（控制理论与控制工程专业论文）湿法烟气脱硫自动控制系统设计与开发.pdf

原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下， 独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论 文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的科研成果。对本 文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标 明。本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名巷瘩 e l 期： 知届s z 3 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意 学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允 许论文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论文的全部 或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他 复制手段保存论文和汇编本学位论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名撖 导师签名矛幺 日期： 2 砂j 乃 l 山东大学硕士学位论文 目录 摘要i a b s t r a c t i i 符号说明i v 第一章前言1 1 1 脱硫技术应用的重要意义1 1 2 脱硫技术国内外发展现状2 1 2 1 燃烧前脱硫3 1 2 2 燃烧中脱硫4 1 2 3 燃烧后脱硫5 1 3 课题的研究内容5 第二章湿法烟气脱硫工艺7 2 1 几种烟气脱硫工艺比较7 2 2 湿式双碱法烟气脱硫工艺1 0 2 2 1 湿式双碱法烟气脱硫工艺原理1 0 2 2 2 湿式双碱法烟气脱硫工艺流程图。1o 2 2 3 烟气系统1 2 2 2 4 吸收系统。1 2 2 2 5 工艺水系统1 4 2 2 6 石灰浆液制备及输送系统1 4 2 2 7 钠碱输送系统1 5 2 2 8 压缩空气系统15 2 3 湿式双碱法脱硫系统主要设备1 6 2 4 本章小结1 7 第三章系统总体设计1 8 3 1 系统设计概述l8 3 2 系统设计原则1 8 3 3 系统设计思想l9 3 4 系统总体结构2 0 山东大学硕士学位论文 3 4 1 系统结构图2 0 3 4 2 各单元功能描述2l 3 5 本章小结2 3 第四章系统硬件设计2 4 4 1 控制站p l c 设计2 4 4 1 1p l c 的定义和特点2 4 4 1 2g ef a n u c 的9 0 3 0 系列p l c 2 5 4 2 现场设备变频器设计3 0 4 3 系统通讯网络设计31 4 3 1 工业通讯概述31 4 3 2 工业通讯系统的特点3 2 4 3 3 工业以太网3 3 4 3 4 光纤工业以太环网的优点3 6 4 3 5 全厂综合通讯网络设计3 7 4 4 本章小结4 0 第五章控制系统软件的总体设计4 1 5 1p l c 程序设计4 l 5 1 1p r o f i e ym a c h i n ee d i t i o nv 5 6 0 编程软件4 1 5 1 2 创建一个新的工程4 3 5 1 3 创建变量4 6 5 1 4 系统程序设计4 9 5 2 上位组态程序设计5 7 5 2 1 上位组态软件介绍5 7 5 2 2c i m p l i c i t y 在本系统中的应用5 9 5 3 工业以太网通讯协议的使用6 4 5 4 本章小结6 6 第六章烟气脱硫系统过程控制方案分析6 7 6 1p i d 控制原理6 7 6 2p i d 参数整定方法7 0 6 3 本系统p i d 控制方案的分析与设计7 1 i i 山东大学硕士学位论文 6 3 1 增压风机入口压力控制7 l 6 3 2 石灰浆液浓度控制7 2 6 4 模糊p i d 控制在吸收塔p h 值控制中的应用7 3 6 4 1 吸收塔p h 值控制策略探讨7 3 6 4 2 模糊控制系统的组成及工作原理7 5 6 4 3 模糊控制系统的特点7 6 6 4 4 模糊控制器的工作原理7 6 6 4 5 模糊控制器的设计方法7 7 6 4 6 吸收塔p h 值控制系统模糊p i d 控制器的设计8 0 6 4 7p i d 算法及模糊p i d 算法仿真比较8 4 6 4 8 吸收塔p h 值控制方案设计8 7 6 5 本章小结8 8 第七章总结与展望8 9 7 1 总结8 9 7 2 展望9 0 参考文献9 1 致谢9 4 攻读硕士学位期间发表的论文9 5 h i 山东大学硕士学位论文 c o n t e n t s a b s t r a c t ( c h i n e s e ) i a b s t r a c t ( e n g l i s h ) i i s y m b o ln o t e i v c h a p t e r1 i n t r o d u c t i o n 1 1 1i m p o r t a n c eo f d e s u l f u r i z a t i o nt e c h n o l o g y 1 1 2o v e r v i e wo f t h ed e v e l o p m e n ta th o m ea n da b r o a d 2 1 2 1d e s u l f u r i z a t i o nb e f o r ec o m b u s t i o n 3 1 2 2d e s u l f u r i z a t i o ni nc o m b u s t i o n 4 1 2 3f l