火電行業(yè)SO2污染分析及控制對策研究

摘要我國火電工業(yè)飛速發(fā)展，燃煤電廠大量建設(shè)，SO2大量排放，2008年全國SO2排放總量為2321.2萬噸，雖然較2007年有所下降，但是火電行業(yè)面臨的減排工作極為嚴(yán)峻。本文對我國與國外發(fā)達(dá)國家在火電行業(yè)大氣污染控制的政策與措施方面進(jìn)行全面比較，提出了控制火電行業(yè)SO2污染的若干對策。

關(guān)鍵詞SO2 火電行業(yè) 減排 污染控制

中圖分類號:X32文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

0 前言

隨著我國電力工業(yè)的飛速發(fā)展，特別是燃煤電廠的大量建設(shè)，導(dǎo)致SO2大量產(chǎn)生并排放，SO2所導(dǎo)致的酸雨污染已經(jīng)引起了密切關(guān)注。我國的大氣污染主要是由燃煤大氣污染物形成的，可稱為“煤煙型”污染。煤炭燃燒過程中產(chǎn)生的主要大氣污染物SO2轉(zhuǎn)化成的酸雨危害極大。SO2污染是一種低濃度的長期污染，對生態(tài)環(huán)境是一種慢性、疊加性的長期危害，對人體健康的影響主要是通過呼吸道系統(tǒng)進(jìn)入人體，與呼吸器官作用，引起或加重呼吸器官的疾病，如鼻炎、咽喉炎、支氣管炎、支氣管哮喘、肺氣腫、肺癌等。SO2在大氣中經(jīng)催化氧化等過程形成的酸雨，被稱為“空中死神”，屬于跨界的污染問題，對森林、湖泊、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、建筑及材料造成危害極大。

1 SO2排放分析

2008年，全國火電裝機(jī)容量6.03億千瓦，占總裝機(jī)容量的76.05%，其裝機(jī)容量同比增長8.41%，增速比上年降低6.52個(gè)百分點(diǎn)，自2006年增速達(dá)到近幾年最高值后已連續(xù)兩年下降，火電新增規(guī)模比重持續(xù)較大幅度降低。全國新增燃煤脫硫機(jī)組裝機(jī)容量9712萬千瓦;截至2008年底，全國脫硫機(jī)組裝機(jī)容量達(dá)到3.63億千瓦，裝備脫硫設(shè)施的火電機(jī)組占全部火電機(jī)組的比例由2007年的48%提高到60%;脫硫綜合效率由2007年的73.2%提高到78.7%，提高了5.5個(gè)百分點(diǎn)。2008年全國SO2排放總量為2321.2萬噸。2008年，全國SO2排放達(dá)標(biāo)率為79%，其中電力熱力行業(yè)達(dá)標(biāo)率最高，約85%。火電建設(shè)繼續(xù)向著大容量、高參數(shù)、節(jié)水環(huán)保型方向發(fā)展。

2 國內(nèi)外火電行業(yè)SO2污染控制對策分析

2.1 國外控制對策分析

20世紀(jì)中期，發(fā)達(dá)國家采取了一系列政策與措施，全方位控制SO2的產(chǎn)生與排放。煙氣脫硫技術(shù)已經(jīng)被發(fā)達(dá)國家所廣泛采用。石灰-石膏煙氣脫硫法由于其技術(shù)成熟，運(yùn)行狀況穩(wěn)定，原料成本低廉，成為最早實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用的煙氣脫硫技術(shù)。在世界上應(yīng)用煙氣脫硫裝置最多的美，德，日三國中，石灰-石膏煙氣脫硫法裝置分別占80%，90%，75%以上;進(jìn)入90年代之后，隨著技術(shù)的進(jìn)步，在煙氣脫硫中遇到的許多問題逐步得到解決，以前不被廣泛推廣的氨法煙氣脫硫法，因其脫硫效率高，對煙氣變化適應(yīng)性強(qiáng)，過程不產(chǎn)生廢水或廢渣，且副產(chǎn)品可回收利能耗低用的優(yōu)點(diǎn)，在整個(gè)行業(yè)內(nèi)的應(yīng)用呈上升趨勢;噴霧干燥脫硫于20世紀(jì)70年代中期在美國和歐洲發(fā)展起來，該技術(shù)在美國的燃煤電站上得到商業(yè)應(yīng)用始于1980年，如今在FGD市場中列第二位，在燃低、中硫煤的地區(qū)，有逐漸取代濕法煙氣脫硫的趨勢。

