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1、燃煤 SO2、NOx 污染掌握技术现状和减排对策一、燃煤SO2、NOx 污染掌握技术概况在我国现有的火电机组中，燃煤机组约占 93%，烧煤造成的环境污染已成为制约我国国民经济和社会持续进展的一个重要影响因素。大量原有的和建的燃煤发电站和大中型燃煤工业锅炉等还是主要承受烟气脱硫等技术及其革方法，来解决燃煤污染防治问题。对于我国，削减 SO2 污染的最经济的方法是：停顿燃烧 S3% 的高硫劣质原煤，改用低硫优质煤以及承受燃烧前对原煤洗选，对原煤洗选可脱除原煤所含 硫分中约占一半的黄铁矿硫中的 40%。它能有用于 S1%的中、高硫原煤，是投资和运行费用相对削减的技术措施。另外承受燃烧中的脱硫技术，即
2、家庭和工业锅炉中承受掺有脱硫剂 的型煤、循环流化床锅炉和煤粉炉炉内喷钙增湿活化技术。目前在技术治理上有可能大幅度 减排 SO2 的技术还是在燃煤量相对集中的大用户发电厂等承受燃烧中和燃烧后的烟气脱硫技术。其中，湿法烟气脱硫可除硫95%以上，但是投资费用约占发电厂总投资的12-15%， 日常运行费用也较贵。与NOx 相比，SO2 排放掌握技术经济的可行性好，环境效益大。减小 SO2 排放的掌握措施有洗煤、化学脱硫、煤的气化或液化等燃烧前脱硫，和承受型煤脱硫、流化床燃烧脱硫或炉内喷钙等燃烧中脱硫，以及燃烧后的烟气脱硫。国际上有多种脱硫 技术已经工业化，我国业已开展脱硫技术争论多年，特别是电力行业已
3、有一些成功的试点工 程。削减 NOx 排放量可选用掌握技术目前在工业上已成功运行的有二类，一类是改进燃烧技术削减燃烧过程NOx 的产生量，以承受低氮燃烧技术为宜；另一类是承受氨选择性催化复原 法净化燃烧尾气。削减单位NOx 排放量所需费用高于SO2，其原材料的来源也较困难。二、减排对策减排对策包括清洁煤技术、节能、重点行业 SO2 排放技术以及 SO2 排放的经济技术政策。清洁煤技术是指在煤炭从开发到利用全过程中，旨在削减污染排放与提高利用效率的加工、燃烧、转化及污染掌握等技术。主要包括煤炭洗选、加工型煤、水煤浆、转化煤炭气化、煤炭液化、先进燃烧技术常压循环流化床、加压流 化床、整体煤气化联合
4、循环、高效低污染燃烧器、烟气精华除尘、脱氮等方面的内容。清洁煤技术可主要分为煤炭加工和煤炭的高效干净燃烧技 术，煤炭加工包括煤炭洗选、型煤和水煤浆；而煤炭的高效干净燃烧技术主要指燃煤锅炉的和发电技术，包括循环流化床、增压流化床、煤气化联合循环和煤炭气化。循环流化床CFBC是目前国外清洁煤技术中一项成熟的技术，且正在向大型化 进展，其煤种适应性广，燃烧效率高，且与承受煤粉炉尾部烟气净扮装置进展烟道气脱硫相 比，它不仅能脱SO2，而且可削减 NOx，投资本钱和运行费用也比较低。国外目前运行、在建和打算建设的循环流化床技术发电锅炉已达250 多台。我国目前循环流化床技术只相当于兴旺国家八十年月初的水
5、平，在建设75 吨/时及以下的小型循环流化床方面有肯定的阅历， 但脱硫、除尘、防磨等配套技术还有待完善。增压流化床发电技术(PFBC)该技术由于实现了联合循环，发电技术高于CFBC 发电技术。目前瑞典、日本、美国、西班牙等国都运行着 ABB 公司生产的单机容量最大的增压流化床联合循环发电机组80MW，ABB 生产的 350MW 发电机组正在日本安装之中，其发电效率可达 42%左右。国内目前只有一套PFBC-CC 示范试验装置15MW正在建设之中，容量只有国外最大容量的 1/25。大型商业化PFBC 机组的高温烟气净化技术及设备、大功率初温燃气轮机技术、掌握技术等还处于试验室争论开发阶段。煤气化
6、联合循环发电技术(IGCC)该技术是将煤气化成燃料气，驱动燃气轮机发电，其尾气通过余热锅炉生产蒸汽驱动汽轮机发电。粗煤气经净化处理，可在燃烧前脱除硫和灰；联合循环可提高系统热效率。据美国资料，IGCC 燃煤发电SO2 排放量比流化床脱硫及烟气脱 硫效率均好。目前世界上 IGCC 发电技术正处于其次代技术的成熟阶段，在建、拟建的 IGCC 电站24 座。IGCC 发电技术极有可能成为 21 世纪主要的发电方式之一。因投资大，技术简单，中国仅进展了某些单项技术的争论开发。煤炭气化是把经过适当处理的煤送入反响器，在肯定温度和压力下， 通过气化剂以肯定的流淌方式转化成气体。煤气化主要产生CO 和 H2
