SOx減排及煙氣凈化控制技術進展
目前，我國二氧化硫（SO2）排放量居世界前列，主要涉及火電、鋼鐵、有色冶金、化工、焦炭等行業，造成50％以上的城市出現酸雨。國家統計局數據顯示，2005年我國二氧化硫排放總量約為2500萬噸，已成為世界上二氧化硫排放量最多的國家。2006年我國二氧化硫排放總量達2594萬噸，同比增長1.8％。而燃煤電廠排放量約占這一數字的1/2。國家發改委和國家環保總局于2007年3月底共同發布《現有燃煤電廠二氧化硫治理“十一五”規劃》。這將對實現“十一五”期間全國二氧化硫排放總量削減10％的約束性目標和改善全國大氣環境質量起決定性作用。《規劃》提出：“十一五”期間，現有燃煤電廠需安裝煙氣脫硫設施1.37億千瓦，共221個項目，可形成二氧化硫減排能力約490萬噸。加上淘汰落后、燃用低硫煤、節能降耗等措施，到2010年，現有燃煤電廠二氧化硫排放總量由 2005年的1300萬噸下降到502萬噸，下降61.4％。
燃煤電廠是二氧化硫排放的主要來源。為削減二氧化硫排放，中國開始制定新規，促使燃煤電廠提高脫硫效率。目前，燃煤電廠的脫硫設施，投運率和脫硫效率偏低、設施建設低價無序競爭，脫硫設施監管不到位。尚待最終確定的新規中，官方要求燃煤電廠現有燃煤機組應按照要求完成脫硫改造，執行人民幣一分五厘的脫硫加價。根據新規，官方將按照補償治理二氧化硫成本的原則，調整二氧化硫排污費征收標準，環保部門將足額征收、依法使用排污費。同時，將建立脫硫設施建設、驗收、運行監測制度，依據脫硫設施的停運時間，扣減脫硫電價并處以罰款。發改委表示，新規的制定，將進一步促進燃煤機組加快煙氣脫硫，提高脫硫效率，以實現“十一五”二氧化硫削減一成的目標。
“十一五”目標是全國二氧化硫排放總量減少10%，而粗略計算《規劃》的實施將使二氧化硫排放總量削減約4%。為實現上述目標，《規劃》提出以下保障措施。一是完善二氧化硫總量控制制度，依據《大氣污染防治法》和“公開、公平、公正”的原則核定企事業單位二氧化硫排放總量、核發許可證，進一步完善二氧化硫總量控制制度。二是強化政策引導，完善電價形成機制，研究和逐步實施根據燃煤機組脫硫改造的實際投資和運行成本核定脫硫電價。鼓勵安裝煙氣脫硫裝置的機組優先上網，優先保障上網電量。二氧化硫排污費優先用于現有燃煤電廠二氧化硫治理。對脫硫關鍵設備和脫硫副產品綜合利用繼續給予減免稅優惠。三是加快脫硫產業化發展，加大對擁有自主知識產權煙氣脫硫技術和設備產業化的扶持力度，加快煙氣脫硫新技術、新工藝的研發和示范試點，推動煙氣脫硫副產品綜合利用，繼續整頓煙氣脫硫市場。四是充分發揮政府、行業組織和企業的作用。國家發展改革委、環保總局將根據《規劃》，每年公布需安裝煙氣脫硫設施的電廠名單、重點項目及完成情況，接受社會監督。同時，將加快制訂煙氣脫硫設施建設、運行和維護技術規范，開展煙氣脫硫特許經營試點，加大對已投運煙氣脫硫設施運行的監管，對非正常停運煙氣脫硫設施的將加大處罰力度。
國家發改委要求，力爭“十一五”期間把二氧化硫排污費征收標準逐步提高到治理污染全部成本水平。報告稱，主要污染物排污費征收標準偏低，不能彌補污染治理成本，不利于污染物的治理和減排，造成企業違法成本低，不利于調動企業治污積極性。報告提出，按“誰污染誰付費”原則，推進環境污染外部成本內部化，二氧化硫排污費征收標準力爭在“十一五”期間逐步提高到治理污染全部成本水平。其他主要污染物排污費征收標準要適時調整。
我國通過現行上網電價每千瓦時加價一點五分錢的加價政策，鼓勵已建電廠脫硫減排。同時責令新建擴建燃煤機組必須同步建設脫硫設施，現有燃煤機組按要求完成脫硫改造。
