我國(guó)燃煤火電廠煙氣脫硫脫硝技術(shù)發(fā)展存在的問題及解決途徑

劉伯東 趙 坤 張 贊 談小軍

（新疆哈密大南湖電廠新疆哈密839000）

我國(guó)燃煤火電廠煙氣脫硫脫硝技術(shù)發(fā)展存在的問題及解決途徑

劉伯東 趙 坤 張 贊 談小軍

（新疆哈密大南湖電廠新疆哈密839000）

作為大氣污染物重要的組成部分，氮氧化物和二氧化硫的治理成為我國(guó)大氣治理的重要舉措，現(xiàn)行最普遍的脫離技術(shù)，難以滿足我們?nèi)找鎵汛蟮幕痣娚a(chǎn)產(chǎn)生的污染物治理。

脫硫脫硝；創(chuàng)新；催化劑；產(chǎn)業(yè)化

本文通過對(duì)該項(xiàng)技術(shù)現(xiàn)狀分析以及出現(xiàn)問題的剖析，探索出解決脫硫脫硝技術(shù)創(chuàng)新問題的具體措施。

1 我國(guó)燃煤火電廠脫硫脫硝技術(shù)發(fā)展概況

隨著新的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 13223－2011)的出臺(tái)，國(guó)家對(duì)于氮氧化物排放標(biāo)準(zhǔn)的態(tài)度一目了然。作為大氣污染物最主要的組成部分，氮氧化物和二氧化硫的治理一直是我國(guó)大氣質(zhì)量治理的重頭戲。因此，脫硫脫硝技術(shù)的不斷改革和創(chuàng)新一直是國(guó)家和工業(yè)行業(yè)不變的目標(biāo)和追求。隨著我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展，污染物排放總量也在不斷增加，脫硫脫硝的技術(shù)更新和完善迫在眉睫。

1.1 脫硫脫硝技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)的脫離脫硝技術(shù)主要是以國(guó)外引進(jìn)為主，國(guó)內(nèi)根據(jù)實(shí)際情況做出調(diào)整為輔，在脫硫脫硝的技術(shù)層面還處于研究和探索的階段。為了實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展，大多數(shù)企業(yè)在生產(chǎn)過程中漸漸呈現(xiàn)出了對(duì)自主創(chuàng)新的追求，這也使得石灰石—石膏法脫硫工藝應(yīng)運(yùn)而生。此項(xiàng)技術(shù)主要依靠石灰石漿液作為吸附劑的原料。由于石灰石是一種常見的原材料，其獲取方式便捷，價(jià)格低廉，最重要的是此項(xiàng)技術(shù)的脫硫率高，所以廣受我國(guó)企業(yè)的歡迎。除此之外，我國(guó)還在其他工藝的研究上取得不容忽視的成果。例如海水脫硫技術(shù)和煙氣氨法脫硫技術(shù)等，海水脫硫技術(shù)采用精確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不斷完善工藝的發(fā)展，經(jīng)過長(zhǎng)期的實(shí)踐，已經(jīng)進(jìn)入較為成熟的階段，為我國(guó)企業(yè)污染物排放的降低做出了巨大貢獻(xiàn)；但由于煙氣氨法脫硝脫硫技術(shù)中氨的價(jià)格較高，且該法產(chǎn)生的后續(xù)問題解決措施不夠完善，所以還未得到有效的推廣和應(yīng)用。

1.2 我國(guó)對(duì)氮氧化物和二氧化硫排放的控制

改革開放以來，經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展帶來的環(huán)境問題得到國(guó)家的高度重視，經(jīng)濟(jì)與環(huán)境和諧發(fā)展的理念在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中一直不斷地被強(qiáng)調(diào)，相關(guān)的政策規(guī)章制度也不斷出臺(tái)，以控制不斷擴(kuò)大的環(huán)境污染和破壞。據(jù)統(tǒng)計(jì)，隨著人口的不斷增長(zhǎng)，能源消費(fèi)需求的不斷擴(kuò)大，2030年我國(guó)的氮氧化物排放總量將會(huì)達(dá)到3154×104t～4296×104t。為防止這個(gè)結(jié)果的出現(xiàn)，我國(guó)于2003年頒布了《排污費(fèi)征收標(biāo)準(zhǔn)管理辦法》，明確規(guī)定了氮氧化物排放的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，并在同年頒布了《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，對(duì)氮氧化物的控制和處理做出了細(xì)則規(guī)定。為了貫徹實(shí)施“十二五”規(guī)劃，我國(guó)對(duì)《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》再一次進(jìn)行了修訂，對(duì)氮氧化物的排放做出了更加嚴(yán)格的規(guī)定。同時(shí)，脫硝的步伐也在緊步跟隨中。我國(guó)相繼出臺(tái)了《關(guān)于擴(kuò)大脫硝電價(jià)政策試點(diǎn)范圍有關(guān)問題的通知》和《關(guān)于調(diào)整可再生能源電價(jià)附加標(biāo)準(zhǔn)和環(huán)保電價(jià)有關(guān)事項(xiàng)的通知》，以用電價(jià)補(bǔ)貼的方式促進(jìn)脫硝技術(shù)和方法的改革和創(chuàng)新，以在源頭、過程和結(jié)果三個(gè)階段對(duì)燃煤中產(chǎn)生的污染物進(jìn)行控制和排除。

