（环境科学专业论文）喷淋塔脱硫过程及专用喷嘴的模拟实验与数值计算研究.pdf

1 燃燃 m a t h e m a t i cs i m u l a t i o na n d e x p e r i m e n t s o nt h en o z z l e sf o rw f g d s y s t e ma n dd e s u l f u l r i z a t i o np r o c e s si n s p r a yt o w e r ad i s s e r t a t i o n ( t h e s i s ) s u b m i t t e dt o s o u t h e a s tu n i v e r s i t y f o rt h ea c a d e m i cd e g r e eo fd o c t o ro f e n g i n e e r i n g b y z h o us h a n m i n g s u p e r v i s e db y j i nb a o s h e n g ，s u nk e q i n s c h o o lo fe n e r g y & e n v i r o n m e n t s o u t h e a s tu n i v e r s i t y d e c e m b e r2 0 0 9 l 东南大学学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。 尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过 的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我 一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 研究生签名：日期：竺i ! ：! ：! 东南大学学位论文使用授权声明 东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印 件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质 论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被奁阅和借阅，可以公布( 包括 以电子信息形式刊登) 论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布( 包括以电 子信息形式刊登) 授权东南大学研究生院办理。 研究生签名：师签期：芝! ! ：! ：! l 目录 目录 摘要一i a b s t r a c t i i i 第一章绪论l 1 1 课题的背景及意义1 1 2 湿法脱硫技术综述2 1 2 1 湿法烟气脱硫技术概述3 1 2 2 喷淋塔脱硫研究7 1 3 喷嘴技术综述8 1 3 1 喷嘴流动实验研究8 1 3 2 喷射流动理论研究9 1 3 3 喷射流动的数值模拟1 l 1 3 4 脱硫系统用喷嘴综述1 2 1 4 本文研究的内容1 3 参考文献14 第二章喷嘴雾化实验研究l9 2 1 弓l 言l9 2 2 液膜测量实验装置及方法l9 2 3 单层喷嘴实验研究2 0 2 4 液膜实验结果与讨论2 l 2 4 1w e 数对无量纲液膜射流破碎长度的影响2 3 2 4 2r e 数对无量纲液膜长度的影响2 4 2 4 30 h n e s o r g e 数对无量纲液膜射长度的影响2 5 2 4 4b o 数对对无量纲液膜长度的影响2 6 2 4 5 液膜射流破裂长度关联式。2 6 2 5 液滴实验结果与讨论2 7 2 5 1 相位多普勒粒子分析仪( p d p a ) 简介2 7 2 5 2 实验步骤2 9 2 5 3 液滴形成影响因素分析3 0 2 5 4 单层喷嘴液滴实验关联式3 4 2 6 螺旋喷嘴试验研究3 4 2 7 液膜雾化后的液滴粒径分布3 7 2 8 小结3 8 参考文献3 9 东南大学博士学位论文 第三章喷嘴雾化数值模拟与预测4 2 3 1 引言“4 2 3 2 液膜边界( r 、r ) 4 2 3 3 液膜破碎4 4 3 4 液滴粒径4 7 3 5 液滴速度的确定4 9 3 6 液滴生成位置的确定4 9 3 7 喷嘴内部流场计算4 9 3 8 计算流程5 1 3 9 结果与讨论。