一种FGD 工艺，对高硫煤，脱硫率可在90%以上，对低硫煤，脱硫率可在95%以上。

传统的石灰／石灰石工艺有其潜在的缺陷，主要表现为设备的积垢、堵塞、腐蚀与磨损。为了解决这些问题，各设备制造厂商采用了各种不同的方法，开发出第二代、第三代石灰／石灰石脱硫工艺系统。

湿法FGD 工艺较为成熟的还有：氢氧化镁法；氢氧化钠法；美国Davy Mckee 公司Wellman-Lord FGD工艺；氨法等。

在湿法工艺中，烟气的再热问题直接影响整个FGD 工艺的投资。因为经过湿法工艺脱硫后的烟气一般温度较低(45℃），大都在露点以下，若不经过再加热而直接排入烟囱，则容易形成酸雾，腐蚀烟囱，也不利于烟气的扩散。所以湿法FGD 装置一般都配有烟气再热系统。目前，应用较多的是技术上成熟的再生(回转) 式烟气热交换器(GGH)。GGH 价格较贵，占整个FGD 工艺投资的比例较高。近年来，日本三菱公司开发出一种可省去无泄漏型的GGH ，较好地解决了烟气泄漏问题，但价格仍然较高。前德国SHU 公司开发出一种可省去GGH 和烟囱的新工艺，它将整个FGD 装置安装在电厂的冷却塔内，利用电厂循环水余热来加热烟气，运行情况良好，是一种十分有前途的方法。

(3)等离子体烟气脱硫技术

等离子体烟气脱硫技术研究始于70年代，目前世界上已较大规模开展研究的方法有2类：

1. 电子束辐照法(EB)

电子束辐照含有水蒸气的烟气时，会使烟气中的分子如O2、H2O 等处于激发态、离子或裂解，产生强氧化性的自由基O 、OH 、HO2和O3等。这些自由基对烟气中的SO2和NO 进行氧化，分别变成SO3和NO2或相应的酸。在有氨存在的情况下，生成较稳定的硫铵和硫硝铵固体，它们被除尘器捕集下来而达到脱硫脱硝的目的。

2. 脉冲电晕法(PPCP)

脉冲电晕放电脱硫脱硝的基本原理和电子束辐照脱硫脱硝的基本原理基本一致，世界上许多国家进行了大量的实验研究，并且进行了较大规模的中间试验，但仍然有许多问题有待研究解决。

(4)海水脱硫

海水通常呈碱性，自然碱度大约为1．2～2．5mmol/L，这使得海水具有天然的酸碱缓冲能力及吸收SO2的能力。国外一些脱硫公司利用海水的这种特性，开发并成功地应用海水洗涤烟气中的SO2，达到烟气净化的目的。 海水脱硫工艺主要由烟气系统、供排海水系统、海水恢复系统等组成