1 前言

    目前，国内燃煤电厂锅炉烟气脱硫技术有了很大发展，新建机组配套脱硫和在役机组脱硫改造成为一种必然的发展趋势。根据炉后烟气脱硫过程中工艺水的应用特点，将炉后烟气脱硫技术分为湿法、干法和半干法三大类。其中，半干法脱硫是指在脱硫过程中有少量工艺水投入，但脱硫产物最终是以干态的形式出现。特别是在役机组的脱硫改造，受已有条件限制，脱硫工艺和方案布置受到很大制约。300MW以下机组改造选用半干法脱硫工艺的较多，半干法脱硫主要有脱硫除尘一体化脱硫工艺(NID)、烟气循环流化床法（CFB）等。NID脱硫工艺以其独到的设计和相好的性能越来越受到重视和应用。

    2 NID脱硫工艺

    NID（Novel Integrated Desulphurization）脱硫除尘一体化脱硫技术由ALSTOM公司在90年代初从喷雾干燥法开发而成，用于燃煤、燃油电厂、工业锅炉、垃圾焚烧电厂的烟气脱硫及有害气体的处理。

    2.1　工艺原理及流程

    NID是利用含有CaO的吸收剂或消石灰（氢氧化钙）与二氧化硫反应生成CaSO3和CaSO4。除尘器收集下来有一定碱性的粉尘与CaO混合增湿后再进入除尘器入口烟道和烟箱，反复循环。NID工艺特征是吸收剂的低湿度和高比例循环。在吸收剂的大表面积和低湿度作用下，烟温快速下降，吸收剂水份快速蒸发。由于水份蒸发时间很短，使得反应器容积减小。NID脱硫工艺可与除尘器组合为一体，结构简单，占地面积小，物料循环倍率可达30～50次以上。正常情况下，脱硫率一般可达85%以上。

    2.2 性能特点

    2.2.1　根据国家发展和改革委员会最新发布的《火力发电厂烟气脱硫设计技术规程DL/T5196-2004》中关于脱硫工艺选择的一般性原则的要求，焦作电厂#2机组已投产约25年，属于剩余寿命低于10年的老机组，本工程设计的燃煤含硫量Sar<2.0%，且吸收剂来源和副产品处置均能充分落实，适宜优先采用半干法、干法或其他费用较低的成熟脱硫技术。NID半干法脱硫工艺能保证脱硫效率在80%以上，并满足SO2达标排放和排放总量控制要求。

    2.2.2灵活性

    设备占地面积很小，更有利于现有电厂燃煤机组的改造。设备安装简单，建设周期短。对于现有电厂，设备改动小，一般在正常的大修停机期间就可完成。辅助设备都可布置在除尘器下，无需占用更多额外空间。

    2.2.3　有效性

    能脱除烟气中80% 以上的SO2，是一种非常有效的脱硫方法，SO3、HCI和HF的脱除率高达98%，用于中、低硫煤时最经济。而且脱硫效率根据不同的环保要求或煤种的变化，通过调整CaO或Ca（OH）2的加入量和再循环灰量及操作温度，确保能满足SO2的排放标准。

    2.2.4经济性

    NID脱硫工艺脱除单位量SO2的总费用较低，约550-950元/吨。由于工艺简单，组成部件较少，且可利用现有的设备和公共设施，占地面积小，平均每1150Nm3/h的烟气量需1m2场地。系统运行的维护费和动力消耗较低。 

   2.2.5 脱硫后的除尘器

    NID脱硫工艺典型配置的除尘器是袋式除尘器。由于布袋表面吸附的粉尘与SOX等接触相当于一个气固相反应器，所以NID脱硫工艺与袋式除尘器相配时更有利于脱硫效率的提高。

    2.2.6 脱硫剂

    采用石灰粉，由石灰石煅烧取得，焦作附近太行山脚下石灰粉生产企业较多，以用量定产。部分企业的石灰粉经焦作市产品质量监督检验所等单位检验，CaO纯度≥85%。

    2.2.7 脱硫副产品稳定

    脱硫副产品与粉煤灰一起从烟气中分离出来，是含湿量较低的固态粉末，组成中的CaSO31/2H2O十分稳定，其分解温度为436℃，与空气长期接触自然氧化成CaSO42H2O，对环境不会造成影响。表1给出了典型的脱硫副产物主要成分。根据经验，可用作煤矿回填、筑路、造砖等。目前，土壤资源越来越宝贵，一些地方已不允许烧红砖，脱硫渣的综合利用越来越受到重视。同时，该工艺不会产生废水，不会造成二次污染。