根據一個2×330 MW火電工程模擬設計方案和計算數據，對活性焦煙氣脫硫技術在火電廠的應用進行了綜述和分析，并提出了幾點建議。

0 引言

火電廠SO2排放指控指標日趨嚴格，煙氣脫硫是控制SO2排放所使用的主要手段，目前國內外使用的工藝系統主要有：石灰石-石膏法、海水法、旋轉噴霧干燥法、循環流化床以及活性焦煙氣脫硫工藝。

石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝在國內已普遍應用，一般脫硫效率在95%以上，系統運行穩定。但耗水量相對較高。活性焦煙氣脫硫近年受到廣泛關注，脫硫效率在95%以上，尤其在資源回收和節水方面優點突出。符合干旱地區國家節水政策，尤其對于中國主要產煤區缺水嚴重且運力緊張的現狀，火電廠煙氣脫硫的節水技術尤其重要。

文中以2臺330 MW機組模擬設計方案為例，對活性焦煙氣脫硫技術和工程方案進行論述。

1 活性焦脫硫工藝

1.1 活性焦的吸附反應機理

當煙氣中含有足量水汽和 O2 時，活性焦煙氣脫硫是一個化學吸附和物理吸附同時存在的過程[1]。首先發生的是物理吸附，然后焦表面的某些含氧絡合物基團是SO2吸附及催化氧化的活性中心，在有水和氧氣存在的條件下將吸附到活性炭表面的SO2最終催化氧化為 H2SO4。可能的反應路徑為：

SO2+H 2O → H2SO3 ，(1)

O2 +H 2 SO 3 → H 2 SO 4 ，(2)

就吸附過程而言，工業上應用較多的是固定床和移動床。其中研究和應用較多的是德國和日本。固定床吸附塔(器)吸附再生工藝存在通量小、不連續、高壓降、再生切換頻繁等問題，限制了其大規模應用。

1.2活性焦的解吸(再生)反應機理

活性焦的解吸和吸附相比是一個相反的過程。硫酸存在于活性焦的微孔中,吸附了SO2的活性焦被加熱到400 ℃～500 ℃,蓄積在活性焦中的硫酸或硫酸鹽分解脫附,產生的主要分解物是SO2、N2、CO2、H2O,其物理形態為富SO2的氣體,在合適的工藝條件下,SO2體積分率可達到20%以上。可能的反應路徑為：

2H2SO4+CàCO2 +2SO2 + 2H2O，(3)

活性焦的解析過程相當于再生過程，在不斷地吸附與解析循環中,活性焦受到物理和化學的再生作用,恢復活性后重復使用。

1.3活性焦的工藝系統流程

煙氣通過活性焦吸附脫硫裝置被凈化，吸附飽和的活性焦靠重力流至解吸再生裝置，通過加熱使活性焦再生，釋放出的高濃度SO2混合氣體采用現有成熟的工藝技術可用于生產商品濃硫酸、液態SO2、結晶硫磺、硫酸銨等含硫化工產品，再生后的活性焦經篩選后由活性焦輸送系統送入活性焦吸附脫硫裝置循環使用，篩下的少量小顆粒活性焦可作為鍋爐等的燃料[2]。

1.4 技術進展和發展現狀

活性焦煙氣脫硫工藝開發于20世紀60年代，并于80年代開始工業應用，屬于干法煙氣脫硫工藝。已有數種方法在日本、德國、美國等國家得到工業應用，其代表方法有日立法、住友法、魯奇法、BF法及Reidluft法等。目前該工藝在國外已由火電廠擴展到石油化工、硫酸和化肥工業等領域。

中國科研和專業機構多年來也在不斷進行研究，并在活性炭制備與改性方面取得了很多實驗成果。山西新華化工廠、寧煤集團活性炭公司等公司開始進行脫硫活性焦的生產，他們生產的活性焦已出口用于煙氣凈化。

在國家863計劃的支持下，在貴州宏福熱電廠試驗完成了活性焦煙氣脫硫裝置，處理煙氣量178 000 Nm3/h，回收的SO2全部用于生產硫酸，2004年建成。國電清新聯合德國WKV公司于2008年中標神華勝利2×660 MW活性焦煙氣脫硫工程，工程在設計中。

2 模擬工程煙氣脫硫方案

2.1 活性焦煙氣脫硫工藝

本工程煙氣脫硫工藝采用1爐配置1套脫硫裝置，包括：煙氣系統、SO2吸附系統、解析再生系統、活性焦輸送系統、電加熱系統和副產品加工系統。

煙氣自除塵器出口引出，進入FGD系統吸附塔，脫硫凈化后的煙氣經引風機通過煙囪排入大氣。吸附SO2的活性焦通過輸送系統進入再生塔，用電將其加熱到400 ℃左右再生。再生塔排出的活性焦經篩分后，由斗式提升機提升回吸附塔，脫硫獲得的高濃度SO2的氣體由高溫離心風機抽出，送入工業硫酸生產裝置。

2.2 活性焦脫硫工藝布置

2臺機組的脫硫裝置對稱布置，形成爐后標準長方形脫硫布置區域。順煙氣流向依次布置增壓風機、吸附塔、解析塔，其間布置輸送系統、熱風和冷卻風機，兩側布置制酸車間。