燃燒中脫硫，又稱爐內(nèi)脫硫

　　爐內(nèi)脫硫是在燃燒過程中，向爐內(nèi)加入固硫劑如CaCO3等，使煤中硫分轉化成硫酸鹽，隨爐渣排除。其基本原理是：
　　CaCO3→CaO＋CO2↑
　　CaO＋SO2→CaSO3
　　CaSO3＋1／2×O2→CaSO4
　?。?/span>1）　LIMB爐內(nèi)噴鈣技術
　　早在本世紀60年代末70年代初，爐內(nèi)噴固硫劑脫硫技術的研究工作已開展，但由于脫硫效率低于10%～30％，既不能與濕法FGD相比，也難以滿足高達90%的脫除率要求。一度被冷落。但在1981年美國國家*EPA研究了爐內(nèi)噴鈣多段燃燒降低氮氧化物的脫硫技術，簡稱LIMB，并取得了一些經(jīng)驗。Ca／S在2以上時，用石灰石或消石灰作吸收劑，脫硫率分別可達40%和60%。對燃用中、低含硫量的煤的脫硫來說，只要能滿足環(huán)保要求，不一定非要求用投資費用很高的煙氣脫硫技術。爐內(nèi)噴鈣脫硫工藝簡單，投資費用低，特別適用于老廠的改造。
　?。?/span>2）　LIFAC煙氣脫硫工藝
　　LIFAC工藝即在燃煤鍋爐內(nèi)適當溫度區(qū)噴射石灰石粉，并在鍋爐空氣預熱器后增設活化反應器，用以脫除煙氣中的SO2。芬蘭Tampella和IVO公司開發(fā)的這種脫硫工藝，于1986年首先投入商業(yè)運行。LIFAC工藝的脫硫效率一般為60%～85％。
　　加拿大的燃煤電廠Shand電站采用LIFAC煙氣脫硫工藝，8個月的運行結果表明，其脫硫工藝性能良好，脫硫率和設備可用率都達到了一些成熟的SO2控制技術相當?shù)乃?。我國下關電廠引進LIFAC脫硫工藝，其工藝投資少、占地面積小、沒有廢水排放，有利于老電廠改造。

1．3　燃燒后脫硫，又稱煙氣脫硫（Flue gas desulfurization，簡稱FGD）

　　燃煤的煙氣脫硫技術是當前應用zui廣、效率zui高的脫硫技術。對燃煤電廠而言，在今后一個相當長的時期內(nèi)，FGD將是控制SO2排放的主要方法。目前國內(nèi)外火電廠煙氣脫硫技術的主要發(fā)展趨勢為：脫硫效率高、裝機容量大、技術水平*、投資省、占地少、運行費用低、自動化程度高、可靠性好等。
1．3．1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(chǎn)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(jīng)濟性差；飛灰與脫硫產(chǎn)物相混可能影響綜合利用；對干燥過程控制要求很高。
　?。?/span>1）　噴霧干式煙氣脫硫工藝：噴霧干式煙氣脫硫(簡稱干法FGD)，zui先由美國JOY公司和丹麥Niro Atomier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，zui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(jīng)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(jù)。
　　（2）　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*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。
1．3．2　濕法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(jīng)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(chǎn)品易回收等優(yōu)點。據(jù)美國*(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zui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：*法；氫氧化鈉法；美國Davy Mckee公司Wellman-Lord FGD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(jīng)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(jīng)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(nèi)，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。