試析我國(guó)火電脫硫技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展

宋振勇 鄭云寧

（1、濟(jì)南熱電有限公司，山東 濟(jì)南 250000；2、萊蕪市環(huán)境保護(hù)局，山東 萊蕪 271100）

近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，酸雨對(duì)我國(guó)造成的經(jīng)濟(jì)損失越來(lái)越大，每年都超過(guò)1100億元。據(jù)調(diào)查，這些酸雨大面積產(chǎn)生的主要原因是二氧化硫超量排放：以燃煤為主的火電廠在電荒刺激下瘋狂建設(shè)和火電脫硫技術(shù)落后導(dǎo)致脫硫能力跟不上、脫硫設(shè)備落后等等，這些原因直接或間接地導(dǎo)致我國(guó)酸雨的大量釋放。鑒于此，文章就筆者所從事的工作和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，分析了我國(guó)火電脫硫技術(shù)現(xiàn)狀、改進(jìn)措施及其發(fā)展。

1.我國(guó)火電脫硫技術(shù)現(xiàn)狀

1.1 脫硫設(shè)備陳舊，缺乏自主研發(fā)和升級(jí)換代的產(chǎn)品

大量實(shí)踐證明，火電脫硫在機(jī)理、技術(shù)上是成熟的，其主要風(fēng)險(xiǎn)在設(shè)備的制造、使用上。據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，隨著國(guó)內(nèi)環(huán)保設(shè)備行業(yè)的快速發(fā)展，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的脫硫設(shè)備使每千瓦成本造價(jià)降至200-300元左右，這樣就促使生產(chǎn)這些設(shè)備的廠家快速增加，形成年配套1億千瓦火電脫硫工程設(shè)計(jì)、設(shè)備制造及總承包能力。

誠(chéng)然，在巨大的商機(jī)面前，一些資質(zhì)較差甚至沒(méi)有資質(zhì)的企業(yè)也紛紛入市生產(chǎn)脫硫設(shè)備，這些設(shè)備廠家為獲取項(xiàng)目，不顧質(zhì)量，惡意降價(jià)的后果一是設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、安裝的脫硫裝置穩(wěn)定性、可操作性低，故障率高，不僅使電廠被迫大幅提高運(yùn)行成本，而且降低了脫硫效果，使企業(yè)不能完成節(jié)能減排任務(wù)，更好地履行社會(huì)責(zé)任。二是導(dǎo)致市場(chǎng)混亂，形成好品質(zhì)的產(chǎn)品沒(méi)市場(chǎng)，劣質(zhì)產(chǎn)品異?；鸨幕靵y局面；三是這種局面除了對(duì)生產(chǎn)脫硫設(shè)備的正規(guī)廠商帶來(lái)很大的沖擊，而且在一定程度上阻滯了脫硫設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)的自主研發(fā)和升級(jí)換代。

1.2 脫硫設(shè)備產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)紊亂，導(dǎo)致技術(shù)不過(guò)關(guān)

據(jù)筆者調(diào)查發(fā)現(xiàn)，目前國(guó)內(nèi)脫硫設(shè)備業(yè)正處于市場(chǎng)整合階段，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和科技競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果，將改變目前的產(chǎn)業(yè)格局，改變產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)相對(duì)薄弱，產(chǎn)品和技術(shù)與國(guó)際先進(jìn)水平存在較大的差距，企業(yè)規(guī)模小、生產(chǎn)力過(guò)于分散的不利發(fā)展的局面，并增強(qiáng)這一領(lǐng)域的科技創(chuàng)新能力，提升整體技術(shù)水平。眾多小企業(yè)被迫紛紛退市，擁有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力和投資能力，擁有較強(qiáng)的研發(fā)能力和引進(jìn)消化吸收能力及產(chǎn)業(yè)化能力的企業(yè)逐步贏得市場(chǎng)，獲得快速發(fā)展就是證明。

1.3 產(chǎn)業(yè)布局不合理，市場(chǎng)需求逐步萎縮

據(jù)調(diào)查，近年來(lái)，我國(guó)新建大中型火電廠，更多地集中在沿海地區(qū)。在火電廠密度陡然增加、制造業(yè)能力飛速增長(zhǎng)的情況下，沿海地區(qū)酸雨污染增速已和經(jīng)濟(jì)增速一樣，高達(dá)9%甚至高于9%。沿海地區(qū)已形成發(fā)展怪圈：出口額越來(lái)越高，火電廠越來(lái)越密，二氧化硫排放越來(lái)越重，酸雨污染面積越來(lái)越大。

