燃煤煙氣脫硫技術(shù)（Flue Gas Desulfurization，簡稱FGD）是控制燃煤機組、工業(yè)鍋爐等排放煙氣中二氧化硫（SO?） 的核心技術(shù)，可有效減少酸雨、大氣顆粒物污染，是實現(xiàn)“雙碳"目標與空氣質(zhì)量改善的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其核心原理是通過“脫硫劑"與煙氣中的SO?發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，將其轉(zhuǎn)化為固態(tài)或液態(tài)產(chǎn)物（如石膏、硫酸鹽溶液等），從而實現(xiàn)脫除與回收。
一、技術(shù)分類：按脫硫劑形態(tài)劃分
根據(jù)脫硫劑的物理形態(tài)（干法、半干法、濕法），燃煤煙氣脫硫技術(shù)可分為三大類，各類技術(shù)的原理、特點及適用場景差異顯著，以下為核心技術(shù)詳解：
1. 濕法脫硫技術(shù)
核心特征：以“液態(tài)脫硫劑"（如漿液、溶液）為吸收介質(zhì)，與煙氣充分接觸反應(yīng)，脫硫效率高、技術(shù)成熟。
代表技術(shù)：石灰石-石膏法（Limestone-Gypsum FGD）
原理：以廉價的石灰石（CaCO?）為脫硫劑，先將其制成漿液，與煙氣在“吸收塔"內(nèi)逆流接觸；SO?與漿液中的CaCO?反應(yīng)生成亞硫酸鈣（CaSO?），再通過向塔內(nèi)鼓入空氣將其氧化為二水石膏（CaSO?·2H?O） ，最后經(jīng)脫水、干燥得到工業(yè)級石膏（可用于建材、農(nóng)業(yè)等）。
核心設(shè)備：吸收塔（逆流/順流噴淋塔、液柱塔）、漿液循環(huán)泵、氧化風(fēng)機、石膏脫水系統(tǒng)（真空皮帶脫水機）。
優(yōu)點：
脫硫效率高（可達95%以上，部分工況超98%）；
脫硫劑（石灰石）來源廣、成本低；
副產(chǎn)品石膏可資源化利用（“變廢為寶"）；
適應(yīng)高硫煤（SO?濃度＞3000mg/m3）煙氣處理。
缺點：設(shè)備體積大、耗水量較高（需處理廢水）、冬季需防凍（北方地區(qū)）。
適用場景：大型火電廠、垃圾焚燒廠、鋼鐵燒結(jié)機等高煙氣量、高SO?濃度的固定污染源（占全球濕法脫硫應(yīng)用的80%以上）。
2. 干法脫硫技術(shù)（低水耗、無廢水）
核心特征：以“固態(tài)脫硫劑"（如干粉、吸附劑）與SO?反應(yīng)，無需大量水，無廢水產(chǎn)生，但脫硫效率相對較低。
代表技術(shù)1：活性炭吸附法（Activated Carbon FGD）
原理：煙氣通過填充活性炭的吸附塔，SO?被活性炭物理吸附；隨后通過“水蒸氣再生"或“氨法再生"，將SO?解吸并轉(zhuǎn)化為硫酸（H?SO?）或硫酸銨（(NH?)?SO?，化肥原料）。
優(yōu)點：無廢水、可同時吸附重金屬（如Hg）和VOCs、副產(chǎn)品附加值高；
缺點：活性炭需定期再生/更換，運行成本高、脫硫效率中等（80%-90%）；
適用場景：低硫煤煙氣（SO?濃度＜1000mg/m3）、對廢水排放敏感的地區(qū)（如缺水地區(qū)）。
代表技術(shù)2：爐內(nèi)噴鈣-尾部增濕活化法（LIFAC）
原理：在鍋爐爐膛內(nèi)噴入石灰石粉，部分CaCO?分解為CaO并與SO?反應(yīng)；未反應(yīng)的CaO隨煙氣進入尾部“活化反應(yīng)器"，經(jīng)噴水增濕后進一步與SO?反應(yīng)，生成固態(tài)硫酸鈣。
優(yōu)點：系統(tǒng)簡單、投資低、無廢水；
缺點：脫硫效率低（60%-80%）、鈣硫比高（需過量噴鈣，浪費脫硫劑）；
適用場景：中小型工業(yè)鍋爐、老舊機組改造（對脫硫效率要求較低的場景）。