燃煤電廠是二氧化硫排放的主要來源。為加快燃煤機組煙氣脫硫設施建設，減少二氧化硫排放。 2007年6月，國家發展和改革委會和國家環保總局聯合會下發了《燃煤發電機組脫硫電價及脫硫設施運行管理辦法(試行)》。該《辦法》規定，新建擴建燃煤機組必須按照環保規定同步建設脫硫設施，其上網電量執行國家發展改革委公布的燃煤機組脫硫標桿上網電價；現有燃煤機組應按要求完成脫硫改造，其上網電量執行在現行上網電價基礎上每千瓦時加價1.5分錢的脫硫加價政策。同時，發電企業要保證脫硫設施的正常運行，不得無故停運。
國家發改委的調查表明，目前現有燃煤電廠仍有一半左右沒有安裝脫硫設施；已安裝脫硫設施的燃煤電廠存在閑置或故意不運行的現象；部分已安裝脫硫設施的燃煤電廠沒有及時得到電價補償。該《辦法》的制定，將為實現“十一五”二氧化硫削減百分之十的目標發揮重要作用。
據述我國將在未來4年中投資44億美金，用于221個火電廠的脫硫裝置建設，已達成在2010年前減少10%的二氧化硫排放的目標。國家發改委直接制定中國的脫硫減排計劃，要求新建和擴建火電項目必須安裝污染控制裝置，同時，制定政策鼓勵那些已經安裝排污裝置的企業，例如，這些電廠的電能可以優先并入本地電網，或者給予更長的發電運行時間。這221個電廠合計發電容量1370億兆瓦，占中國總發電量的27％。發改委的電廠脫硫計劃正在執行之中。2006年已經有576億兆瓦的電廠安裝了脫硫裝置，2007年將完成245億兆瓦，2008年和2009年分別完成288億和138億兆瓦電廠的安裝。國家環境保護總局已經分別與各省和央企電廠簽訂減排協議，協議涉及的排放量占全國三分之二的二氧化硫排放量。
內蒙古自治區與國家環保總局簽訂內蒙古污染物總量削減責任書。責任書規定：全區2010年二氧化硫排放總量在2005年的基礎上削減3.8％，控制在140萬噸以內，其中火電行業二氧化硫排放量不超過68.7萬噸。
目前我國大型火電機組中，其煙氣脫硫設備幾乎全部采用石灰石—石膏法脫硫工藝，產生的石膏綜合利用壓力不斷增大，脫硫廢水難以有效處理。近期化工行業推出一種煙氣脫硫新技術——氨法脫硫。該技術以其脫硫效率高、無二次污染、可資源化等獨特優勢備受關注。氨法脫硫以氨水為脫硫劑，鍋爐煙氣進入脫硫塔經氨水循環吸收生成亞硫酸銨，脫硫后的煙氣經除霧凈化進入換熱器換熱后進入煙囪排放。吸收劑氨水與吸收液混合進入吸收塔，吸收形成的亞硫酸銨在吸收塔底部氧化成硫銨溶液，經蒸發結晶、固液分離、干燥、包裝后得成品硫銨。氨法脫硫原料來自化工企業，主要副產品也是氮肥。氨的載體可以是液氨、氨水、碳銨等。氨法脫硫可將二氧化硫、氨回收為硫酸銨、磷銨、硝銨等化肥或硫酸、液態二氧化硫等產品。一般副產硫酸銨，也可根據電廠周邊條件副產其它產品。裝置不產生二次污染。系統阻力較常規脫硫技術節電50％以上，可以利用原鍋爐引風機的潛力，大多無需新配增壓風機。另外，液氣比小，循環泵的功耗降低近70％。實踐證明，該技術的二氧化硫去除效率在95%以上，同時可使氮氧化物同步去除率達到20%～40%。脫硫副產物的生產過程也較簡單，與常規脫硫技術比較，占地節省50％以上。化工企業特別是氮肥廠采用氨回收法技術進行鍋爐煙氣脫硫，可直接將廢氨水生成硫酸銨作為肥料出售或作為復合肥的原料，在廠內即可實現廢物的綜合利用，以廢治廢、變廢為寶。
