我国燃煤火电厂烟气脱硫脱硝技术发展存在的问题及解决途径

刘伯东 赵 坤 张 赞 谈小军

（新疆哈密大南湖电厂新疆哈密839000）

我国燃煤火电厂烟气脱硫脱硝技术发展存在的问题及解决途径

刘伯东 赵 坤 张 赞 谈小军

（新疆哈密大南湖电厂新疆哈密839000）

作为大气污染物重要的组成部分，氮氧化物和二氧化硫的治理成为我国大气治理的重要举措，现行最普遍的脱离技术，难以满足我们日益壮大的火电生产产生的污染物治理。

脱硫脱硝；创新；催化剂；产业化

本文通过对该项技术现状分析以及出现问题的剖析，探索出解决脱硫脱硝技术创新问题的具体措施。

1 我国燃煤火电厂脱硫脱硝技术发展概况

随着新的《火电厂大气污染物排放标准》(GB 13223－2011)的出台，国家对于氮氧化物排放标准的态度一目了然。作为大气污染物最主要的组成部分，氮氧化物和二氧化硫的治理一直是我国大气质量治理的重头戏。因此，脱硫脱硝技术的不断改革和创新一直是国家和工业行业不变的目标和追求。随着我国工业生产的不断发展，污染物排放总量也在不断增加，脱硫脱硝的技术更新和完善迫在眉睫。

1.1 脱硫脱硝技术发展现状

我国的脱离脱硝技术主要是以国外引进为主，国内根据实际情况做出调整为辅，在脱硫脱硝的技术层面还处于研究和探索的阶段。为了实现生产的可持续发展，大多数企业在生产过程中渐渐呈现出了对自主创新的追求，这也使得石灰石—石膏法脱硫工艺应运而生。此项技术主要依靠石灰石浆液作为吸附剂的原料。由于石灰石是一种常见的原材料，其获取方式便捷，价格低廉，最重要的是此项技术的脱硫率高，所以广受我国企业的欢迎。除此之外，我国还在其他工艺的研究上取得不容忽视的成果。例如海水脱硫技术和烟气氨法脱硫技术等，海水脱硫技术采用精确的实验数据不断完善工艺的发展，经过长期的实践，已经进入较为成熟的阶段，为我国企业污染物排放的降低做出了巨大贡献；但由于烟气氨法脱硝脱硫技术中氨的价格较高，且该法产生的后续问题解决措施不够完善，所以还未得到有效的推广和应用。

1.2 我国对氮氧化物和二氧化硫排放的控制

改革开放以来，经济高速发展带来的环境问题得到国家的高度重视，经济与环境和谐发展的理念在经济发展中一直不断地被强调，相关的政策规章制度也不断出台，以控制不断扩大的环境污染和破坏。据统计，随着人口的不断增长，能源消费需求的不断扩大，2030年我国的氮氧化物排放总量将会达到3154×104t～4296×104t。为防止这个结果的出现，我国于2003年颁布了《排污费征收标准管理办法》，明确规定了氮氧化物排放的收费标准，并在同年颁布了《火电厂大气污染物排放标准》，对氮氧化物的控制和处理做出了细则规定。为了贯彻实施“十二五”规划，我国对《火电厂大气污染物排放标准》再一次进行了修订，对氮氧化物的排放做出了更加严格的规定。同时，脱硝的步伐也在紧步跟随中。我国相继出台了《关于扩大脱硝电价政策试点范围有关问题的通知》和《关于调整可再生能源电价附加标准和环保电价有关事项的通知》，以用电价补贴的方式促进脱硝技术和方法的改革和创新，以在源头、过程和结果三个阶段对燃煤中产生的污染物进行控制和排除。

