我國(guó)燃煤火電廠(chǎng)煙氣脫硫脫硝技術(shù)發(fā)展存在的問(wèn)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(chǎng)新疆哈密839000）

我國(guó)燃煤火電廠(chǎng)煙氣脫硫脫硝技術(shù)發(fā)展存在的問(wèn)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(chǎng)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(mǎn)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(guò)對(duì)該項(xiàng)技術(shù)現(xiàn)狀分析以及出現(xiàn)問(wèn)題的剖析，探索出解決脫硫脫硝技術(shù)創(chuàng)新問(wèn)題的具體措施。

1 我國(guó)燃煤火電廠(chǎng)脫硫脫硝技術(shù)發(fā)展概況

隨著新的《火電廠(chǎng)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(guò)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(jiàn)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(guò)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(wèn)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(kāi)放以來(lái)，經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)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(chǎng)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(chǎng)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(wèn)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(guò)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(chǎng)脫硫脫硝技術(shù)發(fā)展存在問(wèn)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(lái)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。火電廠(chǎng)是我國(guó)一切生產(chǎn)的主要?jiǎng)恿?lái)源，其原料的供應(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(wèn)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(méi)有具體統(tǒng)一的實(shí)施細(xì)則，因此導(dǎo)致專(zhuān)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(mǎn)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(guò)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(zhuān)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(chǎng)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(wèn)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(chǎng)的成本負(fù)擔(dān)。再加上，催化劑的壽命大多較短，而火電廠(chǎng)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(wèn)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(chǎng)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(guò)程中會(huì)受到溫度等各種不可預(yù)測(cè)因素的影響，通過(guò)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(xiàn)檢測(cè)儀價(jià)格過(guò)于昂貴及運(yùn)行不夠穩(wěn)定，我國(guó)目前對(duì)氨氣的在線(xiàn)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(guò)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(xiàn)檢測(cè)是非常有必要的，它直接關(guān)系到火電廠(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)技術(shù)人員配備也不齊全。因此，國(guó)內(nèi)火電廠(chǎng)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(guò)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(wèn)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(guò)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(chǎng)不得不面臨處理數(shù)量巨大廢棄催化劑的嚴(yán)峻問(wèn)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(chǎng)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(lèi)健康造成極大危害。

3 解決燃煤火電廠(chǎng)脫硫脫硝技術(shù)問(wèn)題的途徑

目前大氣治理迫在眉睫，加之我國(guó)燃煤火電廠(chǎng)在脫硫脫硝技術(shù)上也遭遇很多問(wèn)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(chǎng)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(chǎng)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。火電廠(chǎng)內(nèi)部也應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況制定符合本廠(chǎng)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(kāi)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(lèi)的研發(fā)極其有限，直接導(dǎo)致催化劑的取得途徑過(guò)于狹窄。因此，我國(guó)應(yīng)當(dāng)鼓勵(lì)專(zhuān)家學(xué)者投入催化劑的研發(fā)之中，以擴(kuò)大其種類(lèi)，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(wèn)題，并為它廢棄后的處理問(wèn)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(chǎng)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(chǎng)內(nèi)部對(duì)脫硫脫硝技術(shù)的專(zhuān)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。基于此，推進(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(lái)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(chǎng)的運(yùn)行成本降低，激發(fā)火電廠(chǎng)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(chǎng)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(méi)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(méi)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(mǎi)稅收征收能夠稍微寬容，稅收審批手續(xù)和過(guò)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(yǔ)

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(lái)，該項(xiàng)技術(shù)必會(huì)達(dá)到一個(gè)全新的水平。

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