绿色脱硫，循环经济

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　　绿色脱硫，循环经济

　　——浅谈脱硫技术发展及方法比较

　　

　　煤炭是当今世界电力生产的主要燃料，电厂燃煤是造成二氧化硫污染和酸雨问题的重要因素。因此对二氧化硫污染控制的首要措施应该是电厂二氧化硫排放的控制，电厂脱硫势在必行。从本期开始，本报将推出“脱硫小课堂”栏目，陆续刊登脱硫系列知识普及报道，希望帮助您加深对脱硫相关知识的了解。

　　据世界卫生组织和联合国环境规划署统计，目前每年由人类制造的、主要是含硫燃料燃烧排放到大气中的二氧化硫超过2亿吨，已形成大气环境的首要污染物。二氧化硫所带来的最严重问题是酸雨，给人类环境和世界经济带来了极大的破坏，因此自20世纪70年代以来以日本和美国为首，世界各国相继制定和实施控制二氧化硫排放战略。

　　我国是燃煤大国，随着燃煤的增加，二氧化硫的排放量也不断增加，“八五”期间，我国已成为世界二氧化硫排放量第一大国。消减二氧化硫的排放量，防治大气二氧化硫污染已迫在眉睫，成为我国现在及未来相当长时期内的主要社会问题之一。

　　国内外烟气脱硫主要方法介绍

　　目前国内外的烟气脱硫方法种类繁多，主要分为：干法（或半干法）和湿法两大类。湿法脱硫工艺绝大多数采用碱性浆液或溶液作为吸收剂，是目前使用最广泛的脱硫技术。湿法烟气脱硫工艺，技术比较成熟。根据吸收剂种类的不同，又可分为：石灰石-石膏法、氨法、海水法等。其中石灰石-石膏法则因其成熟的工艺技术，在大型电厂和工业锅炉的脱硫工程中得到广泛的应用，在世界脱硫市场上占有的份额超过80%。

　　由于海水法、双碱法、钠碱法等受到地理位置、脱硫副产品处理、脱硫剂来源及价格等因素影响，常常应用在区域性较强、烟量相对较小或工艺要求简单的脱硫工程中。而氨法脱硫技术，由于工艺日趋成熟、占地面积小、投资省、脱硫效率高、系统运行的可靠性高，不增加碳排放，适合各种煤种，且副产品硫酸铵利用价值相对较高，经济效益明显，近些年来在国内外得到广泛重视，在国内已经有几十项工程业绩。

　　钙法脱硫市场份额较大，但二次污染问题不容忽视

　　石灰石/石膏法（钙法）主要以石灰石的浆液作脱硫剂，与烟气中的二氧化硫发生反应生成石膏出售。

　　由于石灰石价格便宜，并易于运输与保存，因而自8 0年代以来石灰石已经成为石膏法的主要脱硫剂。当今国内外选择火电厂烟气脱硫设备时，石灰石／石膏强制氧化系统成为优先选择的湿法烟气脱硫工艺。

　　钙法的主要优点是：适用于中低硫煤、脱硫效率高（有的装置Ca/S=1时，脱硫效率大于90%）、吸收剂利用率高（可大于90％）、设备运转率高（可达90％以上） 、脱硫剂石灰石来源丰富且廉价。

　　钙法虽然是目前市场份额最大的脱硫方法，但其缺点也是比较明显的：运行费用较高、占地面积大、系统管理操作复杂、磨损腐蚀现象较为严重，废水较难处理。更为重要的是钙法脱硫副产物石膏市场空间有限，其品质不及我国富产的矿石膏，故销路不佳。目前，我国脱硫石膏利用率仅为30％，大量脱硫石膏被堆放，不仅占用大量土地，遇雨则易污染地下水，日晒又易造成粉尘，需不断喷淋洒水。一方面浪费水资源，另一方面再次污染地下水源，对环境造成二次污染。

　　随着我国各大型电厂湿式钙基脱硫装置的不断上马，脱硫石膏产量将会严重过剩。据测算，钙法脱1吨硫，将产生2.7吨石膏和0.7吨CO2。截至2008年年底，我国火电厂建成投产的脱硫机组容量达3.6亿千瓦，年产出脱硫石膏达4000万吨，预计到“十一五”末，脱硫石膏年产出量将达6000万吨左右，CO2排放量达1500多万吨。在温室效应日益严重的今天，这无疑将造成新的环境问题。