u eg a sd e s u l f u r i z a t i o n 5 1 3c o n t e n to fp r e s e n ts t u d y 5 c h a p t e r2t e c h n o l o g yo fw e tf l u eg a sd e s u l f u r i z a t i o n 7 2 1c o m p a r i s o no f d i f f e r e n tf l u eg a sd e s u l f u r i z a t i o n 7 2 2t e c h n o l o g yo fw e td u a l - a l k a l if g d 10 2 2 1p r i n c i p l eo f w e td u a l a l k a l if g d 1 0 2 2 2f l o wc h a r to f w e td u a l a l k a l if g d 1 0 2 2 3f l u eg a ss y s t e m 12 2 2 4a b s o r p t i o ns y s t e m 1 2 2 2 5p r o c e s sw a t e rs y s t e m 14 2 2 6l i m es l u r r yp r e p a r a t i o na n dd i s t r i b u t i o ns y s t e m 。1 4 2 2 7n a - a l k a l it r a n s p o r ts y s t e m 1 5 2 2 8c o m p a s s e da i rs y s t e m 1 5 2 3m a i n l ye l e c t r i c a le q u i p m e n ta n di i l s t r u r n e n t so fd e s u l f u r i z a t i o ns y s t e m l6 2 4s u m m a r y 1 7 c h a p t e r3d e s i g no f c o n t r o ls y s t e mp l a n 1 8 3 1o v e r v i e wo f t h es y s t e md e s i g n 1 8 3 2p r i n c i p l e so f t h es y s t e md e s i g n 18 3 3i d e ao f t h es y s t e md e s i g n 1 9 ：；4s y s t e mc o m p o n e n t s 2 0 3 4 1s y s t e ms t r u c t u r e 2 0 3 4 2d e s c r i p t i o n so f e a c hu i l i t 2 l i v 山东大学硕士学位论文 3 5s u m m a r y 2 3 c h a p t e r4 h a r d w a r ed e s i g no fc o n t r o ls y s t e m 2 4 4 1p l cd e s i g n 2 4 4 1 1d e f i n i t i o na n dc h a r a c t e r i s t i c so fp l c 2 4 4 1 2p l co fg ef a n u c s9 0 3 0s e r i e s 2 5 4 2d e s i g no f c o n v e r t e r 3 0 4 3d e s i g no fc o m m u n i c a t i o nn e t w o r k 31 4 3 1o v e r v i e wo f i n d u s t r i a lc o m m u n i c a t i o n 3 2 4 3 2c h a r a c t e r i s t i co fi n d u s t r i a lc o m m u n i c a t i o ns y s t e m 3 2 4 3 3i n d u s t r i a le t h e r n e t 3 3 4 3 4a d v a n t a g eo fo p t i c a lf i b e re t h e r n e t 3 6 4 3 5s y s t e mc o m m u n i c a t i o nn e t w o r kd e s i g n 3 7 4 4s u m m a r y 4 0 c h a p t e r5 s o f t w a r ed e s i g no f c o n t r o ls y s t e m 4 1 5 1d e s i g no f p l cp r o g r a m m i n g 4 1 5 1 1p r o f i c ym a c h i n ee d i t i o nv 5 6 0 4 l 5 1 2c r e a t ean e wd o c u m e m 。