我國(guó)大量的火電廠建設(shè)，主要出現(xiàn)在“十五”期間。由于電力行業(yè)對(duì)“穩(wěn)定、安全”等有特殊要求，我國(guó)的火電脫硫技術(shù)主要從國(guó)外引進(jìn)。但由于發(fā)達(dá)國(guó)家一次能源結(jié)構(gòu)中燃煤比重偏低，市場(chǎng)需求逐步萎縮，致使其火電脫硫技術(shù)在幾十年前產(chǎn)生石灰石法后，一直沒(méi)有太大進(jìn)步。而當(dāng)時(shí)對(duì)環(huán)境和資源的要求，也不可與今天同日而語(yǔ)，這就使我國(guó)引進(jìn)的石灰石法技術(shù)，從引進(jìn)之日起就處于落后狀態(tài)。

2.完善我國(guó)火電脫硫技術(shù)措施

2.1 利用天然的脫硫技術(shù)

利用天然海水脫硫技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)是由美國(guó)加州伯克萊大學(xué)L.A.Bromley教授1960年代提出，但由于美國(guó)的一次能源結(jié)構(gòu)中燃煤比例不高，且沿海燃煤電廠相繼關(guān)閉，該技術(shù)未能進(jìn)入實(shí)用階段。

這項(xiàng)技術(shù)適用于沿?；痣姀S；直接復(fù)用電廠排放的冷卻用海水，其天然堿性可中和去除煙氣中的二氧化硫等酸性氣體；中和后海水中增加的極少量硫酸鹽對(duì)海洋而言環(huán)境友好，因?yàn)楹Ｋ奶烊唤M份本來(lái)就有大量硫酸鹽，脫硫前后的海水水質(zhì)類(lèi)別不變。與傳統(tǒng)工藝相比，如按現(xiàn)有沿海發(fā)電裝機(jī)容量計(jì)算，可得出如下結(jié)論：在可高效減排二氧化硫、保護(hù)大氣環(huán)境的同時(shí)，該技術(shù)還能免除傳統(tǒng)進(jìn)口工藝引發(fā)的年數(shù)千萬(wàn)噸的廢渣廢水排放，年節(jié)約數(shù)百萬(wàn)噸礦石和數(shù)億立方米淡水資源；脫硫總成本從傳統(tǒng)工藝的每度電增加2分左右，下降到每度電增加0.5分。

2.2 加強(qiáng)行業(yè)規(guī)范管理

針對(duì)火電廠脫硫行業(yè)市場(chǎng)混亂、惡性競(jìng)爭(zhēng)嚴(yán)重的局面，一些專(zhuān)家提出加強(qiáng)行業(yè)規(guī)范管理的具體措施，以加快脫硫行業(yè)健康發(fā)展，保證火電廠脫硫順利實(shí)施?；痣姀S二氧化硫控制是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，必須采用綜合措施治理。在推進(jìn)煙氣脫硫中，要制(修)訂符合我國(guó)技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件以及可以明確操作的排放控制標(biāo)準(zhǔn)，配套與脫硫要求相適應(yīng)的經(jīng)濟(jì)政策，建立、健全一系列的相關(guān)規(guī)則和適合中國(guó)特點(diǎn)的脫硫技術(shù)的綜合性評(píng)價(jià)體系、加強(qiáng)脫硫技術(shù)的不斷創(chuàng)新、提高企業(yè)把握脫硫技術(shù)選擇的自主權(quán)以及加快形成符合市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行規(guī)律的脫硫產(chǎn)業(yè)。

有專(zhuān)家認(rèn)為，火電廠在大氣污染治理上應(yīng)當(dāng)采取工程措施和非工程措施綜合治理，同時(shí)要調(diào)整一次能源結(jié)構(gòu)和電力結(jié)構(gòu)，關(guān)停小火電，發(fā)展高效益低污染的大機(jī)組，改造現(xiàn)有的運(yùn)行機(jī)組，并加強(qiáng)立足燃煤的新機(jī)組的研制開(kāi)發(fā)。應(yīng)進(jìn)一步發(fā)展電網(wǎng)，努力提高全社會(huì)電氣化水平，在更大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化利用。

2.3 繼續(xù)加大政策支持力度

在我國(guó)要一如既往地支持一批煙氣脫硫關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備本地化示范項(xiàng)目，盡快形成擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的煙氣脫硫工藝技術(shù)，提高煙氣脫硫工藝技術(shù)與設(shè)備本地化率和裝備水平。

繼續(xù)支持發(fā)展擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的脫硫技術(shù)。對(duì)擁有發(fā)展?jié)摿?、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，特別是已完成50MW及以上機(jī)組試驗(yàn)工程的脫硫技術(shù)，國(guó)家將加以重點(diǎn)扶持，組織落實(shí)更大容量機(jī)組的示范工程或試驗(yàn)工程建設(shè)，并加大推廣應(yīng)用力度。