而從電力行業(yè)控制SO2的對策來看，調(diào)整電力結(jié)構(gòu)是各國普通采用的對策之一，主要表現(xiàn)為大力發(fā)展核電，因?yàn)榈?0世紀(jì)70年代，發(fā)達(dá)國家可利用的水利資源多已開發(fā)完畢。同時(shí)更換發(fā)電燃料種類或降低燃料中的含硫量在美國、日本和德國得到了廣泛采用，用以控制SO2排放，特別是在SO2污染控制的初期階段。

2.2 國內(nèi)控制對策分析

2007年5月29日，國家發(fā)展改革委、國家環(huán)保總局聯(lián)合發(fā)布了《燃煤發(fā)電機(jī)組脫硫電價(jià)及脫硫設(shè)施運(yùn)行管理辦法(試行)》，對電力環(huán)境保護(hù)工作提出了更高的要求。我國現(xiàn)階段對火電廠SO2排放的控制主要是采取煤炭的轉(zhuǎn)化和燃燒中固硫的方法。煤炭的轉(zhuǎn)化主要是汽化和液化，對煤進(jìn)行脫碳或者加氫改變其原來的碳?xì)浔龋衙恨D(zhuǎn)化為清潔的二次燃料。燃燒中固硫則是在燃燒過程中加入白云石(即碳酸鈣和碳酸鎂的混合物)或者石灰石(碳酸鈣)，在燃燒室內(nèi)碳酸鈣和碳酸鎂受熱分解為氧化鈣和氧化鎂，與煙氣中的SO2結(jié)合生成碳酸鹽隨灰份排掉。此外，爐內(nèi)噴鈣尾部煙道增濕脫硫技術(shù)增濕使煙氣中的氧化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣，并與SO2反應(yīng)，提高了鈣的利用效率和脫硫效率。

3 我國火電行業(yè)SO2污染控制的對策建議

當(dāng)前我國控制火電行業(yè)SO2總量的排放，需要做好三個(gè)方面的工作:推進(jìn)我國潔凈煤技術(shù)產(chǎn)業(yè)化、加大國家政策引導(dǎo)力度和優(yōu)化國家能源結(jié)構(gòu)。

3.1 潔凈煤技術(shù)產(chǎn)業(yè)化

潔凈煤技術(shù)(CCT)是針對使用煤炭對環(huán)境造成污染所提出的技術(shù)對策，是最大限度利用煤的能源，同時(shí)將造成的污染降到最小限度的技術(shù)方案。從概念上說潔凈煤技術(shù)是指煤炭從開發(fā)到利用全過程中，旨在減少污染排放與提高利用效率的加工、燃燒、轉(zhuǎn)化及污染控制等高新技術(shù)的總稱。潔凈煤技術(shù)按其生產(chǎn)和利用的過程分類，可分為三類:第一類是在燃燒前的煤炭加工和轉(zhuǎn)化技術(shù)，第二類是煤炭燃燒技術(shù)，第三類是燃燒后的煙氣脫硫技術(shù)。

在眾多的潔凈煤技術(shù)中，針對我國實(shí)情，應(yīng)主要采用的是選煤技術(shù)、型煤、循環(huán)流化床、整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)、煤炭汽化、煤炭液化與工業(yè)鍋爐和窯爐。