5 2 3 1 0 模拟烟气流速对液膜和液滴的影响预测”6 0 3 1 1 本章小结6 2 参考文献6 2 第四章组合式浆液喷嘴研究6 4 4 1 引言6 4 4 2 数值模拟6 5 4 3 喷嘴的改进6 9 4 4 实验研究7 2 4 5 本章小结7 6 参考文献7 6 第五章脱硫塔流动及吸收实验研究7 8 5 1 引言7 8 5 2 实验装置7 8 5 3 实验步骤8 0 5 4 实验结果与讨论8 0 5 5 本章小结9 5 参考文献9 5 第六章脱硫过程数值模拟9 8 6 1 引言9 8 6 2 计算模型9 8 6 2 1 流场模型9 8 6 2 2 颗粒运动模型”10 0 6 3 传热、蒸汽传质计算1 0 2 6 3 1 温度计算1 0 2 6 3 2 液滴蒸发”1 0 2 目录 6 3 3 饱和压力l0 3 6 3 4 液滴传热1 0 4 6 4 二氧化硫吸收模型1 0 4 6 5 计算初始设置1 0 5 6 5 1 网格划分1 0 5 6 5 2 计算参数“l0 6 6 6 模拟结果与讨论1 0 7 6 6 1 塔内气相速度场分布”10 7 6 6 2 塔内颗粒相分布10 8 6 6 3 塔内温度场分布l1 0 6 6 4 塔氏鼬t 淑寝食布”、 6 6 5 采用不同喷嘴雾化模型与实验值比较与分析1 1 2 6 6 5 计算结果与实验值比较与分析l1 3 6 72 0 0 m w 机组喷淋脱硫塔数值模拟l l5 6 7 1 网格划分l l5 6 7 2 计算初始设置l l6 6 7 3 计算结果及分析”l1 6 6 7 4 入口烟道改造后分析一1 2 7 6 82 3 0 0 m w 机组喷淋脱硫塔数值模拟12 9 6 8 1 脱硫塔及计算初始设置简介1 2 9 6 8 2 计算结果与分析1 3 l 本章小结1 3 6 参考文献1 3 7 第七章全文总结与展望1 4 0 7 1 全文总结1 4 0 7 2 创新之处1 4 1 7 3 展望。1 4 1 刭l 谢。14 3 博士期间完成工作14 4 摘要 摘要 2 0 0 6 年我国二氧化硫排放总量达到2 5 4 9 万吨，其中近半来自火电厂燃煤 锅炉。目前大型火电厂中运用最多的脱硫工艺是采用喷淋塔的湿法烟气脱硫工 艺。尽管我国脱硫技术在电力行业得到广泛应用，但为了降低脱硫系统投资和运 行费用，进行了工艺和设备的改进和简化，导致多数系统的脱硫效率和设备可用 率达不到设计要求。因此，深入研究系统的流动和反应规律，优化关键设备的结 构参数，不仅有助于提高现有脱硫系统的脱硫效率和设备可用率，而且可望开发 新的脱硫工艺，以实现低投资、低运行费用条件下的高效烟气脱硫。 本文首先研究了湿法烟气脱硫系统常用的单层喷嘴和螺旋喷嘴。建立了一个 喷嘴雾化试验台，采用p d p a 和快速c c d 以及数码相机等实验设备研究喷嘴的 雾化特性，考察了单层喷嘴和螺旋喷嘴液膜破裂长度、液滴形成的影响因素，并 归纳了实验关联式。实验发现：在流量逐渐加大时，喷嘴出口液膜的流动呈现三 种状态：稳定流动状态、抖动状态和散乱状态。对于单层喷嘴，在喷嘴出口平均 流速小于1 6 m s 时，连续液膜破裂主要以穿孔破裂为主；在喷嘴出口平均流速 为1 6 m s - - 一2 2 m s 时，液膜的破裂包含波动破裂和穿孔破裂：当喷嘴出口流速 大于2 2 m s 时，连续液膜破裂为波动破裂。对于螺旋喷嘴，在本实验条件下， 连续液膜破裂均为波动破裂。 在实验研究的基础上，建立了一套比较完整的能够预测液滴颗粒形成的液相 喷嘴雾化数学模型，包括喷嘴内部流动模型和外部流动模型两部分。内部流动采 用r n gk 一模型，用f l u e n t 软件进行模拟计算，获得的出口参数作为外部流 动的入口条件。在外部流动模型中，通过假设边界条件简化n s 方程，导出了液 膜的界面控制方程，在综合考虑液膜厚度、扰动波长及干扰波增长率后，采用液 膜厚度与干扰波渗透厚度比较来判定液膜破裂位置，并根据线性稳态理论导出液 膜破裂后形成液丝并进而确定液滴颗粒初始参数。模型预测结果与实验结果吻合 较好。针对实验中无法测量的在有外界气流扰动下的液膜破裂和液滴形成情况， 通过本模型进行了预测，模型计算结果显示：在液体流量不变的情况下，外界气 流扰动越大，连续液膜维持长度越短，产生的液滴颗粒粒径越小。 在上述实验和数值模拟的基础上，本文提出了一种组合式浆液喷嘴，并进行 了流动特性、雾化特性、受力特性的数值模拟和实验研究，依据实验和数值模拟 结果对初型喷嘴进行了结构改进。研究结果表明：该喷嘴在2 0 1 2 0 设计流量下 生成液滴粒径主要为10 0 1 4 0 0 d m ，并且液滴粒径分布比较均匀，而螺旋喷嘴生 成液滴粒径主要为5 0 d m 6 0 0 i j m ，并且分布偏向小粒径。由于小粒径液滴易跟 随气流，使系统阻力增大，同时还造成后部除雾器工作压力增大，排烟带水量增 加，因此该喷嘴可控n 4 , 液滴数量，降低系统阻力，减少排烟带水量。该喷嘴还 具有结构简单，易于加工和维修的特点。 为研究喷嘴在塔内的雾化特性及塔内的气液流动和s 0 2 吸附特性，建立了一 个可视化试验台，考察了喷嘴结构型式、气液流量及比例、进气温度、各喷淋层 喷淋液配比等条件下系统的阻力特性a n - 氧化硫的吸附特性。研究结果表明：在 小尺度塔内，对于单层喷嘴，系统的主要阻力来自于液膜，而对于螺旋喷嘴，液 膜对系统的阻力影响小于单层喷嘴；喷淋脱硫塔内不均匀流动区域主要集中在塔 底入口处；采用单层喷嘴和螺旋喷嘴的系统脱硫效果基本相当。降低进气温度有 助于二氧化硫吸附。 东南人学博上学位论文 依据上述研究结果，本文构造了一个三维两相的喷淋脱硫塔数学模型，该模 型导入了喷嘴雾化模型，并考虑气流流动、s 0 2 与液滴化学反应以及烟气与液滴 间动量、质量和能量的交换。首先，采用该模型对试验台进行数值模拟，通过与 实验结果进行比较，修正了s 0 2 吸附参数使模拟结果与实验结果相一致。