大氣污染防治迫在眉睫 火電行業(yè)亟待綠色低碳發(fā)展
更新時(shí)間：2015-08-04 17:29
來源：中國環(huán)境報(bào)
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現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展是一把雙刃劍，一方面給人類帶了前所未有物質(zhì)文明，另一方面也帶來了嚴(yán)重的環(huán)境問題。由于大氣污染排放物導(dǎo)致的霧霾問題已經(jīng)成為中國切實(shí)需要解決的重大環(huán)境問題。工業(yè)生產(chǎn)中使用煤作燃料而排放的廢氣是導(dǎo)致大氣污染最主要的原因。煤炭燃燒后排出SO2和NOx，NOx和碳?xì)浠衔镆黄鹦纬晒饣瘜W(xué)煙霧，嚴(yán)重危害人類的健康。
中國是產(chǎn)煤大國也是用煤大國，新中國成立以來，煤炭在中國發(fā)電和工業(yè)活動(dòng)中占據(jù)非常重要的位置，年用煤量的一半左右都用于燃煤發(fā)電。研究表明，火電廠是中國大氣污染物排放大戶。在這樣的背景下，控制火電廠鍋爐煙氣中的SO2和NOx迫在眉睫。
對于燃煤企業(yè)污染的控制，國家早已有行動(dòng)。電力工業(yè)在“十一五”大氣污染物控制卓有成效，煙塵、二氧化硫控制達(dá)世界先進(jìn)水平，超額完成國家節(jié)能減排任務(wù)的基礎(chǔ)上，面對世界上最嚴(yán)排放標(biāo)準(zhǔn)《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13223-2011），該標(biāo)準(zhǔn)與美國、歐盟和日本相比，無論是現(xiàn)役機(jī)組還是新建機(jī)組，煙塵、SO2和NOx排放限值全面超過了發(fā)達(dá)國家水平。
“十二五”前2年電力工業(yè)在大氣污染控制方面也邁出了新步伐，取得了新成就。在除塵上面：99%以上的火電機(jī)組建設(shè)了高效除塵器。在脫硫上面：脫硫裝機(jī)容量達(dá)6.8億kW，約占煤電容量90%。在脫硝上面：約90%的機(jī)組進(jìn)行了低氮燃燒改造，脫硝裝機(jī)容量達(dá)2.3億kW，約占煤電容量28.1%。
近年來，我國氮氧化物排放量隨著能源消費(fèi)的快速增長而迅速上升，年排放量保持在1000萬噸的水平之上。據(jù)有關(guān)專家預(yù)測，若無控制，2020年我國氮氧化物排放量將達(dá)到3000萬噸。2010年，環(huán)保部對兩部國家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)征求意見，《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（征求意見稿）》和《硝酸工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（征求意見稿）》對煙氣中氮氧化物的排放有了更嚴(yán)格的規(guī)定，中國大規(guī)模治理氮氧化物污染的序幕由此拉開，企業(yè)也紛紛尋求有效的脫硝技術(shù)和方法。
與煙氣脫硫技術(shù)相比，國內(nèi)在煙氣脫硝實(shí)用技術(shù)的研究方面相對滯后。目前，控制煙道氣中氮氧化物排放的主要技術(shù)有低氮燃燒技術(shù)、選擇性催化還原（SCR）、選擇性非催化還原法（SNCR）等。在對氮氧化物排放控制較為嚴(yán)格的地區(qū)，通常先采用低氮燃燒技術(shù)，后再進(jìn)行煙氣脫硝。當(dāng)前煙氣脫硝的方法，無論是SCR法，還是SNCR法，多為國外引進(jìn)，不僅投入大，運(yùn)行成本高，年運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用在千萬元以上。而且更重要的是，脫硝和脫硫設(shè)施各自單獨(dú)運(yùn)行，占用場地空間大，不符合中國國情。
在我國的脫硫技術(shù)中，有一部分具有脫硝的作用，但是效果很不理想，比較好的也只能達(dá)到20%的脫硝效果，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不符合國家對污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，不具有脫硫脫硝一體化意義。
一體化脫硫脫硝工藝是當(dāng)前火電廠環(huán)保工程的新方向。當(dāng)前比較通行的是Wet-FGD SCR組合工藝，即濕式煙氣脫硫（Wet-FGD）和NH3選擇性催化還原（SCR）技術(shù)融合而成的新工藝。
Wet-FGD利用堿性漿液或溶液作吸收劑，與SO2反應(yīng)生成硫酸鹽產(chǎn)物來除去SOx。以石灰石或石灰作為吸收劑的強(qiáng)制氧化濕式脫硫方式是其中典型代表。使用這種工藝脫硫率和吸收劑利用率均可高于90%。
NH3選擇性催化還原脫硝工藝?yán)么呋瘎┰诤醐h(huán)境中將煤炭廢氣中NOx經(jīng)NH3還原為N2和水。該工藝技術(shù)成熟可靠，良好狀態(tài)下脫硝率最高可達(dá)90%，在發(fā)達(dá)國家使用廣泛。
一體化脫硝除塵設(shè)備從多方面考慮都優(yōu)于傳統(tǒng)的干法、半干法及濕法脫硫技術(shù)，是催化術(shù)雙堿法脫硫、脫碳、脫硝、除塵、除黑煙一體化設(shè)備。具有占地小、造價(jià)低，運(yùn)行成本低、除塵脫硫效率可達(dá)99%以上。經(jīng)國家環(huán)保部門現(xiàn)場檢測二氧化硫排放濃度優(yōu)于國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的47倍多，優(yōu)于歐洲標(biāo)準(zhǔn)10.5倍。
根據(jù)中國的實(shí)際情況，現(xiàn)在火電廠脫硫脫硝技術(shù)的研究和應(yīng)用應(yīng)注重縮小占地面積、減少工藝流程、降低投資運(yùn)行金額、提高生產(chǎn)效率、提升產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用水平，并且重點(diǎn)研究切實(shí)可行的一體化脫硫脫硝技術(shù)。
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