??????? 一種分類方法是根據(jù)吸收劑及脫硫產(chǎn)物在脫硫過程中的干濕狀態(tài)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(chǎn)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、運行維護費用高和易造成二次污染。干法FGD技術的脫硫吸收和產(chǎn)物處理均在干狀態(tài)下進行。該法無污水廢酸排出、設備腐蝕程度低、煙氣在凈化過程中無明顯溫降、凈化后煙溫高，利于煙囪排氣擴散等優(yōu)點，但脫硫效率低，反應速度較慢、設備龐大等問題。半干法技術兼有干法和濕法的一些特點。脫污酸硫劑在干狀態(tài)下脫硫，在濕狀態(tài)下再生，或者在濕狀態(tài)下脫硫，在干狀態(tài)下處理脫硫產(chǎn)物，尤其是后者，反應速度快脫硫效率高，又無污水排出。
??????? 另一種分類方法是以脫硫產(chǎn)物的用途為分類方法，分為拋棄法和回收法。
??????? 2 濕法FGD技術
??????? 根據(jù)脫硫工藝的不同又有很多種不同的工藝，常見的有石灰石/石膏法，海水法、氨法、雙堿法、氫氧化鎂或氧化鎂、氫氧化鈉法等。
??????? 2.1 石灰石/石膏法
??????? 該工藝使用氧化鈣或碳酸鈣漿液在濕式洗滌塔中吸收二氧化硫。
??????? 其典型的工藝主要包括煙風系統(tǒng)（煙道擋板、煙氣再熱器、增壓風機等）、吸收系統(tǒng)（吸收塔、循環(huán)泵、氧化風機、除霧器等）、吸收劑制備系統(tǒng)（石灰石儲倉、磨石機、石灰石漿液罐、漿液泵等）、石膏脫水及儲存系統(tǒng)（石膏漿泵、水力旋流器、真空脫水機等）、廢水處理系統(tǒng)及公用系統(tǒng)（工藝水、電、壓縮空氣等）
??????? 主要優(yōu)點是其吸收劑資源豐富，成本低廉，其廢渣可拋棄，也可作為石膏回收。高硫煤，效率可在90%以上，低硫煤，效率可在95%以上。
??????? 傳統(tǒng)的工藝有其潛在的缺陷：主要表現(xiàn)為設備的積垢、堵塞、腐蝕和磨損。
??????? 2.1.1 CT-121FGD工藝
??????? 1971年，日本千代田公司開發(fā)了第一代脫硫工藝--CT-101工藝，它以含鐵催化劑的稀硫酸做吸收劑、副產(chǎn)品為石膏。1976年，又開發(fā)了第二代煙氣脫硫系統(tǒng)，這項技術將二氧化硫的吸收、氧化、中和、結晶和除塵等幾個工藝過程合并在一個吸收塔內完成，這個吸收塔反應器就是這個工藝的核心，叫做噴射式鼓泡反應器。
??????? 工藝流程：來自鍋爐的原煙氣經(jīng)增壓風機增壓后進入換熱器，冷卻后的煙氣被引入到煙道的煙氣冷卻區(qū)域，在此區(qū)域噴入補給水和吸收液，使得煙氣被冷卻到飽和狀態(tài)，之后進入反應塔入口艙，裝在入口艙下層板的噴射管將煙氣導入吸收塔鼓泡區(qū)的石灰石液面以下區(qū)域，在鼓泡區(qū)域發(fā)生如下反應：1二氧化硫的吸收2 亞硫酸鹽發(fā)生氧化反應生成硫酸鹽3 硫酸鹽發(fā)生中和反應生成石膏4 石膏結晶并析出。干凈的煙氣經(jīng)過除霧器、GGH后進入煙囪。
