火電行業SO2污染分析及控制對策研究

摘要我國火電工業飛速發展，燃煤電廠大量建設，SO2大量排放，2008年全國SO2排放總量為2321.2萬噸，雖然較2007年有所下降，但是火電行業面臨的減排工作極為嚴峻。本文對我國與國外發達國家在火電行業大氣污染控制的政策與措施方面進行全面比較，提出了控制火電行業SO2污染的若干對策。

關鍵詞SO2 火電行業 減排 污染控制

中圖分類號:X32文獻標識碼:A

0 前言

隨著我國電力工業的飛速發展，特別是燃煤電廠的大量建設，導致SO2大量產生并排放，SO2所導致的酸雨污染已經引起了密切關注。我國的大氣污染主要是由燃煤大氣污染物形成的，可稱為“煤煙型”污染。煤炭燃燒過程中產生的主要大氣污染物SO2轉化成的酸雨危害極大。SO2污染是一種低濃度的長期污染，對生態環境是一種慢性、疊加性的長期危害，對人體健康的影響主要是通過呼吸道系統進入人體，與呼吸器官作用，引起或加重呼吸器官的疾病，如鼻炎、咽喉炎、支氣管炎、支氣管哮喘、肺氣腫、肺癌等。SO2在大氣中經催化氧化等過程形成的酸雨，被稱為“空中死神”，屬于跨界的污染問題，對森林、湖泊、農業生產、建筑及材料造成危害極大。

1 SO2排放分析

2008年，全國火電裝機容量6.03億千瓦，占總裝機容量的76.05%，其裝機容量同比增長8.41%，增速比上年降低6.52個百分點，自2006年增速達到近幾年最高值后已連續兩年下降，火電新增規模比重持續較大幅度降低。全國新增燃煤脫硫機組裝機容量9712萬千瓦;截至2008年底，全國脫硫機組裝機容量達到3.63億千瓦，裝備脫硫設施的火電機組占全部火電機組的比例由2007年的48%提高到60%;脫硫綜合效率由2007年的73.2%提高到78.7%，提高了5.5個百分點。2008年全國SO2排放總量為2321.2萬噸。2008年，全國SO2排放達標率為79%，其中電力熱力行業達標率最高，約85%。火電建設繼續向著大容量、高參數、節水環保型方向發展。

2 國內外火電行業SO2污染控制對策分析

2.1 國外控制對策分析

20世紀中期，發達國家采取了一系列政策與措施，全方位控制SO2的產生與排放。煙氣脫硫技術已經被發達國家所廣泛采用。石灰-石膏煙氣脫硫法由于其技術成熟，運行狀況穩定，原料成本低廉，成為最早實現工業化應用的煙氣脫硫技術。在世界上應用煙氣脫硫裝置最多的美，德，日三國中，石灰-石膏煙氣脫硫法裝置分別占80%，90%，75%以上;進入90年代之后，隨著技術的進步，在煙氣脫硫中遇到的許多問題逐步得到解決，以前不被廣泛推廣的氨法煙氣脫硫法，因其脫硫效率高，對煙氣變化適應性強，過程不產生廢水或廢渣，且副產品可回收利能耗低用的優點，在整個行業內的應用呈上升趨勢;噴霧干燥脫硫于20世紀70年代中期在美國和歐洲發展起來，該技術在美國的燃煤電站上得到商業應用始于1980年，如今在FGD市場中列第二位，在燃低、中硫煤的地區，有逐漸取代濕法煙氣脫硫的趨勢。

而從電力行業控制SO2的對策來看，調整電力結構是各國普通采用的對策之一，主要表現為大力發展核電，因為到20世紀70年代，發達國家可利用的水利資源多已開發完畢。同時更換發電燃料種類或降低燃料中的含硫量在美國、日本和德國得到了廣泛采用，用以控制SO2排放，特別是在SO2污染控制的初期階段。

2.2 國內控制對策分析

2007年5月29日，國家發展改革委、國家環保總局聯合發布了《燃煤發電機組脫硫電價及脫硫設施運行管理辦法(試行)》，對電力環境保護工作提出了更高的要求。我國現階段對火電廠SO2排放的控制主要是采取煤炭的轉化和燃燒中固硫的方法。煤炭的轉化主要是汽化和液化，對煤進行脫碳或者加氫改變其原來的碳氫比，把煤轉化為清潔的二次燃料。燃燒中固硫則是在燃燒過程中加入白云石(即碳酸鈣和碳酸鎂的混合物)或者石灰石(碳酸鈣)，在燃燒室內碳酸鈣和碳酸鎂受熱分解為氧化鈣和氧化鎂，與煙氣中的SO2結合生成碳酸鹽隨灰份排掉。此外，爐內噴鈣尾部煙道增濕脫硫技術增濕使煙氣中的氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣，并與SO2反應，提高了鈣的利用效率和脫硫效率。