2 燃煤火電廠脫硫脫硝技術(shù)發(fā)展存在問題

隨著國(guó)家對(duì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境的不斷規(guī)劃和控制，并結(jié)合國(guó)際經(jīng)濟(jì)環(huán)境發(fā)展的需要，我國(guó)對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)質(zhì)量做出了越來越嚴(yán)格的要求，這些標(biāo)準(zhǔn)和要求的出現(xiàn)也在一定程度上暴露了我國(guó)企業(yè)生產(chǎn)在環(huán)境保護(hù)環(huán)節(jié)上的弊端?；痣姀S是我國(guó)一切生產(chǎn)的主要?jiǎng)恿碓?，其原料的供?yīng)、設(shè)備的更新、技術(shù)的創(chuàng)新完善等方面的進(jìn)步關(guān)系著是否能支撐生產(chǎn)的不斷進(jìn)行，這些問題值得我們仔細(xì)研究和推敲。

2.1 政策及技術(shù)指導(dǎo)不完善

我國(guó)各種關(guān)于氮氧化物和二氧化硫的政策和措施側(cè)重于對(duì)其排放量的控制，而忽略了對(duì)脫硫脫硝設(shè)施的使用規(guī)定和引進(jìn)原則。并且，我國(guó)并未對(duì)現(xiàn)行的污染物評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和處理方法做出詳細(xì)的規(guī)定，也沒有具體統(tǒng)一的實(shí)施細(xì)則，因此導(dǎo)致專家在對(duì)空氣質(zhì)量評(píng)測(cè)時(shí)，關(guān)于燃煤機(jī)組是否需要安裝煙氣脫硫脫硝裝置的決定充滿很大的不確定性和隨意性。在我國(guó)，大多數(shù)的脫硫脫硝設(shè)備是引進(jìn)國(guó)外的，在引進(jìn)的過程中，由于缺乏客觀和符合實(shí)際情況的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，往往出現(xiàn)對(duì)技術(shù)掌握不充分，專業(yè)技術(shù)人員配備不齊全且在設(shè)備操作質(zhì)量監(jiān)管上欠缺科學(xué)有序管理系統(tǒng)的情況，只是盲目地效仿先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，而不注重研究本企業(yè)的實(shí)際情況和條件進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，以致造成成本浪費(fèi)，使脫硫脫硝技術(shù)難以真正運(yùn)行到實(shí)處。

2.2 催化劑原料供應(yīng)不足

煙氣脫硫脫硝技術(shù)因其環(huán)保性和效率較高等優(yōu)點(diǎn)普遍受到我國(guó)火電的青睞。煙氣脫硫脫硝的原料主要以催化劑、鈦白粉和液氨為主，這些原料是此種工藝最核心的部分。我國(guó)火電廠分布范圍廣，數(shù)量眾多，對(duì)煙氣脫硫脫硝技術(shù)的運(yùn)用也較為廣泛。但是，在催化劑的供應(yīng)方面出現(xiàn)了亟需解決的問題：催化劑由于其原

料的特殊性，價(jià)格較為昂貴，在很大程度上增加了脫硫脫硝的技術(shù)成本，加大了火電廠的成本負(fù)擔(dān)。再加上，催化劑的壽命大多較短，而火電廠的工作量巨大，導(dǎo)致催化劑反應(yīng)設(shè)備需要頻繁更換和維護(hù)。這些問題在生產(chǎn)活動(dòng)中是實(shí)際存在的，并嚴(yán)重阻礙了脫硫脫硝產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展步伐，使得大氣污染治理進(jìn)程受到阻礙。