?????????? 在石灰石脫硫工藝中，為提高效率并防止結垢，液氣比越來越大，吸收液在塔外的循環(huán)量越來越多，造成投資和運行費用增加。
?????????? 在反應區(qū)（包含液相主要部分），由于空氣鼓泡與機械攪拌，使空氣與液體充分接觸。由于有懸浮的石膏晶體與足夠的停留時間，可使石膏晶粒長至需要的大小。
?????????? 在噴射鼓泡層中，氣體塔藏量與浸入深度及釋放氣速有關，浸入越淺或者釋放氣速越快，則氣體塔藏量越高。液體深度為100-400mm范圍時，氣體塔藏量為0 .5-0.7，在這些條件下，氣泡相當于直徑為3-20mm范圍的球。
??????? JBR的另一個重要特點是氧氣和鈣不斷地被補充到起吸收作用的反應區(qū)和氣泡層，因此二氧化硫的吸收、氧化和中和一并進行。由于強烈的氧化作用，在該反應器系統(tǒng)中只有硫酸根離子而沒有亞硫酸根離子。
??????? 我國重慶長壽化工廠的35t/h鍋爐上采用了CT-121煙氣脫硫技術，鍋爐煙氣經(jīng)過原有水膜除塵器后，通過排煙引風機進入鼓炮反應器JBR，排煙管道的JBR入口處為氣體冷卻器，煙氣在這里被冷卻，然后在JBR里被噴到吸收液中形成氣泡層進行脫硫反應，經(jīng)過脫硫后的煙氣在除霧器中除霧后經(jīng)煙囪排入大氣，被吸收的二氧化硫直接有JBR下部吹入的空氣及煙氣中的氧氣氧化，進而與電石渣反應，形成石膏結晶體。為使石膏漿液保持在一定范圍內，部分吸收液從JBR中抽出，石膏則在石膏處理槽內自然沉淀分離。石膏處理槽分為三個，一個一個的切換，重復沉淀分離、脫水和石膏的移動。經(jīng)過脫水的堆積石膏首先由斗式吊車送到附近的石膏堆放場，然后出廠。上清液經(jīng)母液槽回收，并返回到JBR。JBR、除霧器及煙道均采用日本制作的增強玻璃纖維塑料管FRP。
?????????? 廣東國華臺山發(fā)電廠的CT121系統(tǒng)主要由吸收劑漿液制備系統(tǒng)、二氧化硫吸收系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)、工藝水供應系統(tǒng)、廢水排出和處理系統(tǒng)、吸收塔漿液排放系統(tǒng)等組成。
??????? （1）?石灰石漿液制備系統(tǒng)? 兩臺爐設一套石灰石漿液制備系統(tǒng)
???????? 石灰石塊（顆粒小于等于20mm）由自卸卡車直接卸入地下料斗，經(jīng)皮帶輸送機及斗式提升機、石灰石倉頂輸送機送至石灰石倉內，再由稱重式皮帶給料機送到濕式球磨機內部制成漿液送至石灰石漿液循環(huán)箱中，然后石灰石漿液由石灰石漿液循環(huán)泵輸送到石灰石漿液旋流站進行粗顆粒分離。經(jīng)分離后，大尺寸物料回球磨機再循環(huán)，滿足顆粒需要含固量25%的石灰石漿液溢流并儲存在石灰石漿液箱中，然后經(jīng)石灰石漿液泵送至1#2#機組FGD裝置的吸收塔內。為了使石灰石漿液混合均勻，防止沉淀，在石灰石漿液箱和石灰石漿液循環(huán)箱內裝設漿液攪拌器。