然后， 采用该模型对扬州电厂2 0 0 m w 机组脱硫塔进行了模拟，计算结果表明：在喷淋 脱硫塔中，气流和液滴的相互作用非常明显，液滴对气流有强烈的整流作用，而 气流对液滴也有夹带作用，当气流速度超过6 m s 后，液滴夹带量明显增大，从 而使运行阻力大大增加。在塔入口烟道中增加导流板使烟气分层流入塔内，可以 改善塔内烟气与液滴的接触效果，从而提高脱硫效率。最后，采用该模型对太仓 电厂2 3 0 0 m w 机组共用一个烟气喷淋脱硫塔进行了模拟计算，计算结果表明： 采用本文研究的组合式浆液喷嘴，脱硫效率与螺旋喷嘴系统相当，并且组合式浆 液喷嘴的系统阻力小，烟气带水量少。因此组合式浆液喷嘴在脱硫系统中可以完 全取代螺旋喷嘴，采用该喷嘴的系统已经在太仓电厂投入运行。 关键词： 脱硫，喷嘴，液膜，破裂，数值模型 i i a b s t r a c t a b s t r a c t t h e r ew a s2 5 4 9m i l l i o nt o n so fs 0 2e m i s s i o ni nc h i n ai n2 0 0 6 ，o fw h i c hn e a r l y h a l fw e r ee m i t t e df r o mc o a l f i r e dt h e r m a lp o w e rp l a n tb o i l e r s t h em o s tw i d e l yu s e d d e s u l f u r i z a t i o np r o c e s si nl a r g et h e r m a lp o w e rp l a n t i st h ew e tf l u e g a s d e s u l f u r i z a t i o n ( w f g d ) p r o c e s sw h i c hu s es p r a yt o w e r s a l t h o u g ht h ed e s u l f u r i z a t i o n t e c h n o l o g ya r ew i d e l yu s e di nt h ee l e c t r i ci n d u s t r yi nc h i n a , t h ec h a n g eo fo r i g i n a l t e c h n o l o g y ( f r o mt h ew e s t e r nc o u n t r y ) o re q u i p m e n t si nt h ec o n s t r u c t i o no ro p e r a t i o n 1 e a dt ou n a v a i l a b l et ot h ed e s i g n e dg o a l sd u et ot h er e d u c eo fi n v e s t m e n ta n d o p e r a t i n gc o s t s t h e r e f o r e ，t h ed e e ps t u d yo f f l o wa n dr e a c t i o n 晰hn o to n l yh e l pt o i m p r o v et h ed e s u l f u r i z a t i o ne f f i c i e n c y o fe x i s t i n gd e s u l f u r i z a t i o np r o j e c t sa n d e q u i p m e n ta v a i l a b i l i t y b u ta l s ot od e v e l o pa n o v e ld e s u l f u r i z a t i o np r o c e s sw h i c hh a s t h ec h a r a c t e r i s t i c so fl o wi n v e s t m e n t ，l o w r u n n i n gc o s ta n dh i g he f f i c i e n c yo ff l u eg a s d e s u l f u r i z a t i o n s i n g l e 1 a y e rn o z z l ea n ds p i r a ln o z z l ei nw e tf l u eg a sd e s u l f u r i z a t i o ns y s t e mw e r e s t u d i e d aw o r k b e n c hw a ss e tu pt ot e s tt h ec h a r a c t e r i s t i c so fn o z z l es p r a y p d p a ， f a s tc c da sw e l la sd i g i t a lc a m e r a sw e r ee m p l o y e dt oi n v e s t i g a t et h el i q u i df i l m ， d r o p l e tf o r m a t i o na n dt os u mu