3 我國火電行業SO2污染控制的對策建議

當前我國控制火電行業SO2總量的排放，需要做好三個方面的工作:推進我國潔凈煤技術產業化、加大國家政策引導力度和優化國家能源結構。

3.1 潔凈煤技術產業化

潔凈煤技術(CCT)是針對使用煤炭對環境造成污染所提出的技術對策，是最大限度利用煤的能源，同時將造成的污染降到最小限度的技術方案。從概念上說潔凈煤技術是指煤炭從開發到利用全過程中，旨在減少污染排放與提高利用效率的加工、燃燒、轉化及污染控制等高新技術的總稱。潔凈煤技術按其生產和利用的過程分類，可分為三類:第一類是在燃燒前的煤炭加工和轉化技術，第二類是煤炭燃燒技術，第三類是燃燒后的煙氣脫硫技術。

在眾多的潔凈煤技術中，針對我國實情，應主要采用的是選煤技術、型煤、循環流化床、整體煤氣化聯合循環、煤炭汽化、煤炭液化與工業鍋爐和窯爐。

3.2 加大國家政策引導力度

2007年，國家發改委和國家環保總局聯合下發了《燃煤發電機組脫硫電價及脫硫設施運行管理辦法(試行)》，強化、明確了監管責任和相應的處罰辦法。具體有以下五項措施:一是對安裝脫硫設施的電廠實行脫硫加價政策。二是對脫硫設施投運率不達標的電廠扣減脫硫電價。三是明確了脫硫設施建設、驗收、運行監測等制度。四是規定了監督與處罰辦法。五是促進煙氣脫硫產業化管理。

該辦法實施后既有利于提高電廠安裝脫硫設施的積極性，又有利于促進企業提高煙氣脫硫設施建設質量、投運率和脫硫效率。同時，建議國家逐步提高二氧化硫排污收費標準并擴大收費范圍，使其接近或高于治理成本，真正使污染控制成本成為產品總成本的組成部分，形成誰污染誰就會在經濟上受損失的機制，促使排污企業積極增加投入，主動治理污染。逐步完善二氧化硫排放權交易制度，使全社會二氧化硫與酸雨污染防治的成本不斷降低。

3.3 優化國家能源結構

3.3.1 加強電網建設的規劃

隨著全國電網的建設和完善，聯網送電的效益將逐漸發揮出來，可避免電站的重復建設，減輕環境污染，提高電力投資使用效率和回報率。按照我國電網建設和全國聯網的規劃，到2010年通過優化電力輸送結構可減少新增裝機容量約5000MW，粗略估計可減少二氧化硫排放量40萬噸/年。輸電可以減少因輸煤帶來一系列環境問題，也可以減輕經濟發達地區在環境方面的壓力，但是輸電有需要重視的問題，電網建設、電網安全，以及我國資源發展不平衡，在考慮西部建立火電基地時，需充分考慮這些問題，不能單獨考慮削減受電地區二氧化硫，排放量而忽略西部地區大量建廠引起的其它環境問題。就二氧化硫排放量而言，也應該有針對性地研究西部地區的環境承受能力和對受電地區的環境效益。

3.3.2 優化發電能源結構

實現能源與環境的協調發展，必須要長期實施節能優先戰略，推進能源結構“綠色化”進程，大力發展環境友好能源和氫能源，推行農村能源的可持續發展。國家提出的“優化發展火電、優先發展水電，適當發展核電”是調整能源結構的正確方針，是從宏觀上減少二氧化硫排放的重要手段。在有條件的地區優先發展水電，提高水電比例，適當發展核電，在偏遠地區和有條件的地區發展太陽能、風能、潮汐能等新能源發電，實現發電能源的多樣化。發展水電、核電與新能源發電，對保護大氣環境，減排二氧化硫，氮氧化物，煙塵等大氣污染物以及溫室氣體二氧化碳的作用是顯而易見的。

參考文獻

[1]2008年中國環境狀況公報.

[2]郭東明.硫氮污染防治工程技術及其應用[M].北京:化學工業出版社，2001.

[3]煤炭工業部.中國煤炭工業年鑒[M].中國煤炭工業出版社，1996.1.