??????? 系統(tǒng)內設置兩臺濕式球蘑機及石灰石漿液旋流站。每臺球蘑機的額定出力按兩臺鍋爐BMCR工況時75%的漿液耗量設計。
??????? 設置一個卸料斗及配套的除塵通風系統(tǒng)、皮帶輸送機（帶有金屬分離器）、斗式提升機及石灰石倉頂輸送機，將石灰石塊送入石灰石倉。石灰石倉的有效容積可以滿足兩臺鍋爐在BMCR工況下運行4天的石灰石耗量要求。石灰石倉設計的兩個出料口分別供給每臺磨機，每臺磨機的給料機具有稱重功能。
??????? 設置一個石灰石漿液箱，兩臺石灰石漿液泵，一臺運行，一臺備用。吸收塔內石灰石漿液的添加良根據(jù)FGD進、出口煙氣的二氧化硫濃度及吸收塔循環(huán)漿液中的PH值進行調節(jié)。
??????? （2）?二氧化硫吸收系統(tǒng) 來自回轉式煙氣-煙氣加熱器的煙氣通過煙道的煙氣冷卻區(qū)域進入吸收塔。在煙氣冷卻器區(qū)域中，噴入補給水的吸收塔內漿液，使得煙氣被冷卻到飽和狀態(tài)。來自煙氣冷卻區(qū)域的煙氣進入由上隔板和下隔板形成的封閉的吸收塔入口煙室。裝在入口煙室下隔板的噴射管將煙氣導入吸收塔鼓泡區(qū)的石灰漿液面以下的區(qū)域。在鼓泡區(qū)域發(fā)生二氧化硫的吸收、氧化、石膏結晶等所有反應。發(fā)生上述一系列反應后，煙氣通過上升管流入位于入口煙室上方的出口煙室，然后流出吸收塔。離開吸收塔后，潔凈的煙氣進入除霧器去除煙氣所攜帶的霧滴。吸收塔內漿液被吸收塔攪拌器適當?shù)臄嚢?，使得石膏晶體懸浮。由氧化風機吹出的氧化空氣進入吸收塔的反應區(qū)，使被吸收的二氧化硫氧化。
??????? 將石灰石漿液送入吸收塔，脫除二氧化硫以及形成石膏。加入適當當量的石灰石，以保持吸收液PH值于5-6之間。
??????? 石膏漿液排出泵將含有15%-20%固體的石膏漿液從吸收塔排出到石膏脫水系統(tǒng)。
??????? 每臺吸收塔配3臺煙氣冷卻泵，兩臺運行，一臺備用。配兩臺氧化風機，一臺運行，一臺備用，配兩臺攪拌器。
??????? 為吸收塔的漿池或攪拌器出現(xiàn)事故需要檢修時，吸收塔內的漿液由排漿泵排至事故漿液箱中，為下次FGD啟動提供晶種。
??????? （3）?煙氣系統(tǒng) 來自鍋爐引風機出口的全煙氣量從原煙氣進口擋板門進入脫硫系統(tǒng)，經(jīng)脫硫增壓風機送至回轉式煙氣-煙氣再熱器，在GGH中，煙氣（未處理）與來自吸收塔的潔凈的煙氣進行熱交換后被冷卻。被冷卻的煙氣在煙道的煙氣冷卻區(qū)域被進一步冷卻，加濕后進入吸收塔。在塔內洗滌脫硫后的煙氣經(jīng)除霧器后進入換熱器的升溫側被加熱到80℃以上，然后從煙氣出口擋板門進入煙囪排入大氣。煙氣出口霧滴小于50mg/m3（標準狀態(tài)下）
??????? 回轉式煙氣換熱器設有空氣吹掃系統(tǒng)和高、低壓沖洗水系統(tǒng)。
??????? 煙氣系統(tǒng)的增壓風機采用軸流式動葉可調風機。
??????? 脫硫煙氣系統(tǒng)的進出口擋板門采用帶密封的雙擋板門，密封裝置設置2×100%容量的密封風機（一臺備用），F(xiàn)GD裝置運行與停運時的密封介質分別為凈煙氣和空氣。