pt h ee x p e r i m e n tc o r r e l a t i o n i tw a sf o u n dt h a tt h r e e k i n d so fs t a t e s ( s t a b l e ，j i t t e ra n ds c a t t e r ) w e r eo b s e r v e dw i t ht h eg r a d u a l l yi n c r e a s i n g i nt h ef l o w ，w h i c hr e s u l tt od i f f e r e n tk i n d so fr u p t u r eo ff i l m f o rt h es i n g l el a y e r n o z z l e ，t h ep e r f o r a t i o nr u p t u r eo fl i q u i df i l mw a so b s e r v e da st h ea v e r a g ee x i tv e l o c i t y w a sl e s st h a n1 6m s f l u c t u a t i o nr u p t u r ea n dp e r f o r a t i o nb r e a k d o w no fl i q u i df i l m o c c u r r e dw h i l et h ea v e r a g en o z z l ee x i tv e l o c i t yi sb e t w e e n1 6 m s 2 2 m s w h e n t h en o z z l ee x i tv e l o c i t yi sg r e a t e rt h a n2 2m s ，t h ef l u c t u a t i o nr u p t u r ei so n l yw a yo f l i q u i df i l mr u p t u r e f o rt h es p i r a ln o z z l e ，o n l yt h ef l u c t u a t i o nr u p t u r eo ff i l mc a nb e o b s e r v e di nt h i se x p e r i m e n t a lc o n d i t i o n am a t h e m a t i c a lm o d e l i ss e t u p w h i c hi n c l u d et h ei n t e r n a lf l o wm o d e la n dt h e e x t e r n a lf l o wm o d e lo fn o z z l e t h ei n t e m a lf l o wi st h ei gk - m o d e l ，w h i c hc a nb e f o u n di nc f ds o f t w a r ef l u e n t t h eo b t a i n e dd a t af r o mt h ei n t e m a lf l o wm o d e lw a s u s e da st h ee x t e r n a lf l o wi n l e tp a r a m e t e r i nt h ee x t e r n a lf l o wm o d e l ，b ya s s u m i n gt h a t t h eb o u n d a r yc o n d i t i o n st os i m p l i f yn - se q u a t i o n s ，e q u a t i o n sf o rl i q u i df i l mi n t e r f a c e w e r ed e r i v e d t h eb r e a k d o w ns p o tw a sl o c a t e db yc o m p a r i s o no ft h ew a v ep e n e t r a t i o n a n dt h ef i l mt h i c k n e s s i n i t i a ld r o p l e tp a r a m e t e r sc o u l db eo b t a i n e du s i n gt h el i n e a r s t a b l et h e o r y ，砀em o d e lp r e d i c t i o nw a si ng o o da g r e e m e n tw i t ht h ee x p e r i m e n t 。