7、， 煤气在燃烧前脱除硫组分，粗煤气中的硫化氢可在气体冷却后通过化学吸取或物理吸附脱除。中国煤炭气化技术比较成熟，它是城市民用燃气的重要组成局部。但同国际先进水平相比，中国的煤炭气化技术还相差较远，尤其在热效率、气化率和环保方面仍需作大量争论开发工作。重点行业SO2 排放技术：电力行业到 1995 年底，全国火电装机容量已达亿千瓦，二氧化硫排放量占全国的 35%。依据国家有关电力进展的规划，到本世纪末我国火电装机容量将到达亿千瓦，到 2023 年火电装机容量将达亿千瓦，其二氧化硫排放量将分别占全国总排放量的一半和 60%以上。烟气脱硫FGD是目前掌握火电厂 SO2 排放有效和应用最广的技术。当前
8、在肯定规模上使用的只有有限的几种：如石灰石-石膏法、喷雾枯燥法、LIFAC 法、双碱法。其中前三种方法国家已安排了示范工程，即珞璜电厂从日本引进两套 350MW 的石灰石-石膏法工艺，四川白马电厂和山东黄岛电厂均承受喷雾枯燥法工艺进展脱硫示范，而南京下关电 厂则从芬兰引进两套 125MW 的 LIFAC 法炉内喷钙-增湿活化法脱硫工艺设备进展旧电厂脱硫改造示范。此外，我国争论开发的磷铵肥法烟气脱硫工艺，已完成5000 标立方米烟气量中试，总脱硫率 95%以上，并生产磷铵复合肥料。火电厂脱硫不仅要考虑技术上可行，同时还要考虑国家和企业及社会经济承受力量。依据美国环保局对当前燃煤电厂应用各种湿、干
9、法脱硫工艺，每千瓦投资和脱除每吨SO2 运行费用估算结果说明：承受湿法脱硫效率 90%左右，每千瓦投资为 80-180 美元。 承受干法脱硫效率 50-90%左右，每千瓦投资为 40-180 美元。按脱除每吨 SO2 运行费看，湿法与干法相近，脱除一吨 SO2运行费为 400-800 美元。到 2023 年我国火电装机容量将到达亿千瓦，为了使燃煤电厂SO2 排放到达总量掌握目标，需要有 1200 万千瓦燃烧电厂上烟气脱硫装置。按目前脱硫成熟的喷雾枯燥和石灰石-石膏法脱硫技术其投资占电厂投资 10-15%，火电厂投资以每千瓦3000 元计，则 1200 万千瓦燃煤电厂SO2 排放达标，烟气脱硫投
10、资约需 36 亿元-54 亿元。钢铁行业钢铁企业烧结厂是黑色冶金行业 SO2 排放大户，目前每年排放 SO2 万吨。烧结厂削减SO2 排放量的主要措施有以下几项：降低原料含硫量； 削减原料的耗量；烧结厂要对烧结低浓度SO2 烟气进展治理钢铁联合企业中烧结厂和焦化厂是必不行少的配套，烧结厂利用焦化厂的氨水承受氨-铵法回收烧结烟气中 SO2 是可推举的方法。最保守的估量，按85%的脱硫效率计算，2023 年时有 2400 万吨钢所配烧结厂实行脱硫措施就可到达硫回率%，2023 年时 3200 万吨钢所配烧结厂实行脱硫措施就可到达硫回率37。5%。有色行业粗铜冶炼是有色金属冶炼行业 SO2 排放大户
11、，目前铜年产量为 80 万吨，年排放SO228 万吨。从硫回收的角度看有色冶炼行业与其他行业比硫回收率是比较高的，已经达%。 2023 年前我国将增 25 万吨铜的冶炼工艺，假设承受目前国内已到达的闪速炉熔炼加二转二吸制酸工艺，即排放系数到达35 千克SO2/吨-铜，增的25 万吨铜产量只增加SO2 排放量 8760 吨。到 2023 年前铜冶炼企业到达全部承受闪速炉熔炼加二转二吸制酸是完全可能的，硫回收率到达目前国际先进水平%。到 2023 年铜产量到达 165 万吨时， SO2 排放量仅有万吨。铅冶炼有二种主要工艺，一是密闭鼓风炉加二转二吸制酸， 硫回收率可达 97%, 二是鼓风炉练铅工艺
12、，烟气中SO2 浓度低，不能有效地回收SO2，排污系数高达千克SO2/吨-铅，是密闭鼓风炉的 10 倍，应作为改造重点。锌冶炼有三种主要工艺，一是湿法炼锌，烟气中SO2 浓度低， 不能有效地回收SO2，排污系数高达733。95 千克SO2/吨-锌，是改造重点；二是竖罐炼锌， 虽然可得到较高浓度的SO2，但能耗高，污水量大，应限制进展；三是密闭鼓风炉工艺，可 以同时炼铅、锌，是一种有推广前途的工艺。其它行业水泥行业上工程全部承受窑外分解技术，改造大、中型水 泥厂中的湿法窑为窑外分解技术；对地方中小型水泥厂，蛋窑、转窑、扇窑等耗煤水泥窑， 用普立窑、机立窑技术取代。硫酸行业通过改进一转一吸工艺为二
13、转二吸工艺或一转一吸尾气处理，到 2023 年可比 1995 年削减万吨SO2 排放量。三、“中国 21 世纪议程”的酸雨污染物控制策略在策略方面，“中国 21 世纪议程”白皮书指出酸雨污染物控制将重点开发争论：中小型燃烧锅炉高效除尘技术；二氧化硫排放的综合掌握技术，包括型煤燃烧成套技术、循环流化床燃烧脱硫技术、湿式脱硫除尘技术、脱硫杂渣资源化技术和炉内喷钙等。各种技术的完善及其优化组合，建立示范工程，使争论成果发挥环境、节能和实现污染物资源化的综合效益；燃煤电站二氧化硫掌握技术，包括大型流化床燃烧脱硫技术， 旋转喷雾枯燥脱硫技术，炉内喷雾技术，石灰石、石膏法脱硫技术及示范工程；致酸物质适用掌握技术，氮氧化物有用掌握技术；煤炭高效清洗燃烧技术及工业炉窑节能与低污染技术。