2.4 建立完善地市場(chǎng)準(zhǔn)入機(jī)制

火電脫硫行業(yè)最大特點(diǎn)是市場(chǎng)機(jī)制失靈，發(fā)達(dá)國(guó)家也不例外。如果市場(chǎng)調(diào)節(jié)機(jī)制難起作用，政府監(jiān)管職能又同時(shí)缺失，國(guó)家必然蒙受多重?fù)p失。因此政府應(yīng)在有關(guān)酸雨污染治理的審批、電廠立項(xiàng)審查、火電脫硫產(chǎn)業(yè)化過(guò)程中，將具有資源節(jié)約和環(huán)境友好優(yōu)勢(shì)的自主創(chuàng)新技術(shù)，作為重點(diǎn)支持和推廣對(duì)象，使其盡快產(chǎn)業(yè)化。

另外，根據(jù)《國(guó)家發(fā)展改革委關(guān)于印發(fā)加快火電廠煙氣脫硫產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的若干意見(jiàn)的通知》(發(fā)改環(huán)資[2005]757號(hào))，國(guó)家發(fā)改委委托中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)在開(kāi)展火電廠煙氣脫硫產(chǎn)業(yè)化發(fā)展情況登記調(diào)查的基礎(chǔ)上，增加主要設(shè)備運(yùn)行使用情況登記調(diào)查，以便進(jìn)一步摸清有關(guān)情況，有針對(duì)性地研究解決問(wèn)題。本次調(diào)查的重點(diǎn)是石灰石，石灰一石膏濕法煙氣脫硫工藝的設(shè)備。為此，全國(guó)電力行業(yè)脫硫脫硝技術(shù)協(xié)作網(wǎng)配合中電聯(lián)，圍繞政府工作要點(diǎn)，針對(duì)當(dāng)前脫硫設(shè)備市場(chǎng)的混亂局面，開(kāi)展了脫硫設(shè)備運(yùn)行使用現(xiàn)狀的調(diào)查。

3.火電脫硫技術(shù)市場(chǎng)前景

世界上發(fā)達(dá)國(guó)家很重視火電廠二氧化硫排放問(wèn)題,目前日本的電廠已全部安裝了煙氣脫硫裝置,德國(guó)已有90% 的機(jī)組安裝了煙氣脫硫設(shè)備,美國(guó)、芬蘭等國(guó)亦正在火電廠中大力推廣脫硫技術(shù)。美國(guó)從上世紀(jì)七十年代中期開(kāi)始,每年的脫硫市場(chǎng)都高達(dá)100億美元以上,即使目前脫硫市場(chǎng)已趨于成熟的情況下,每年也還有60億-80億美元市場(chǎng)。

我國(guó)的火電廠煙氣脫硫還剛剛起步,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)火電廠脫硫工程已投入運(yùn)行的裝機(jī)總?cè)萘坎?105MW,僅占全國(guó)火電廠裝機(jī)容量的2.1%,絕大多數(shù)火電廠還沒(méi)有采取脫硫措施。要在今后幾年燃煤機(jī)組繼續(xù)增加、發(fā)電量繼續(xù)增長(zhǎng)的情況下,實(shí)現(xiàn)污染達(dá)標(biāo)排放和減排,任務(wù)十分艱巨。國(guó)家經(jīng)貿(mào)委根據(jù)我國(guó)《大氣環(huán)保法》及《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-1996)等的政策要求,依據(jù)2010年的治理目標(biāo)和現(xiàn)有火電廠在"兩控區(qū)"及大中城市的分布狀況,到2010年國(guó)家電力公司所屬火電廠有120臺(tái)機(jī)組需要安裝煙氣脫硫裝置,裝機(jī)容量28000MW。國(guó)家電力公司所屬火電廠占全國(guó)火電裝機(jī)容量的63.6%,以此推算全國(guó)至少有約180臺(tái),裝機(jī)容量為44000MW的火電裝機(jī)容量需安裝煙氣脫硫裝置。目前國(guó)際上脫硫設(shè)備費(fèi)用平均為每KWl000元以上,考慮到我國(guó)實(shí)際情況,目前大型電廠的平均脫硫價(jià)格約為每KW750元。未來(lái)10年市場(chǎng)容量約300億,即使按國(guó)際平均價(jià)的50%,其未來(lái)的市場(chǎng)容量也有200億元左右，市場(chǎng)前景可見(jiàn)之大。

[1]韓偉.《我國(guó)脫硫形勢(shì)、政策及其產(chǎn)業(yè)化》.中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)秘書(shū)長(zhǎng).

[2]張彥鋒,沈天臨,任國(guó)柱,等.國(guó)內(nèi)外主流煙氣脫硫技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].遼寧城鄉(xiāng)環(huán)境科技,2004,24(5):53–56.

[3]楊官平.鍋爐燃燒與污染[M].北京:中國(guó)電力出版社,1999.

[4]金晶.火電廠對(duì)脫硫工藝的選擇[J].電力環(huán)境保護(hù),2001,(1):28-29,32.

[5]《脫硫產(chǎn)業(yè)的發(fā)展機(jī)遇和面臨的挑戰(zhàn)》.中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)鍋爐爐窯脫硫除塵委員會(huì)主任.徐鳳剛.