2 燃煤火电厂脱硫脱硝技术发展存在问题

随着国家对经济环境的不断规划和控制，并结合国际经济环境发展的需要，我国对经济增长质量做出了越来越严格的要求，这些标准和要求的出现也在一定程度上暴露了我国企业生产在环境保护环节上的弊端。火电厂是我国一切生产的主要动力来源，其原料的供应、设备的更新、技术的创新完善等方面的进步关系着是否能支撑生产的不断进行，这些问题值得我们仔细研究和推敲。

2.1 政策及技术指导不完善

我国各种关于氮氧化物和二氧化硫的政策和措施侧重于对其排放量的控制，而忽略了对脱硫脱硝设施的使用规定和引进原则。并且，我国并未对现行的污染物评价标准和处理方法做出详细的规定，也没有具体统一的实施细则，因此导致专家在对空气质量评测时，关于燃煤机组是否需要安装烟气脱硫脱硝装置的决定充满很大的不确定性和随意性。在我国，大多数的脱硫脱硝设备是引进国外的，在引进的过程中，由于缺乏客观和符合实际情况的评价标准，往往出现对技术掌握不充分，专业技术人员配备不齐全且在设备操作质量监管上欠缺科学有序管理系统的情况，只是盲目地效仿先进经验，而不注重研究本企业的实际情况和条件进行改进和创新，以致造成成本浪费，使脱硫脱硝技术难以真正运行到实处。

2.2 催化剂原料供应不足

烟气脱硫脱硝技术因其环保性和效率较高等优点普遍受到我国火电的青睐。烟气脱硫脱硝的原料主要以催化剂、钛白粉和液氨为主，这些原料是此种工艺最核心的部分。我国火电厂分布范围广，数量众多，对烟气脱硫脱硝技术的运用也较为广泛。但是，在催化剂的供应方面出现了亟需解决的问题：催化剂由于其原

料的特殊性，价格较为昂贵，在很大程度上增加了脱硫脱硝的技术成本，加大了火电厂的成本负担。再加上，催化剂的寿命大多较短，而火电厂的工作量巨大，导致催化剂反应设备需要频繁更换和维护。这些问题在生产活动中是实际存在的，并严重阻碍了脱硫脱硝产业化的发展步伐，使得大气污染治理进程受到阻碍。

2.3 氨气及氮氧化物监测不完善

火电厂对氮氧化物和二氧化硫甚至汞的产生量和排放量进行控制时，需要考虑诸多因素。煤炭在燃烧过程中会受到温度等各种不可预测因素的影响，通过简单物料统计估算的污染物往往与实际排放量相差很大，但因受实际情况所限，我国目前对氮氧化物的检测正是采用这种物料衡算法。同样，由于在线检测仪价格过于昂贵及运行不够稳定，我国目前对氨气的在线检测也未能实现，最常用的检测方法仍然是比色法检测，这种检测方法的缺陷在于不能准确地检测出氨气产生和逃逸的过程及数量，只能做出大致判断。所以，完善我国的氮氧化物和氨气的实时在线检测是非常有必要的，它直接关系到火电厂污染物排放总量的核定。

2.4 技术缺乏创新能力

我国的脱硫脱硝一体化技术大多是从国外引进的，我国火电厂虽然积极吸取国外先进技术，但大多并未能结合自身实际情况做出取舍和创新，只是盲目地按照设备技术流程进行。我国污染物排放标准及火电厂自身生产发展规划与国外情况并不相符，且我国很多火电厂技术人员配备也不齐全。因此，国内火电厂在应用脱硫脱硝技术时，应当结合自身实际情况，积极研发核心技术，根据自身实际情况做出探究，只有这样才可减少脱硫脱硝过程中出现的能源浪费、污染物处理不充分及氨气逃逸等问题，从而找到真正属于我国技术发展的道路。