4 3 5 1 3c r e a t ev a r i a b l e s 4 6 5 1 4s y s t e mp r o g r a m m i n g 4 9 5 2d e s i g no fc o n f i g u r a t i o np r o g r a m m i n g 5 7 5 2 1i n t r o d u c t i o no fc o n f i g u r a t i o ns o f t w a r e 5 7 5 2 2a p p l i c a t i o no fc i m p l i c i t y 5 9 5 3a p p l i c a t i o no fi n d u s t r i a le t h e m e tp r o t o c o l s 6 4 5 4s u m m a r y 6 6 c h a p t e r6a n a l y s i so ff g d p r o c e s sc o n t r o l 6 7 6 1p i dc o n t r o lt h e o r y 6 7 6 2p i dp a r a m e t e rt u n i n g 7 0 6 3a n a l y s i sa n dd e s i g no f p i dc o n t r o lp r o g r a mi nt h i ss y s t e m 7 1 6 3 1c o n t r o lo f b o o s t e rf a ni n l e tp r e s s u r e 7 1 6 3 2c o n t r 0 1o f l i m es l u r r yc o n c e n t r a t i o n 7 2 6 4f u z z yp i dc o n t r o lo fa b s o r b o rp hv a l u e 7 3 6 4 1d i s c u s s i o n so f a b s o r b o rp hv a l u ec o n t r o l 。7 3 v 山东大学硕士学位论文 62s t r u c t u r ea n dp r i n c i p l eo ff u z z yc o n t r o ls y s t e m 4 ) 6 4 3c h a r a c t e r i s t i co ff u z z yc o n t r o ls y s t e m “7 6 6 4 40 1 ：i e r a t i o np r i n c i p l e so ff u z z y c o n t r o l l e r 7 6 6 4 5m e t h o d o l o g yo ff u z z yc o n t r o l l e rd e s i g n ”7 7 6 。4 6f u z z yp i dc o n t r o l l e rd e s i g no fa b s o r b o rp hv a l u e c o n t r o l s y s t e m 8 0 6 4 7c o m p a r i s o no fm a t l a bs i m u l a t i o nb e t w e e np i da n df u z z y p i d 8 4 6 4 8d e s i g no fa b s o r b o rp hv a l u ec o n t r o l 8 7 6 5s u m m a r y 8 8 c h a p t e r7s u m m a r ya n ds u g g e s t i o n sf o rf u t u r es t u d y “8 9 7 1s u m m a r y 8 9 7 2s u g g e s t i o n sf o rf u t u r es t u d y - 9 0 r e f b r e n c e s ”9 1 a c k n o w k ：d g e m e n t s 9 4 p u b l i c a t i o n s 9 5 v i 山东大学硕士学位论文 摘要 经济发展使得人们的生活水平不断提高，但也使人们周围的生活环境不 断恶化，人们逐渐意识到环境污染的危害，并提出了经济与环境必须协调发 展的要求。大气污染与人们的生活息息相关，它会直接造成人群死亡率增加， 破坏生态系统，造成巨大的损失。而煤炭燃烧产生的s 0 2 对大气造成的污染 更为严重，为此国家发布了一系列环保标准，要求严格控制s 0 2 的排放量。 烟气脱硫( f l u eg a sd e s u l f u r i z a t i o n ，f g d ) 系统设备作为有效的s 0 2 减 排设备，在国家更严格的环保要求下，不再是投运与否都不影响企业正常生 产的辅助设备，而是企业正常生产必须投运的设备。所以，整个脱硫过程中 的关键部分一脱硫控制系统的设计与构建就成了重中之重，直接影响了脱 硫的效果与效率。 本文以中粮艾地盟粮油工业( 菏泽) 有限公司3 5 t h 锅炉烟气治理工程 为背景，应用先进的工业控制计算机、可编程控制器p l c 技术、工业自动化 组态软件技术、电力电子控制技术以及网络通信技术等，设计出了高可靠的、 高效率的湿法烟气脱硫自动控制系统。该系统采用美国g ef a n u c 公司的9 0 3 0 系列产品搭建，完成了对现场仪表的数据采集、设备的集散控制，保证了整 个脱硫工艺的可靠运行，并取得了良好的脱硫效果与脱硫效率。 本文大体介绍了湿法烟气脱硫自动控制系统的硬件、软件设计，以及通 讯网络的构建。具体包括硬件配置和现场信号的连接、p l c 的编程、上位监 控系统的组态、通讯协议的比较与选择等。为了能够得到最优的脱硫效果与 脱硫效率，本文对多种控制方案进行分析，运用p i d 控制技术与其他控制技 术相结合的方法来控制脱硫过程中的关键参数，得到了较好的控制效果。本 文还针对脱硫塔反应池中浆液的p h 值控制提出了模糊p i d 控制策略，并搭 建仿真系统进行论证，证实了其对p h 值的控制效果优于普通p i d 。 本系统已在中粮艾地盟粮油工业( 菏泽) 有限公司投入使用，目前运行 状况良好，达到了预期的脱硫效果与脱硫效率，具有重大的环保意义、经济 意义和社会意义。 关键词：烟气脱硫，可编程控制器，p h 值，上位监控，p i d 控制。 