2.3 氨氣及氮氧化物監(jiān)測(cè)不完善

火電廠對(duì)氮氧化物和二氧化硫甚至汞的產(chǎn)生量和排放量進(jìn)行控制時(shí)，需要考慮諸多因素。煤炭在燃燒過程中會(huì)受到溫度等各種不可預(yù)測(cè)因素的影響，通過簡(jiǎn)單物料統(tǒng)計(jì)估算的污染物往往與實(shí)際排放量相差很大，但因受實(shí)際情況所限，我國(guó)目前對(duì)氮氧化物的檢測(cè)正是采用這種物料衡算法。同樣，由于在線檢測(cè)儀價(jià)格過于昂貴及運(yùn)行不夠穩(wěn)定，我國(guó)目前對(duì)氨氣的在線檢測(cè)也未能實(shí)現(xiàn)，最常用的檢測(cè)方法仍然是比色法檢測(cè)，這種檢測(cè)方法的缺陷在于不能準(zhǔn)確地檢測(cè)出氨氣產(chǎn)生和逃逸的過程及數(shù)量，只能做出大致判斷。所以，完善我國(guó)的氮氧化物和氨氣的實(shí)時(shí)在線檢測(cè)是非常有必要的，它直接關(guān)系到火電廠污染物排放總量的核定。

2.4 技術(shù)缺乏創(chuàng)新能力

我國(guó)的脫硫脫硝一體化技術(shù)大多是從國(guó)外引進(jìn)的，我國(guó)火電廠雖然積極吸取國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，但大多并未能結(jié)合自身實(shí)際情況做出取舍和創(chuàng)新，只是盲目地按照設(shè)備技術(shù)流程進(jìn)行。我國(guó)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)及火電廠自身生產(chǎn)發(fā)展規(guī)劃與國(guó)外情況并不相符，且我國(guó)很多火電廠技術(shù)人員配備也不齊全。因此，國(guó)內(nèi)火電廠在應(yīng)用脫硫脫硝技術(shù)時(shí)，應(yīng)當(dāng)結(jié)合自身實(shí)際情況，積極研發(fā)核心技術(shù)，根據(jù)自身實(shí)際情況做出探究，只有這樣才可減少脫硫脫硝過程中出現(xiàn)的能源浪費(fèi)、污染物處理不充分及氨氣逃逸等問題，從而找到真正屬于我國(guó)技術(shù)發(fā)展的道路。

2.5 廢棄物后期處理方法不明

由于脫硫脫硝過程中催化劑是必不可少的物質(zhì)，且催化劑的使用壽命又有限，需要在規(guī)定的年限內(nèi)做出更換，這就使得火電廠不得不面臨處理數(shù)量巨大廢棄催化劑的嚴(yán)峻問題。催化劑的第一次更換期限是6年，以后每隔3年就要逐層更換，這就意味著將會(huì)有數(shù)量龐大的催化劑需要被處理。眾所周知，催化劑本身含有重金屬，二氧化鈦具有巨大毒性，只做簡(jiǎn)單的掩埋處置難以徹底清理。但目前我國(guó)尚未對(duì)如何處置廢棄催化劑做出有效規(guī)定，使得諸多火電廠對(duì)廢棄催化劑的處置帶有很大隨意性，對(duì)環(huán)境和人類健康造成極大危害。

3 解決燃煤火電廠脫硫脫硝技術(shù)問題的途徑

目前大氣治理迫在眉睫，加之我國(guó)燃煤火電廠在脫硫脫硝技術(shù)上也遭遇很多問題，因此迫切需要出臺(tái)一些有效治理措施。

3.1 建立健全質(zhì)量管理和標(biāo)準(zhǔn)化體系

火電廠在日常脫硫脫硝處理中，由于操作不規(guī)范，設(shè)備維護(hù)不周全以及任務(wù)分配不明確等使得脫硫脫硝質(zhì)量難以達(dá)標(biāo)，造成資源浪費(fèi)和污染物排放得不到有效控制。針對(duì)于此，政府在質(zhì)量監(jiān)管制度層面應(yīng)當(dāng)對(duì)火電廠脫硫脫硝工程項(xiàng)目的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)做出明確規(guī)定和指示，以指導(dǎo)火電行業(yè)在脫硫脫硝質(zhì)量監(jiān)管環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)規(guī)范化、系統(tǒng)化處理?；痣姀S內(nèi)部也應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況制定符合本廠脫硫脫硝質(zhì)量目標(biāo)的發(fā)展規(guī)劃，并依據(jù)科學(xué)的操作規(guī)范和嚴(yán)格的責(zé)任管理體制把質(zhì)量監(jiān)管落實(shí)到實(shí)處。