??????? 脫硫系統(tǒng)設置100%容量的煙氣旁路煙道，旁路煙道采用雙擋板。在鍋爐啟動階段和煙氣脫硫設備停止運行時，F(xiàn)GD進出口擋板門關閉，旁路煙道擋板門打開，來自鍋爐引風機的煙氣由旁路煙道直接進入煙囪排放。旁路煙道擋板門具有快開功能。
??????? （4）?石膏脫水系統(tǒng) 從吸收塔排出的石膏漿液經(jīng)水力旋流器濃縮至含固量為40%-50%后，進入真空皮帶脫水裝置進行脫水。經(jīng)脫水處理后的石膏表面含水率不超過10%，脫水后的石膏由皮帶輸送機送入石膏庫中存放，水力旋流器分離出來的溢流液一部分進入廢水排放系統(tǒng)，一部分則返回吸收塔循環(huán)使用。
??????? 為控制脫硫石膏中氯離子的含量，確保脫硫石膏品質，在石膏脫水過程中用工藝水對石膏及濾布進行沖洗。石膏過濾水收集在濾液水箱內，然后由濾液水泵送到吸收塔和濕式球蘑機。
??????? 設置兩臺真空皮帶脫水機，每臺真空皮帶脫水機的處理按照兩套FGD裝置石膏總產(chǎn)量的75%設計，配置兩臺水環(huán)式真空泵，一臺運行一臺備用。設兩臺石膏儲倉，其有效容積按能夠儲存BMCR運行工況下兩臺鍋爐運行7天所產(chǎn)生的石膏設計。
??????? （5）?廢水排放系統(tǒng)和處理系統(tǒng) 兩套脫硫裝置設置一套廢水排放和處理系統(tǒng)。
??????? 根據(jù)脫硫工藝的要求，脫硫系統(tǒng)需要連續(xù)的排放一定量的廢水以維持吸收塔漿池適當?shù)穆入x子濃度。石膏漿液旋流器的溢流液中一部分送到廢水水箱，由廢水旋流器給水泵送到廢水旋流器進一步濃縮，廢水旋流器的底流返回吸收塔，含有1.2%固體顆粒的廢水旋流器溢留經(jīng)過廢水輸送泵送至廢水處理系統(tǒng)，處理達標后排放。
??????? （6）工藝水、閉式冷卻水系統(tǒng) 兩套脫硫裝置共用一套工藝水、閉式冷卻水系統(tǒng)，工藝水從主廠房工業(yè)水系統(tǒng)直接接入脫硫工藝水箱，然后由工藝水泵送至脫硫系統(tǒng)各用水點，主要包括：a 吸收塔漿池 制漿系統(tǒng) 真空皮帶脫水裝置用水 b 煙氣冷卻器用水 c GGH用水 d 設備沖洗水 e 所有漿液輸送設備 輸送管路 儲存箱的沖擊水
???????????? 閉式循環(huán)冷卻水從爐后閉式循環(huán)冷卻水管接出供增壓風機、氧化風機設備冷卻用水，其回水回收至爐后閉式冷卻水回水管。
??????? （6）?漿液排放與回收系統(tǒng) 兩套脫硫裝置設置一套漿液排放和回收系統(tǒng)。FGD裝置的漿液管道的漿液泵等，在停止運行時需要進行沖洗，其沖洗水就近收集在吸收塔旁邊的集水坑內，然后用泵送至石膏漿液事故漿液箱或吸收塔漿池。吸收塔漿池需要排空進行檢修時，塔內漿液通過排漿泵排入事故漿液池。在吸收塔重新啟動前，通過泵將事故漿液箱的漿液送回吸收塔。每臺吸收塔旁邊設置一個集水坑，兩套FGD裝置共用一個事故漿液池。
??????? （7）?雜用/儀用空氣系統(tǒng) 脫硫工程的閥們控制方式為電動，供儀表吹掃的儀用壓縮空氣和供設備檢修的雜用空氣均從主廠房接入，脫硫系統(tǒng)不在設置。
???????? CT-121脫硫工藝主要存在以下問題?