山东大学硕士学位论文 a b s t r a c t t h ed e v e l o p m e n to fe c o n o m ym a k e st h a tt h es t a n d a r do fl i v i n gr i s i n g ，b u t a l s ot h ed e t e r i o r a t i n go f l i v i n ge n v i r o n m e n t p e o p l eg r a d u a l l yb e c o m ea w a r eo ft h e d a m a g eo fe n v i r o n m e n t a lp o l l u t i o n ，a n dp u tf o r w a r dt h en e e df o rc o o r d i n a t i o no f e c o n o m i ca n de n v i r o n m e n t a ld e v e l o p m e n t a i rp o l l u t i o nh a sm a n yi m p o r t a n t r e l a t i o n sw i t hp e o p l e s l i f e ，i tw i l ld i r e c t l yr e s u l ti nm o r t a l i t y i n c r e a s i n g ， e c o s y s t e m sd e s t r u c t i n g ，a n dh u g el o s s e s t h e5 0 2o fc o a lc o m b u s t i o nm a k e st h e a i rp o l l u t i o nb e c o m em o r es e r i o u s ，s ot h eg o v e r n m e n th a si s s u e das e r i e so f e n v i r o n m e n t a ls t a n d a r d si no r d e rt oc o n t r o lt h ee m i s s i o no fs 0 2 s t r i c t l y u n d e rt h em o r es t r i n g e n te n v i r o n m e n t a lr e q u i r e m e n t s ，a sa ne f f e c t i v es 0 2 e m i s s i o nr e d u c t i o ne q u i p m e n t ，f g d ( f l u eg a sd e s u l f u r i z a t i o n ) s y s t e mi sn o l o n g e r a n a u x i l i a r ye q u i p m e n t sw h i c hw i l l n o ta f f e c tn o r m a lp r o d u c t i o n ，b u tt h e e q u i p m e n t sw h i c hm u s tb ep u ti n t oo p e r a t i o n t h e r e f o r e ，t h ek e yp a r to ft h e d e s u l f u r i z a t i o np m c e s s _ t h ed e s i g na n dc o n s t r u c t i o no fc o n t r o ls y s t e mw h i c h d i r e c t l yi m p a c t so nt h ee f f e c t i v e n e s sa n de f f i c i e n c yo fd e s u l f u r i z a t i o nh a sb e c o m e m o s ti m p o r t a n t t h i sp a p e rs e t st h eb a c k g r o u n dw i t h3 5 t hb o i l e rf l u eg a st r e a t m e n tp r o j e c t w h i c hl i e si nc o f c oa n da d m g r a i na n do i li n d u s t r y ( h e z e ) c o ，l t d t h em o s t a d v a n c e d c o m p u t e rt e c h n o l o g y , p l ct e c h n o l o g y , p o w e re l e c t r o n i cc o n t r o l t e c h n o l o g y , a n dc o m m u n i c a t i o nt e c h n o l o g ya r eu s e di nt h eh i g h r e l i a b l ea n d h i g h 。e f f i c i e n c yf l u eg a sd e s u l f u r i z a t i o nc o n t r o ls y s t e m t h es y s t e mw a ss e r e du p w i t hg ef a n u c s9 0 3 0s e r i e sp l c ，a l s oc o m p l e t e dt h ed a t ac o l l e c t i o na b o u tf i e l d i n s t r u m e n t a t i o na n dt h ed i s t r i b u t e dc o n t r o la b o u te q u i p m e n t t h i se n s u r e sr e l i a b l e o p e r a t i o no ft h ed e s u l f u r i z a t i o