　　氨法脱硫技术经济效益凸显优势，发展前景看好

　　氨是一种良好的碱性吸收剂，其碱性强于钙基吸收剂。用氨吸收烟气中的SO2是气-液相反应，反应速率快。另外，其脱硫副产品硫酸铵可作为农用肥料。20世纪70年代初，美国、日本和意大利等国相继开发湿式氨法烟气脱硫工艺，但由于其高运行成本，以及腐蚀，净化后烟气中的气溶胶等问题而影响其推广应用。进入90年代后，随着氨法脱硫技术的进步和对氨法烟气脱硫观念的转变，其应用呈逐步上升的趋势。

　　该工艺的主要技术特点是脱硫效率高，能适应任何煤种，可满足任何当地的环保要求，对烟气条件变化适应性强，副产物为硫酸铵肥料，市场价值较高，整个系统不产生废水或废渣，能耗低，不增加CO2。

　　

　　湿法烟气脱硫方法比较与选择

　　现阶段，国内的许多脱硫治理措施，由于投入较多，产出很少，只产生社会效益而无经济效益，致使许多企业缺乏投资治理环境污染的积极性。要改变这一被动状态，各企业应结合自己所在的行业特点，选择合适的脱硫技术，推行“绿色环保、符合循环经济的脱硫技术”。

　　总的来说，要从以下几个方面进行考虑：脱硫效率首先要满足环保要求；选择技术成熟，运行可靠的工艺；选择投资省，运行费用低的工艺；要考虑废料的处置和二次污染问题；吸收剂要有稳定的来源，并且质优价廉，这是一个非常重要的影响因素。

　　燃用煤种的含硫量也是影响脱硫技术选择的重要因素，必须根据燃煤含硫量来选择恰当的脱硫方法。

　　氨法烟气脱硫技术，具有技术成熟、工艺简单、系统运行可靠、脱硫效率高和运行费用较低等特点，适用的煤种范围广，在脱硫的同时可以脱除20%以上的氮氧化物，不增排CO2，无废水、废渣排放，副产品是硫酸铵化肥，是符合循环经济的绿色环保技术。其推广应用可缓解甚至解决石灰石－石膏法给国内脱硫造成的一些困扰，值得关注和支持。

　　

　　氨法脱硫副产物市场价值显著，前景可观

　　氨法脱硫副产物硫酸铵是含有氮、硫两种营养元素的氮肥品种，也是世界上重要的硫肥之一，国内外普遍施用。目前硫酸铵在中国化肥市场比重较低，具有很大的市场潜力。2015年中国硫酸铵的市场容量在1000万吨以上，目前产量只有280万吨，仍有较大的市场发展空间。中国硫酸铵主要来自非化肥企业的副产，“十二五”期间继续保持较快的增长势头，2015年预计中国硫酸铵的产量可能达到700-800万吨，约占氮肥产量的2-3%，成为中国氮肥供应和消费的重要组成。

　　中国合成氨企业分布广，产能大，可以满足非化肥企业副产硫酸铵的用氨需求，且随中国煤化工技术和装备水平的不断提高，液氨成本将不断降低。预计到2015年，中国合成氨产能将达到7000万吨左右，继续呈现产能过剩的态势。因此，中国合成氨产能完全可以满足非化肥生产企业的用氨需求。

　　燃煤烟气氨法脱硫副产硫酸铵价格承受能力强，产能的增加可进一步提高合成氨企业的经济效益，推动氮肥行业的产品结构调整。

　　此外，副产硫酸铵享受出口无关税、减免增值税、铁路运输享受化肥运价、化肥淡储资金支持等政策，脱硫企业采购液氨与销售硫酸铵带来的增值税抵扣可与液氨的运输费用基本抵消，进一步增强了硫酸铵产品的市场竞争力。

　　基于上述氨源和硫酸铵市场的分析和燃煤烟气氨法脱硫技术的特点，在低碳、循环经济、绿色环保政策的激励下，在“十二五”燃煤烟气氨法脱硫技术必然得到国内外的大力推广，应用前景可观。(王琳)