3.2 加大國家政策引導(dǎo)力度

2007年，國家發(fā)改委和國家環(huán)保總局聯(lián)合下發(fā)了《燃煤發(fā)電機(jī)組脫硫電價(jià)及脫硫設(shè)施運(yùn)行管理辦法(試行)》，強(qiáng)化、明確了監(jiān)管責(zé)任和相應(yīng)的處罰辦法。具體有以下五項(xiàng)措施:一是對安裝脫硫設(shè)施的電廠實(shí)行脫硫加價(jià)政策。二是對脫硫設(shè)施投運(yùn)率不達(dá)標(biāo)的電廠扣減脫硫電價(jià)。三是明確了脫硫設(shè)施建設(shè)、驗(yàn)收、運(yùn)行監(jiān)測等制度。四是規(guī)定了監(jiān)督與處罰辦法。五是促進(jìn)煙氣脫硫產(chǎn)業(yè)化管理。

該辦法實(shí)施后既有利于提高電廠安裝脫硫設(shè)施的積極性，又有利于促進(jìn)企業(yè)提高煙氣脫硫設(shè)施建設(shè)質(zhì)量、投運(yùn)率和脫硫效率。同時(shí)，建議國家逐步提高二氧化硫排污收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)并擴(kuò)大收費(fèi)范圍，使其接近或高于治理成本，真正使污染控制成本成為產(chǎn)品總成本的組成部分，形成誰污染誰就會在經(jīng)濟(jì)上受損失的機(jī)制，促使排污企業(yè)積極增加投入，主動治理污染。逐步完善二氧化硫排放權(quán)交易制度，使全社會二氧化硫與酸雨污染防治的成本不斷降低。

3.3 優(yōu)化國家能源結(jié)構(gòu)

3.3.1 加強(qiáng)電網(wǎng)建設(shè)的規(guī)劃

隨著全國電網(wǎng)的建設(shè)和完善，聯(lián)網(wǎng)送電的效益將逐漸發(fā)揮出來，可避免電站的重復(fù)建設(shè)，減輕環(huán)境污染，提高電力投資使用效率和回報(bào)率。按照我國電網(wǎng)建設(shè)和全國聯(lián)網(wǎng)的規(guī)劃，到2010年通過優(yōu)化電力輸送結(jié)構(gòu)可減少新增裝機(jī)容量約5000MW，粗略估計(jì)可減少二氧化硫排放量40萬噸/年。輸電可以減少因輸煤帶來一系列環(huán)境問題，也可以減輕經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)在環(huán)境方面的壓力，但是輸電有需要重視的問題，電網(wǎng)建設(shè)、電網(wǎng)安全，以及我國資源發(fā)展不平衡，在考慮西部建立火電基地時(shí)，需充分考慮這些問題，不能單獨(dú)考慮削減受電地區(qū)二氧化硫，排放量而忽略西部地區(qū)大量建廠引起的其它環(huán)境問題。就二氧化硫排放量而言，也應(yīng)該有針對性地研究西部地區(qū)的環(huán)境承受能力和對受電地區(qū)的環(huán)境效益。

3.3.2 優(yōu)化發(fā)電能源結(jié)構(gòu)

實(shí)現(xiàn)能源與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，必須要長期實(shí)施節(jié)能優(yōu)先戰(zhàn)略，推進(jìn)能源結(jié)構(gòu)“綠色化”進(jìn)程，大力發(fā)展環(huán)境友好能源和氫能源，推行農(nóng)村能源的可持續(xù)發(fā)展。國家提出的“優(yōu)化發(fā)展火電、優(yōu)先發(fā)展水電，適當(dāng)發(fā)展核電”是調(diào)整能源結(jié)構(gòu)的正確方針，是從宏觀上減少二氧化硫排放的重要手段。在有條件的地區(qū)優(yōu)先發(fā)展水電，提高水電比例，適當(dāng)發(fā)展核電，在偏遠(yuǎn)地區(qū)和有條件的地區(qū)發(fā)展太陽能、風(fēng)能、潮汐能等新能源發(fā)電，實(shí)現(xiàn)發(fā)電能源的多樣化。發(fā)展水電、核電與新能源發(fā)電，對保護(hù)大氣環(huán)境，減排二氧化硫，氮氧化物，煙塵等大氣污染物以及溫室氣體二氧化碳的作用是顯而易見的。

參考文獻(xiàn)

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