np r o c e s s ，a n dh a sa c h i e v e dg o o dd e s u l f u r i z a t i o n e f f i c i e n c y t h i sp a p e ri n t r o d u c et h es y s t e m s d e s i g no fh a r d w a r e ，s o f t w a r ea n dt h e c o n n e t i o no fn e t w o r k i n c l u d i n gt h ee q u i p m e n ta n dt h es i g n a lc o n n e c ti nl o c a l e p a r t i c u l a r , t h ep r o g r a m m eo fp l c ，t h ec o n f i g u r a t i o no fm o n i t o rs y s t e m ，t h e c o m p a r i s o na n ds e l e c t i o no fp r o t o c o l sa n ds oo n t h i sa r t i c l ea n a l y z e sav a r i e t yo f i i 山东大学硕士学位论文 c o n t r o lp r o g r a m s ，a n dm a k e st h es y s t e mu s i n gp i dc o n t r o lt e c h n o l o g yc o m b i n e d w i t ho t h e rc o n t r o lt e c h n o l o g ya p p r o a c ht oc o n t r o lt h ek e yp a r a m e t e r si nt h e d e s u l f u r i z a t i o np r o c e s s i nt h ee n dt h es y s t e mw h i c hb ed e s i g n e di nt h i sp a p e rh a s g o r e nb e t t e rc o n t r o le f f e c t t h i sa r t i c l ea l s op r o p s e d t h ef u z z yp i dc o n t r o ls t r a t e g y f o rt h ec o n t r o lo fd e s u l p h u r i s a t i o nr e a c t i o nt a n kp hv a l u e ，b u i l ts i m u l a t i o ns y s t e m ， a n dp r o v e dt h a tt h i ss t r a t e g yi sb e t t e rt h a nn o r m a lp i di nt h ec o n t r o lo ft h et a n k p h v a l u e t h i ss y s t e mi sr u n n i n gi nc o f c oa n da d mc o r p o r a t i o nn o w i th a ss e r v e d t h ea n t i c i p a t e dc o n t r o lp u r p o s ea n de f f e c t i ta l s og e t sg r e a te n v i r o n m e n t a l s i g n i f i c a n c e ，e c o n o m i ca n ds o c i a ls i g n i f i c a n c e k e yw o r d s ：f l u eg a sd e s u l f u r i z a t i o n ，p r o g r a m m a b l el o g i cc o n t r o l l e r , p h v a l u e ，h o s tm o n i t o r i n g ，p i dc o n t r o l i i i 山东大学硕士学位论文 符号说明 a r p - a b s o r b e rr e c i r c u l a t i o np u m p 吸收塔循环泵 d a s ：d a t aa c q u i s i t i o ns y s t e m数据采集系统 d c s d i s t r i b u t e dc o n t r o ls y s t e m 集散控制系统 e p a e n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o na g e n c y 美国国家环境保护局 f g d - f l u eg a sd e s u l f u r i z a t i o n 烟气脱硫系统 m e ：m i s te l i m i n a t o r 除雾器 m c s a n a l o gc o n t r o ls y s t e m模拟量控制系统 o p c ：o l ef o rp r o c e s sc o n t r o l用于过程控制的o l e p l c - p r o g r a m m a b l el o g i cc o n t r o l l e r 可编程控制器 p i d ：p r o p o r t i o ni n t e g r a t i o nd i f f e r e n t i a t i o n 比例、微分、积分 s c s ：s e q u e n c ec o n t r o ls y s t e m顺序控制系统 s c a d a ：s u p e r v i s o r yc o n t r o la n dd a t aa c q u i s i t i o n监控和数据采集 s r t p ：s e c u r er e a l t i m et r a n s p o r tp r o t o c o l安全实时传输协议 i v 山东大学硕士学位论文 第一章前言 脱硫一般分为烟气脱硫和橡胶专业的脱硫，本设计主要是烟气脱硫。