t h e m o d e lc a l c u l a t i o n ss h o wt h a t ：i nt h ec a s eo fc o n s t a n tl i q u i df l o w ，t h eg r e a t e rt h e e x t e r n a la i r f l o wd i s t u r b a n c e s ，t h es h o r t e rl e n g t ho ft h el i q u i df i l ma n dt h es m a l l e r d r o p l e ts i z e ac o m b i n a t i o no fs l u r r yn o z z l e sw a sp r o p o s e db a s e do na b o v e - m e n t i o n e ds t u d y t h ef l o wp r o p e r t i e s ，a e r o s o lp r o p e r t i e s ，m e c h a n i c a lp r o p e r t i e sw e r ec a r d e do u tb c i t hi n n u m e r i c a ls i m u l a t i o na n de x p e r i m e n t a ls t u d ya n ds t r u c t u r a li m p r o v e m e n t sw a s s u p p o s e d u n d e r2 0 1 2 0 o fd e s i g nf l o w ，t h ei m p r o v e dn o z z l eg e n e r a t ed r o p l e t w h i c hs i z ed i s t r i b u t i o nw a sm a i n l yi n1o o 14 0 0 1 a m w h i l es p i r a ln o z z l ed r o p l e ts i z e w a sm a i n l yi n5 0 6 0 0 1 x m w h i c hi sm o r ea c c r e d i t e ds i n c et h es i n a i ls i z ed r o p l e t s i l l 东南大学博士学位论文 c o u l db ee n t r a i nb yt h ef l u eg a s w h i c hr e s u l tt ot h ei n c r e a s eo fs y s t e mr e s i s t a n c e sa n d t h er e a l d e f r o s t e r1 0 a d n l en o z z l ea l s oh a sas i m p l es t r u c t u r e e a s yp r o c e s s i n ga n d g o o dm a i n t e n a n c ef e a t u r e s av i s u a l i z e dt e s te q u i p m e n tw a sb u i l tu pt oi n v e s t i g a t et h es p r a yn o z z l e sa n dt h e s 0 2a d s o r p t i o nc h a r a c t e r i s t i c s t h ec h a r a c t e r i s t i c so fs y s t e mr e s i s t a n c e sa n ds 0 2 a d s o r p t i o nt os t r u c t u r eo ft h en o z z l et y p e s ，g a s - l i q u i df l o wv o l u m ea n dt h er a t i o ， i n t a k ea i rt e m p e r a t u r e ，t h ev o l u m ef r a c t i o no fs p r a yl i q u i di nd i f f e r e n ts p r a yl a y e r w e r es t u d i e d t h er e s u l t ss h o w e dt h a t ：i nt h es m a l l s c a l et o w e r f o rs i n g l e n o z z l e t h e s y s t e m sm a i nr e s i s t a n c ec a m ef r o mi nt h ef i l m ，w h i l ef o rs p i r a ln o z z l e s ，l i q u i df i l m r e s i s t a n c et ot h es y s t e mi s1 e s st h a ns i n g l el a yn o z z l e t h eu n e v e nf l o wa r e a sa l e m a i n l yc o n c e n t r a t e di nt h et o w e rb o t t o me n t r a n c e t h eu s i n go fs i n g l el a y e rn o z z l eo r s p i r a ln