3.2 加大催化劑的研究開發(fā)

催化劑是實(shí)現(xiàn)高效率脫硫脫硝質(zhì)量最重要的因素，由于現(xiàn)行技術(shù)條件對(duì)催化劑種類的研發(fā)極其有限，直接導(dǎo)致催化劑的取得途徑過于狹窄。因此，我國(guó)應(yīng)當(dāng)鼓勵(lì)專家學(xué)者投入催化劑的研發(fā)之中，以擴(kuò)大其種類，降低其成本低，并努力獲得不容易產(chǎn)生二次污染的環(huán)保型催化劑，只有這樣才能解決催化劑匱乏的問題，并為它廢棄后的處理問題減少困擾。

3.3 提高脫硫脫硝產(chǎn)業(yè)化發(fā)展

由于火電廠主要工作是生產(chǎn)和提供電力，其營(yíng)業(yè)根本目的并不在于提高脫硫脫硝技術(shù)，且僅靠火電廠內(nèi)部對(duì)脫硫脫硝技術(shù)的專業(yè)化研發(fā)及應(yīng)用需要花費(fèi)巨大經(jīng)濟(jì)成本，這致使脫硫脫硝技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)程大大減慢?；诖耍七M(jìn)脫硫脫硝產(chǎn)業(yè)化勢(shì)在必行。煙氣脫硫脫硝產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的根本動(dòng)力在于對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的核心創(chuàng)造，以來獲取最核心的技術(shù)本領(lǐng)。為了實(shí)現(xiàn)脫硫脫硝產(chǎn)業(yè)化的形成和發(fā)展，我國(guó)應(yīng)當(dāng)在政策層面給予足夠支持，并注重培養(yǎng)核心技術(shù)人才，依靠強(qiáng)大的人才儲(chǔ)備為設(shè)備制造技術(shù)和污染物脫離技術(shù)提供支持，使火電廠的運(yùn)行成本降低，激發(fā)火電廠脫硫脫硝熱情，帶動(dòng)煙氣脫硫脫硝行業(yè)的發(fā)展，從而使大氣治理的進(jìn)程更加順暢。

3.4 加大對(duì)火電廠脫硫的政策支持

目前國(guó)家對(duì)于脫硝的補(bǔ)貼政策已經(jīng)出臺(tái)，并有明顯的政策傾斜。但作為污染物另一個(gè)重要組成部分的二氧化硫政策補(bǔ)貼卻遲遲沒有出臺(tái)。面對(duì)突然膨脹的脫硫市場(chǎng)，目前的市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)機(jī)制不僅不能提供有效的運(yùn)行管理制度，國(guó)家對(duì)它的規(guī)范也沒有落實(shí)到實(shí)處。因此，政府應(yīng)當(dāng)盡快完善對(duì)脫硫技術(shù)的補(bǔ)貼和支持，規(guī)范市場(chǎng)運(yùn)作機(jī)制，保障脫硫工程設(shè)施能夠發(fā)揮其實(shí)質(zhì)作用。推行鼓勵(lì)治理二氧化硫的稅收減免政策，使設(shè)備的購(gòu)買稅收征收能夠稍微寬容，稅收審批手續(xù)和過程盡量簡(jiǎn)化，減輕企業(yè)稅收負(fù)擔(dān)，促進(jìn)企業(yè)脫硫進(jìn)程。

4 結(jié)語

目前，我國(guó)的脫硫脫硝一體化技術(shù)正在探索階段，政府在脫硫脫硝的治理上將會(huì)愈加仔細(xì)和嚴(yán)格。大氣治理的進(jìn)程正在急速推進(jìn)，人們對(duì)空氣質(zhì)量指標(biāo)的要求隨著生活質(zhì)量的提高必要會(huì)上升到更高的層次。企業(yè)要想在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中搶占先機(jī)，必然要對(duì)內(nèi)部的污染物治理做出創(chuàng)新和改革。煙氣脫硫脫硝技術(shù)的探索是政府與企業(yè)必須通力合作的大項(xiàng)目，相信在不久的將來，該項(xiàng)技術(shù)必會(huì)達(dá)到一個(gè)全新的水平。

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