水电之家讯：我国作为煤炭消费大国，燃煤电厂一直是SO2、NOx和烟尘大气污染物的主要来源。随着《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014—2020年）》的颁布，燃煤电厂为满足“超净排放”要求，石灰石-石膏法脱硫系统需要技术改造升级。本文介绍了目前先进的石灰石-石膏脱硫技术，为燃煤电厂烟气达到“超净排放”排放标准提供技术参考。
关键词：燃煤电厂 超净排放 烟气脱硫 石灰石-石膏法
作为能源消费大国，煤炭在我国的能源消费结构中一直占据绝对主导地位，根据《BP世界能源统计2013》的统计数据，我国煤炭的比重达到67.5%[1]，而电力行业的煤炭消费比例又占据一半左右。煤炭燃烧产生的SO2、NOx、可吸入颗粒物是我国大气环境的主要污染物[2~3]，我国2013年SO2和NOX排放量分别为2043.9万吨和2227.4万吨，位居全球各国首位[4]，我国面临的大气防治形式依然严峻。
为了保证社会经济的可持续发展，有效控制、治理雾霾天气，国家进一步加强对燃煤电厂的排放要求，2011年发布的《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011）规定了重点地区的燃煤电厂烟尘、SO2、NOx排放浓度分别不高于20mg/Nm3、50mg/Nm3、100mg/Nm3，2014年由国家发改委、环保部和能源局共同发布的《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014—2020年）》（发改能源【2014】2093号文）进一步要求东部地区燃煤电厂排放基本达到燃气电厂的排放标准，即烟尘、SO2、NOx排放浓度分别不高于5mg/Nm3、35mg/Nm3、50mg/Nm3。因此，“超低排放”成为燃煤电厂的必然选择。目前，我国现有燃煤电厂大部分都采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置，石灰石-石膏湿法烟气脱硫具有可靠性高、脱硫效率高等特点，技术最成熟，应用也最为广泛[5~10]，但石灰石-石膏法脱硫设备繁多，流程复杂，相对于脱硝、除尘，烟气脱硫需要满足“超净排放”，技术难点多，改造难度大，本文介绍、分析当前的先进脱硫工艺技术，为“超净排放”路线提供参考。
1烟气“超净排放”石灰石-石膏法脱硫途径
由于燃煤电厂电煤市场的供应关系变化，燃用煤质基本不能控制，煤质的含硫量往往偏离原有系统的设计值，现有脱硫装置改造需根据吸收塔入口SO2确定相应的改造技术路线，而新建电厂的脱硫设施需要合理选择技术路线，优化设计指标，降低能耗、物耗，以提高“超净排放”的经济可行性。
为应对严苛的环保标准，真正做到“超净排放”，脱硫系统需要切实可行的技术途径。如提高石灰石的细度、纯度以及活性等来提高反应效率和石膏品质；研发高效的脱硫增效剂，降低SO2吸收时的“液膜阻力”，提高反应速率；此外开发新的技术设备，改进塔内烟气分布，增加气液接触面积，提高吸收塔吸收、传质能力等是目前脱硫技术升级的主要途径，也是“超净排放”主要的工艺路线。
2烟气“超净排放”石灰石-石膏法脱硫工艺
2.1吸收塔托盘技术
托盘喷淋塔技术是美国巴威公司的一项专利技术，托盘塔技术指在逆流喷淋的基础上增设一块或者多块穿流孔板托盘，将托盘全面布置在整个吸收塔的横截面，使烟气进入吸收塔后被均匀分布在整个截面上烟气经过托盘后再进入喷淋区洗涤净化，不仅有利于烟气分布均匀，而且流经托盘小孔时的节流喷射大大提高了喷淋区烟气的湍流度，改善了气液传质条件增加气液传质系数，托盘上的存液也可脱除烟气中SO2等污染物质，在有效降低液气比的同时，得到较高的脱硫效率[11~13]。
设置托盘后，吸收塔系统的阻力提高，使得增压风机的电耗有所增加，但是液气比的降低使浆液循环泵的流量降低，循环泵电耗下降，系统整体电耗下降[13]。托盘塔技术比较适合受场地因素改造困难的脱硫系统。
而对于已有托盘的吸收塔，可以通过调节托盘开孔率、加装第二层托盘进一步的获得脱硫效率。双托盘脱硫系统是在原有单层托盘的基础上新增一层合金托盘，从而起到脱硫增效的作用。该技术在脱硫效率高于98%或燃用高硫煤时，优势更为明显，双托盘比单托盘气液相均质调整更为充分，气相均布更好，脱硫增效明显[14]。
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