???????? A 吸收過程動力消耗大 接觸吸收方式為鼓泡反應方式，因此會加大反應塔的壓力損失，尤其在為了獲得較高的脫硫效率時。
???????? B 煙氣溫度降低太多 由于煙氣是從液體中涌出，因此凈化后的煙氣溫度低，需要安裝煙氣在熱裝置，以滿足煙氣溫度的抬升高度及防止煙囪的腐蝕。
???????? C 設備需要防腐處理 由于反應塔內處于底PH值運行狀態(tài)，因此需要假裝防腐內襯。
??????? 2.1.2 ABB公司的LS-2工藝
??????? ABB公司在傳統(tǒng)的空塔技術基礎上，開發(fā)了新一代濕法脫硫系統(tǒng)，命名為LS-2，現(xiàn)在已經(jīng)在Edison Niles電廠建成了工業(yè)示范裝置。
??????? LS-2系統(tǒng)的成本下降主要得益于吸收塔的減小。采用ABB輥式中速磨的干式石灰石制粉系統(tǒng)也使成本下降了，而且一次脫水也進行了優(yōu)化并與吸收系統(tǒng)結合起來。設計的筒化使得工程設計及建設周期大大縮短。Niles 示范工程的設計建設用了21個月，遠遠少于該行業(yè)當前的標準。
??????? （1）?吸收塔的設計 LS-2吸收塔設計基于ABB空式噴淋塔技術，采用了高煙氣表面速度，細石灰石粉，從而大大減少了吸收塔尺寸。LS-2吸收塔采用的聯(lián)箱為新型專利設計，它的噴霧濃度大，可以采用較少的噴嘴層數(shù)，由此降低塔高。
??????? （2）?噴嘴設計? LS-2噴嘴區(qū)基于傳統(tǒng)的空塔技術，并采用了高煙氣流速及全新的集箱設計。將煙氣流速從3m/s提高到5.54-6.1m/s.ABB全尺寸的高流速實驗和EPRI高硫煤研究中心均證實,提高吸收塔流速可以大大增加脫硫的傳質速率.在脫硫率不變的條件下,煙速從2.3m/s提高到4.3m/s，液氣比減少32%，相應的傳質速率增加50%。為適應空塔高煙氣流速，采用了新型的ABB專利噴淋系統(tǒng)，具有較高的噴淋密度，可減少噴霧層，縮短吸收塔高度。
??????? （3）?反應罐 反應罐是吸收塔的主體部分，它提供滯留時間以完成一系列的化學反應，常規(guī)反應統(tǒng)計停留時間為6min，而LS-2停留時間按3min設計。石灰石粒度要求高，要求99.5%通過325目（44微米），這可用ABB的raymond滾輪磨粉機來滿足。
??????? （4）?除霧器 采用ABB開發(fā)的專利除霧器。LS-2系統(tǒng)設計二級除霧器，在水平煙道與吸收塔的拐彎處裝設一級水平傾角30度的大霧滴除霧器，它在高速流下運行時仍可按要求疏水。在水平煙道內裝一級4通道常規(guī)臥式人字形除霧器。
??????? 2.1.3 優(yōu)化雙循環(huán)濕式FGD工藝
??????? 優(yōu)化雙循環(huán)濕式洗滌技術最先是美國research-cottrel（RC）公司20世紀60年代開發(fā)的。自70年代以來應用在美國的各種電廠，80年代初該技術轉讓給德國諾爾-克爾茨公司，并得到了進一步發(fā)展。該工藝采用石灰石漿作為反應劑，運行極為可靠，適用于大型鍋爐。
??????? 優(yōu)化雙循環(huán)濕式洗滌法是一種單塔兩段法，塔內分為兩段，既吸收塔上段和吸收塔下段。煙氣與塔內不同PH值的吸收液接觸，達到脫硫的目的。
??????? 吸收塔上下段分別由循環(huán)泵循環(huán)，稱為上循環(huán)和下循環(huán)。石灰石漿液一般單獨引入上循環(huán)，但也可以同時引入上下兩個循環(huán)。
??????? （1） 吸收塔下段 當煙氣切向或者垂直方向進入塔內時，煙氣與下循環(huán)液接觸，被冷卻到飽和溫度，下循環(huán)漿液的一部分由上循環(huán)液補充，因此含有未反應的石灰石。
???????