烟 气脱硫就是除去烟气中硫及化合物( 主要指烟气中的s o 、s 0 2 等) 的过程， 以使排放烟气达到环保要求。脱硫技术是一项创造巨大环保效益和重大经济 效益的重要技术，它可以大幅度减少人们生产、生活中生成的s 0 2 等对地球 的污染，同时可以做到废物回收再利用；它的推广应用为地球上每个生物的 正常生活提供了一份保障。在这个环境保护愈来愈重要的时代，积极推行各 种脱硫技术的广泛应用，成为国家环保工作的重要组成部分。 1 1 脱硫技术应用的重要意义 我国的能源消费以煤炭为主，是燃煤大国，煤炭产量居世界首位，同时 煤炭占一次能源消费总量的7 5 t l 】【2 】。中国富煤贫油少气的能源资源特点和经 济发展阶段决定了从今往后相当长的一段时间内煤炭仍是我国的主要能源。 根据预测，至1 j 2 0 2 0 年，我国的能源结构中煤炭仍然将处于主导地位。大量的 火电厂与各种工厂消耗的燃煤数量巨大。2 0 0 7 年中国煤炭消费量约为2 5 8 亿 吨，2 0 0 8 年中国煤炭消费量约为2 7 4 亿吨，而2 0 0 9 年的煤炭供给缺口近3 0 ， 导致中国年产3 0 亿吨煤还不够用。据预测，至 2 0 2 0 年，中国煤炭消费量将超 过3 5 亿吨，2 0 0 8 2 0 2 0 年累计需求超过4 3 0 亿吨【3 1 。随着我国国民经济的迅速发 展与人民生活水平的提高，煤炭能源高需求量与高消耗量必定依然延续。 煤炭的大量燃烧产生了很多有害物质，烟尘、s 0 2 、n o 以及由此而产生 的酸雨等污染物对大气环境造成了极大的危害。目前我国是世界三大酸雨区 之一，p h d , 、于5 6 的区域面积已占全国国土面积的4 0 ，两控区面积占全国面 积的1 1 4 。中国国家环境保护总局污染控制司副司长李新民指出，我国二氧 化硫排放量的9 0 ，氮氧化物排放量的7 0 来自燃煤，而二氧化硫是造成空气 污染的一个重要因素。2 0 0 5 年中国二氧化硫排放总量高达2 5 4 9 3 万吨，比2 0 0 0 年增加了2 7 ，居世界第一。其中燃煤电厂二氧化硫排放量已达到总排放量 的5 0 左右。随着我国社会经济的发展，作为以煤炭为主要消耗能源的国家， 山东大学硕士学位论文 我国二氧化硫排放量逐年增加，如表1 1 所示。 表1 1 全国近年二氧化硫排放量统计【4 1 项目二氧化硫排放量( 万吨) 年度合计 工业 生活 2 0 0 0 1 9 9 5 11 6 1 2 53 8 2 6 2 0 0 11 9 4 7 81 5 6 6 63 8 1 2 2 0 0 21 9 2 6 61 5 6 2 03 6 4 6 2 0 0 32 1 5 8 71 7 9 1 43 6 7 3 2 0 0 42 2 5 4 91 8 9 1 43 6 3 5 2 0 0 52 5 4 9 3 2 1 6 8 4 3 8 0 9 保护环境是我国的一项基本国策。而煤炭的不洁净燃烧所产生的s 0 2 是大 气污染的主要来源，据统计，全国s 0 2 排放量已连续多年超过2 0 0 0 万吨。s 0 2 的大量排放导致全球性大气污染和酸雨日趋严重，其对环境生态的破坏、对 人类健康的影响和对金属和金属制品的腐蚀，早已引起世界各国的关注和重 视。由于我国二氧化硫排放总量居世界首位，据统计因酸雨和二氧化硫污染 造成的经济损失每年在1 0 0 0 亿元以上。然而我国能源结构的特点决定了控制 二氧化硫污染的关键是控制火电厂与工厂二氧化硫的排放量。严峻的现实使 得削减和控制火电厂与工厂燃煤二氧化硫污染势在必行。我国政府已将s 0 2 污染的治理提到了议事日程，由建立两控区，实施总量控制、浓度控制，到 排放收费，超标罚款，再到实施强制性脱硫，其执法力度越来越大。控n s 0 2 的排放已成为不可忽视、不可回避的问题。因此，解决好火电厂与工厂燃煤 排放烟气的脱硫问题对于解决大气s 0 2 的污染具有极为重要的意义，烟气脱硫 技术必将为大气环境的改善提供强有力的保障。 1 2 脱硫技术国内外发展现状 对于脱硫技术的研究，从2 0 世纪初至今已有9 0 多年的历史。1 1 1 2 0 世纪6 0 年代起，一些工业化国家相继制定了严格的法规和标准，限制燃烧过程s 0 2 等污染物的排放，这一措施极大地促进了脱硫技术的发展。据美国环保局 ( e p a ) 1 9 8 4 年统计，世界各国开发、研究、使用的s 0 2 控制技术已达1 8 9 种， 2 山东大学硕士学位论文 预计目前的数量将超过2 0 0 种5 】【6 1 。这些技术概括起来，可分为4 类：燃烧前脱 硫、燃烧中脱硫、燃烧后脱硫( 烟气脱硫) 和煤的转化利用技术。 1 2 1 燃烧前脱硫 燃烧前脱硫就是在煤燃烧前应用化学或物理方法去除或减少原煤中所含 的硫分和灰分等杂质，从而达到脱硫的目的【7 】。 燃烧前脱硫技术主要有物理洗选煤法、化学洗选煤法、煤的气化和液化、 水煤浆技术等。洗选煤是采用物理、化学或生物方式对锅炉使用的原煤进行 清洗，将煤中的硫部分除掉，使煤得以净化并生产出不同质量、规格的产品【引。 物理洗选煤脱硫法是基于煤中硫的存在形式主要是硫化铁与煤基体的物理化 学物质，如利用密度、电性质、磁性质、表面性质等的不同，将其与煤基体 分离开来的过程。常用的方法有重介质法、跳汰法、浮洗法、磁选法、辐射 照射法等【9 】。化学洗选煤脱硫法是利用化学试剂在一定的条件下与煤发生化学 反应，使煤中的硫转化为可溶物，继而从煤中洗脱的一种脱硫方法。根