湖南麓南脫硫除塵設備有限公司攻克煙氣脫硫技術多項科研難題，在治理大煙氣量燃煤鍋爐及有色冶煉爐窯排放的高濃度二氧化硫（SO2）方面取得技術突破。其開發的PXJ型高效脫硫除塵成套設備被列入“國家重點環境保護實用技術”，已在國內百余項煙氣治理工程成功投運。據介紹，PXJ型高效脫硫除塵成套設備具有以下優點：一是脫硫劑用量少，電耗低，不易發生結垢和堵塞現象；二是脫硫效果好，可達95%～99%，SO2排放濃度最低可達50毫克/立方米，飽和煙氣脫水率超過97%；三是采用連鎖式氣液分離裝置，可將煙氣中不同粒徑的液滴有效脫除，排煙含濕量低于75毫克/立方米，使下游設備不易腐蝕；四是由于采用了無能耗煙氣換熱器，可不消耗任何能源就完成煙氣的降溫和升溫。該脫硫裝置能使脫硫、脫氮同步進行，一套設備多種功能。此外，該裝置水耗低，循環水利用率達95%，尤其適合我國干旱缺水地區的電廠脫硫。該公司研制的第三代煙氣濕式高效脫硫除塵成套設備已為鞍鋼集團第二熱電廠480噸/小時煤粉爐脫硫工程成功配套。經監測，整體系統造價僅為國外同類設備的1/5，運行費用僅為國外設備的1/3，各項技術性能指標與世界同步。
含硫氣體可轉化成化肥。冶金行業中燒結廠產生的含硫氣體會對環境造成污染，中冶南方技術有限公司（原武漢鋼鐵設計研究總院）自主開發的一項新技術，可以把含硫氣體變成化肥。
通過在煤中添加催化燃燒劑，改善燃煤燃燒的動力學特征，提高爐內燃煤燃燒速率，使燃燒更充分，達到節能的目的。同時優化燃煤顆粒的表面性能，促進煤中灰分與硫氧化物反應，達到脫硫作用。煤燃催化燃燒劑還能有效防止燃煤鍋爐結焦、積灰的生成，具有除焦、除積灰、改善燃燒器工作狀況的效果。添加比例為每5噸煤添加燃煤催化燃燒劑1升。試驗結果表明，使用燃煤催化燃燒劑可使鍋爐正反平衡效率平均提高5.2%，固體不完全燃燒損失降低4.2%，煙氣二氧化硫減排 25%。企業實際應用顯示，使用燃煤催化燃燒劑可以節省原煤8%～15%。
煉油廠硫排放的規定越來越嚴格，煉油廠SOX 排放主要來自催化裂化裝置的再生器。催化裂化（FCC）裝置減少SOx排放己引起足夠重視。國外經驗表明，采用基于添加劑（助劑）的SOx排放消減解決方案，有助于煉油廠避免采用高投資措施，如濕式氣體洗滌器或選擇性催化還原（SCR）設備。
INTERCAT公司推出了脫SO X 催化助劑，助劑用量與催化裂化反應器中釋放H2S和SO2 的脫除量成正比，一般的助劑用量通常占催化劑藏量的1%~10%，SOX 的脫除率一般在20%~60%。但INTERCAT公司的助劑Soxgetter的SOX的脫除率最高可超過90%。該助劑可通過該公司專有的添加系統定期、小批量加入催化裂化裝置。Soxgetter是一種基于水滑石（Mg6Al2 （OH）18 4.5H2O）的助催化劑，水滑石呈層狀結構，使SOX 易于進入。Soxgetter抗磨損性比DESOX 助劑高出35%。美國已有12家煉油廠采用了Soxgetter助劑，SOX 脫除率達到87%，助劑效率達到34gSOX /g脫除當量助劑。在此基礎上，INTERCAT公司又推出Super Soxgetter助劑，將MgO含量至少提高了70%，工業試驗表明，在相同的SOX 脫除率下Super Soxgetter助劑的用量只有Soxgetter助劑的60%，其效率幾乎是Soxgetter助劑的2倍。
INTERCAT公司開發的新型SOx排放消減添加劑已經驗證應用，這種基于水滑石結構的Super Soxgetter添加劑主要物化性質見表3,在FCC排放SOx為1000~1200μg/g情況下，可使排放SOx減小到50μg/g以下。與濕式氣體洗滌器（投資為1500萬美元）相比，操作費用由6500美元/天減小到5200美元/天，見表4。