o z z l ei nd e s u l f u r i z a t i o ns y s t e mi si n s i g n i f i c a n tt od e s u l f t t n z a t i o ne f j f i c i e n c y r e d u c i n gi n t a k ea i rt e m p e r a t u r e sc o n t r i b u t et os u l f u rd i o x i d ea b s o r p t i o n at h r e e d i m e n s i o n a lt w o p h a s en u m e r i c a lm o d e lo fs p r a yd e s u l f u r i z a t i o nt o w e r w a f tc o n s t r u c t e d t h em o d e li n t r o d u c e dt h ea b o v en o z z l ea t o m i z a t i o nm o d e l s c o m b i n e dw i t ht h ea i rf l o w ，d r o p l e tm o m e n t u m ，m a s sa n de n e r g ye x c h a n g e ，a sw e l la s r e a c t i o nb e t w e e ns o ：t h em o d e lw a su s e dt os i m u l a t et h ea b o v et e s te q u i p m e n ta n d c o m p a r e dw i t ht h ee x p e r i m e n tt om o d i f yt h es 0 2a b s o r p t i o np a r a m e t e r s t h e m o d i f i e dm o d e lu s e dt os i m u l a t et h e y a n g z h o up o w e rp l a n t2 0 0 m wu n i t d e s u l f u r i z a t i o nt o w e r i m p r o v e m e n t sw a ss u g g e s t e dt h a ta d d i t i o no fc l a p b o a r di nt h e t o w e re n t r a n c ew o u l dh e l pt ot h ef l u eg a ss t r a t i f i e df l o w w h i c hi m p r o v e dt h ee f f e c to f g a sc o n t a c tw i t ht h ed r o p l e t s t h e r e b ye n h a n c i n gt h ee f j f i c i e n c yo fd e s u l f u r i z a t i o n f i n a l l y t h em o d e lw a su s e dt os i m u l a t et h et a i c a n gp o w e rp l a n t2 3 0 0 m wu n i t s w h i c hs h a r eaf l u eg a sd e s u l f u r i z a t i o ns p r a yt o w e r t h er e s u l t ss h o wt h a t ：t h en o v a l n o z z l ea n ds p i r a ln o z z l eh a st h ea l m c i s ts a m ed e s u l f u r i z a t i o ne 伍c i e n c y b u tt h e s y s t e mr e s i s t a n c ea n dd r o p l e te n t r a i n m e n to fn o v a ln o z z l ei sl e s st h a nt h es p i r a ln o z z l e s ot h en o v a ln o z z l ec a nc o m p l e t e l yr e p l a c es p i r a ln o z z l ei nt h ef g d s y s t e m a n dt h i s n o v a ln o z z l eh a sb e e na p p l i e di nt a i c a n gp o w e rp l a n t k e y w o r d s ： d e s u l f u r i z a t i o n ，n o z z l e ，s h e e t ，b r e a k - u p ，m a t h e m a t i c a lm o d e l i v 第章绪论 1 1 课题的背景及意义 第一章绪论帚一早珀下匕 国家统计局在2 0 0 8 年1 0 月3 0 日发布的报告显示，1 9 7 9 年至2 0 0 7 年，我 国能源消费年均增长5 4 ，年消耗能源已高居世界第二位，仅次于美国，在可 预见的将来，我国的能源消费还将维持这种状态。