2.5 废弃物后期处理方法不明

由于脱硫脱硝过程中催化剂是必不可少的物质，且催化剂的使用寿命又有限，需要在规定的年限内做出更换，这就使得火电厂不得不面临处理数量巨大废弃催化剂的严峻问题。催化剂的第一次更换期限是6年，以后每隔3年就要逐层更换，这就意味着将会有数量庞大的催化剂需要被处理。众所周知，催化剂本身含有重金属，二氧化钛具有巨大毒性，只做简单的掩埋处置难以彻底清理。但目前我国尚未对如何处置废弃催化剂做出有效规定，使得诸多火电厂对废弃催化剂的处置带有很大随意性，对环境和人类健康造成极大危害。

3 解决燃煤火电厂脱硫脱硝技术问题的途径

目前大气治理迫在眉睫，加之我国燃煤火电厂在脱硫脱硝技术上也遭遇很多问题，因此迫切需要出台一些有效治理措施。

3.1 建立健全质量管理和标准化体系

火电厂在日常脱硫脱硝处理中，由于操作不规范，设备维护不周全以及任务分配不明确等使得脱硫脱硝质量难以达标，造成资源浪费和污染物排放得不到有效控制。针对于此，政府在质量监管制度层面应当对火电厂脱硫脱硝工程项目的质量标准做出明确规定和指示，以指导火电行业在脱硫脱硝质量监管环节实现规范化、系统化处理。火电厂内部也应当根据实际情况制定符合本厂脱硫脱硝质量目标的发展规划，并依据科学的操作规范和严格的责任管理体制把质量监管落实到实处。

3.2 加大催化剂的研究开发

催化剂是实现高效率脱硫脱硝质量最重要的因素，由于现行技术条件对催化剂种类的研发极其有限，直接导致催化剂的取得途径过于狭窄。因此，我国应当鼓励专家学者投入催化剂的研发之中，以扩大其种类，降低其成本低，并努力获得不容易产生二次污染的环保型催化剂，只有这样才能解决催化剂匮乏的问题，并为它废弃后的处理问题减少困扰。

3.3 提高脱硫脱硝产业化发展

由于火电厂主要工作是生产和提供电力，其营业根本目的并不在于提高脱硫脱硝技术，且仅靠火电厂内部对脱硫脱硝技术的专业化研发及应用需要花费巨大经济成本，这致使脱硫脱硝技术创新进程大大减慢。基于此，推进脱硫脱硝产业化势在必行。烟气脱硫脱硝产业化发展的根本动力在于对该项技术的核心创造，以来获取最核心的技术本领。为了实现脱硫脱硝产业化的形成和发展，我国应当在政策层面给予足够支持，并注重培养核心技术人才，依靠强大的人才储备为设备制造技术和污染物脱离技术提供支持，使火电厂的运行成本降低，激发火电厂脱硫脱硝热情，带动烟气脱硫脱硝行业的发展，从而使大气治理的进程更加顺畅。

3.4 加大对火电厂脱硫的政策支持

目前国家对于脱硝的补贴政策已经出台，并有明显的政策倾斜。但作为污染物另一个重要组成部分的二氧化硫政策补贴却迟迟没有出台。面对突然膨胀的脱硫市场，目前的市场运营机制不仅不能提供有效的运行管理制度，国家对它的规范也没有落实到实处。因此，政府应当尽快完善对脱硫技术的补贴和支持，规范市场运作机制，保障脱硫工程设施能够发挥其实质作用。推行鼓励治理二氧化硫的税收减免政策，使设备的购买税收征收能够稍微宽容，税收审批手续和过程尽量简化，减轻企业税收负担，促进企业脱硫进程。

4 结语

目前，我国的脱硫脱硝一体化技术正在探索阶段，政府在脱硫脱硝的治理上将会愈加仔细和严格。大气治理的进程正在急速推进，人们对空气质量指标的要求随着生活质量的提高必要会上升到更高的层次。企业要想在激烈的竞争中抢占先机，必然要对内部的污染物治理做出创新和改革。烟气脱硫脱硝技术的探索是政府与企业必须通力合作的大项目，相信在不久的将来，该项技术必会达到一个全新的水平。

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