格雷斯-戴維遜煉制技術公司也推出減少SOx排放的助劑。Super DeSOX助劑可減少FCC裝置SOx排放，而無需另加投資。當FCC進料預處理停運時，也可用于SOx控制，它可為加工含硫進料和平衡整個煉廠SOx排放提供靈活性。Super DeSOX助劑通過使來自再生器的硫轉移到反應器，而使SOx排放減少。它以H2S釋出，到下游進行回收。可使SOx排放降低至近0PPm。
BELCO公司開發了專有的藥劑噴注（SBS）技術，用以控制煉油廠煙氣SO3 的排放污染。該SBS技術先期在發電廠中獲得應用，并已推廣應用于世界各地煉油廠。SBS噴注技術使用酸式亞硫酸鈉（SBS）作為藥劑，將SBS溶液噴入排放控制設備（用于從煙氣中去除顆粒和SO2）的熱煙氣上游，SO3 與噴入的SBS反應生成干的硫酸鈉和酸式硫酸鈉顆粒，這些顆粒與其他顆粒一起從煙氣中除去。反應速率很快，停留時間很短。該工藝的特征在于利用噴注 SBS，主要去除SO3 ，而不吸收SO2 。因而需用藥劑極少，少量藥劑可用簡易的內導管噴嘴以低流率噴入煙氣中。SBS噴注技術可與BELCO公司的EDV濕式洗滌系統組合使用。
太倉市保利協鑫熱電廠所用上海弗卡斯環保工程有限公司的FCL氨法脫硫技術項目通過鑒定。隨著國家對節能減排工作力度的加大，控制電廠大氣污染，特別是對二氧化硫和氮氧化物的治理越來越緊迫。弗卡斯環保公司以資源化利用的理念開發成功FCL氨法脫硫技術，在同一裝置和同一介質下，脫硫脫硝能夠瞬時交叉反應完成，同時兼有除塵功能，其副產物硫酸銨可廣泛應用于高效復合肥的生產。氨法脫硫技術具有脫硫效率高、造價和運行費用低、占地面積小、易操作、維修少等多項特點，適合于我國部分電力行業發展現狀，也適用于化工企業及有廢氨水來源的企業。對保利協鑫熱電廠應用情況的監測結果顯示，二氧化硫去除效率在95%以上，氮氧化物同步去除率達到27.6%，副產品硫酸銨總氮含量可達20.6%，含水率為1.0%，各項指標都符合國家標準。氨法脫硫將SO2 、NOX 轉化為復合肥料生產的重要原料，走出了一條發電、環保和農業同步發展之路，具有廣闊的市場前景。
國內首創的燒結煙氣氨法脫硫工程在柳州鋼鐵公司經過運行，各項指標數據顯示系統運行良好，達到設計要求。該工程技術全部由武漢都市環保工程技術股份有限公司自主開發。在鋼鐵企業燒結生產過程中，由于礦石和燃料煤中含有硫化物，因此會排出二氧化硫，大約占鋼鐵廠排放總量的60%～90%。以前，國內鋼鐵企業幾乎沒有處理就直接排放到大氣中。如今，二氧化硫排量成為國家約束性控制指標，燒結機煙氣脫硫勢在必行。武漢都市環保公司經過多年探索，自主研發了一套“ 以廢治廢”的循環治理方法——燒結煙氣氨法脫硫技術。該技術利用焦爐煤氣中的氨資源作為二氧化硫的脫硫劑。該套技術成果已經取得三項發明創造和實用新型專利。焦爐煤氣是鋼鐵企業煉焦時的副產物，其中含有大量的氨。此前一般通過購買硫酸進行中和處理。2007 年5月，燒結煙氣氨法脫硫技術在柳鋼的燒結廠兩臺燒結機上投入運行。焦化廠的廢氨水引入脫蔬塔，與煙氣中的二氧化硫反應，并充入氧氣，生成硫酸銨化肥。當地有關部門的監測記錄顯示，該設施的脫硫效率達到95％以上，同時具有40％的除塵效率、20％以上的脫硝效率。據介紹，以前鋼廠每年要花數千萬元購買硫酸用于脫氨，現在不僅不用花錢買，產出的硫酸氨還有收益。據介紹，國內20多家鋼鐵廠前往柳鋼取經。
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