长期以来，由于受资源的制约， 我国的一次能源以煤炭为主，煤炭消耗占到我国一次能源消耗的7 0 左右。2 0 0 7 年我国原煤产量达到2 5 2 6 亿吨旧。，除去少量出口外，剩余部分中超过8 0 用作 燃料用煤。随着国际上石油价格的波动，煤炭作为我国能自主控制的一次能源， 其主体地位将进一步巩固。 煤炭作为一次能源的一个很大缺点是在燃烧中会产生s o x 、n o x 和烟尘等污 染物，虽然这些物质在烟气中的含量不高，但由于烟气总体积基数大，所以排放 的总量仍然很大。据国家统计局统计心3 ，2 0 0 6 年，二氧化硫排放总量高达2 5 4 9 万吨，居世界第一。由s 0 2 与空气中水蒸汽结合而形成的酸雨已经覆盖了4 0 以上的国土，5 0 以上的城市平均s 0 2 浓度超过了国家二级标准( 6 0 1 x g m 3 ) ，造 成了巨大的经济损失。有鉴于此，国家有关部门相继制定了严格的环保法规，早 在上世纪9 0 年代初，国务院就发布了关于酸雨控制区和二氧化硫污染控制区 有关问题的批复旧1 ，明确规定了对“两控区 二氧化硫排放总量的要求，但随 着我国经济的高速发展，相关的指标完成情况并不乐观。 国家发展改革委员会和环保总局联合发布的现有燃煤电厂二氧化硫治理 “十一五”规划h 1 中提出：“十一五”期间，现有燃煤电厂必须安装烟气脱 硫设施1 3 7 亿千瓦；到2 0 1 0 年，现有燃煤电厂二氧化硫排放总量预计将由2 0 0 5 年的1 3 0 0 万吨下降到5 0 2 万吨。国家还对s 0 2 的排放指标也作了规定：使用含 硫率大于1 的燃料其烟囱排放的s 0 2 最高浓度彳i 能超过1 2 0 0 m g m 3 。与此同时， 国家有关部门也将脱硫脱硝技术列入了“九五”、“十五”攻关计划，多个工业大 省( 如江苏省、福建省等) 也设立专项计划将烟气控制治理列入重点研究领域， 这些计划的实施推动了该项技术存我国的发展和应用。根据国家发展改革委员会 公布的数据，到2 0 0 7 年底，中国火电厂烟气脱硫装机容量超过2 7 亿千瓦，约 占火电装机总容量的5 0 。当年投运1 0 0 m w 及以上火电机组脱硫装置1 1 6 亿 千瓦，比2 0 0 6 年增长1 4 。由此可见，电力s 0 2 排放控制能力有了质的提高。 尽管取得了显著成绩，但由于我国s 0 2 排放总量仍然巨大，节能减排形势依然 十分严峻。 自2 0 世纪7 0 年代初日本和美国率先实施控制s 0 2 排放以来，多个国家相继 制定了严格的s 0 2 排放标准和中长期控制战略，加速了控制s 0 2 的步伐，大大促 进了相关技术的发展，形成了完备的生产工艺和工业化应用，到上世纪8 0 年代， 借助于强大的经济实力，西方国家基本上解决了s 0 2 排放控制问题，相关研究 渐趋冷淡。但随着第三世界国家经济发展，s 0 2 排放造成的大气污染再次成为世 界性环境问题，西方国家借助于技术研究起步早的优势向这些国家进行技术和设 备的输出，几乎垄断了这个行业。我国对大气污染防治技术的研究起步于上世纪 7 0 年代，并于8 0 9 0 年代引进建设了一批脱硫示范工程。由于国家的重视及相关 东南大学博士学位论文 政策的鼓励，以脱硫工程为主的公司迅速成长起来，形成了北京国电龙源环保工 程有限公司、武汉凯迪电力环保有限公司、北京博奇电力科技有限公司、清华同 方能源环境公司，浙江蓝天环保高科技股份有限公司，江苏苏源环保工程股份有 限公司、中国大唐集团科技工程有限公司等在行业有重大影响的企业。同时我国 的相关研究发展也很快，多所高校和一批科研机构也纷纷加入其中，取得了多项 科研成果，如东南大学开发的底饲循环喷动流化床烟气脱硫技术、流态化吸收式 烟气脱硫技术、清华大学开发的液柱塔脱硫工艺等均具有自主知识产权。同时， 我国在脱硫工程的自主开发上也有了新的进展，如苏源环保工程股份有限公司研 发的具有自主知识产权的石灰石石膏湿法烟气脱硫技术已应用于太仓港环保发 电有限公n - - 期( 2 3 0 0 m w ) 烟气脱硫工程；北京国电龙源环保工程有限公司在引 进德国技术的基础上进行消化、吸收和再创新，亦拥有了自主知识产权的石灰石 一石膏湿法烟气脱硫技术，并成功应用于江阴苏龙发电有限公司三期 ( 2 x 3 3 0 m w ) 烟气脱硫工程。尽管我国目前从事脱硫工程项目的单位很多，但 总体来说拥有自主知识产权的单位很少，多数单位均采用依托或引进国外技术来 进行项目的实施，关键设备和相关技术开发工作尚有待展开。 目前我国燃煤脱硫工作开展范围广，力度大，但还存在许多问题，突出表现 在以下方面： 1 烟气脱硫技术自主创新能力仍较低。截止目前，我国只有少数脱硫公司 拥有3 0 万千瓦及以上机组自主知识产权的烟气脱硫技术，大多数脱硫 公司仍需采用国外技术，而且消化吸收、再创新能力较弱。采用国外技 术，要向国外公司支付技术引进费和技术使用费。在2 0 0 6 年中国电力 产业发展高层论坛上，有关专家