3. 半干法脫硫技術(shù)（干濕結(jié)合，平衡效率與成本）
核心特征：以“半干態(tài)脫硫劑"（如石灰漿液霧化后形成的霧滴）與SO?反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物為固態(tài)，水耗僅為濕法的1/10-1/5，兼顧效率與低水耗。
代表技術(shù)：循環(huán)流化床脫硫法（CFB-FGD）
原理：將石灰（CaO）制成濃漿液，通過霧化噴嘴噴入“循環(huán)流化床吸收塔"；煙氣高速流動使?jié){液霧滴與煙氣、塔內(nèi)循環(huán)的固態(tài)脫硫灰充分混合，SO?快速反應(yīng)生成亞硫酸鈣/硫酸鈣；反應(yīng)產(chǎn)物大部分通過旋風(fēng)分離器捕集后返回塔內(nèi)循環(huán)利用，少量排出。
核心設(shè)備：循環(huán)流化床吸收塔、旋風(fēng)分離器、石灰漿液制備系統(tǒng)。
優(yōu)點：
脫硫效率較高（85%-95%）；
水耗低、無廢水（僅需少量霧化水）；
設(shè)備體積小于濕法，投資適中；
缺點：對脫硫劑純度要求高（石灰活性需達標）、循環(huán)灰易磨損設(shè)備；
適用場景：中小型火電廠、焦化廠、玻璃窯等中等SO?濃度（1000-3000mg/m3）的污染源，尤其適合缺水地區(qū)。
二、主流脫硫技術(shù)對比表
為更清晰地選擇技術(shù)方案，以下為三類核心技術(shù)的關(guān)鍵指標對比：
技術(shù)類型 代表技術(shù) 脫硫效率 |水耗 副產(chǎn)品 投資成本 | 運行成本 | 適用煤種（硫分） 核心優(yōu)勢
濕法 石灰石-石膏法 ＞95% 高 工業(yè)石膏（可利用） | 高 | 中 | 高硫煤（S＞2%） | 效率高、脫硫劑廉價
干法 活性炭吸附法 80%-90% 極低 硫酸/硫酸銨 | 高 | 高 | 低硫煤（S＜1%） | 無廢水、協(xié)同脫除污染物
半干法 循環(huán)流化床法 85%-95% 中低 脫硫灰（可填埋/利用） | 中 | 中 | 中硫煤（1%≤S≤2%）| 平衡效率與水耗
三、技術(shù)發(fā)展趨勢
隨著環(huán)保要求趨嚴（如超低排放標準：SO?≤35mg/m3）和“雙碳"目標推進，燃煤煙氣脫硫技術(shù)正向以下方向發(fā)展：
1. 高效化與超低排放：通過優(yōu)化吸收塔結(jié)構(gòu)（如雙循環(huán)吸收塔）、提升脫硫劑活性，實現(xiàn)SO?排放濃度穩(wěn)定低于35mg/m3，適配火電廠超低排放改造。
2. 資源化與高值化：強化副產(chǎn)品回收（如高純度石膏用于石膏板、硫酸銨用于復(fù)合肥），減少固廢處置量，實現(xiàn)“環(huán)保-經(jīng)濟"雙贏。
3. 協(xié)同脫除技術(shù)：開發(fā)“脫硫+脫硝+脫塵"一體化系統(tǒng)（如脫硫塔內(nèi)集成SCR脫硝、濕式電除塵），減少設(shè)備占地面積與投資。
4. 低能耗與低碳化：通過余熱利用（如煙氣余熱加熱脫硫劑漿液）、優(yōu)化風(fēng)機/泵的能耗，降低脫硫系統(tǒng)的碳排放。
總結(jié)
燃煤煙氣脫硫技術(shù)的選擇需結(jié)合煙氣量、SO?濃度、當?shù)厮Y源、環(huán)保要求及成本預(yù)算綜合判斷：
大型火電廠（高硫煤、大煙氣量）優(yōu)先選石灰石-石膏法；
中小型機組/缺水地區(qū)（中硫煤）優(yōu)先選循環(huán)流化床半干法； 低硫煤、需協(xié)同脫除重金屬/VOCs的場景可選活性炭干法。
目前，石灰石-石膏法因成熟度高、成本優(yōu)勢顯著，仍是全球應(yīng)用廣泛的燃煤煙氣脫硫技術(shù)，占比超70%。
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