●多污染物協(xié)同控制技術，脫硝副產物可作為農用化肥;脫硫副產物易商品化，無二次污染
●氮肥增益煙氣多污染物協(xié)同控制技術，企業(yè)只需出資在傳統(tǒng)技術條件下環(huán)保設備投資額的90%，環(huán)保運行費用的90%，還能按1：1分得高硫煤與低硫煤的差價收益，預計3年~5年收回環(huán)保設備成本
隨著我國對燃煤污染物控制種類越來越多、排放標準越加嚴格，煙氣治理的工藝流程正在變得復雜而冗長，除塵、脫硫、脫氮、脫汞和溫室氣體控制等一系列措施使得許多企業(yè)望而卻步，一次和多次性投資大、運行費用高。
中國環(huán)境科學研究院大氣污染控制技術研究中心主任張凡表示，目前我國燃煤電廠污染物治理技術基本是以引進國外工業(yè)化國家技術為主，其技術種類比較單一。目前迫切需要開展適合我國國情的燃煤煙氣多污染物協(xié)同治理技術的研發(fā)。“中國環(huán)境科學研究院已申請“863”科技攻關項目，專門研發(fā)燃煤煙氣多污染物協(xié)同治理技術。”
煙氣治理舶來技術有隱患
石灰石-石膏法脫硫技術和選擇性催化還原脫硝技術，污染控制系統(tǒng)冗長復雜、硫硝資源浪費、副產物二次污染
張凡介紹說，目前，我國已投產應用的脫硫技術主要包括石灰石-石膏法、氨法、和干法、半干法脫硫等，應用最為廣泛的是石灰石-石膏法技術。脫硝技術主要是在低氮燃燒的基礎上采用選擇性催化還原(SCR)或選擇性非催化還原(SNCR)技術，其中以SCR技術為主。
他指出，我國現有的這些煙氣治理技術如石灰石-石膏法脫硫技術、選擇性催化還原脫硝技術等主要存在著污染控制系統(tǒng)冗長復雜、硫硝資源浪費、副產物二次污染等問題。
首先是燃煤煙氣脫硫以石灰石-石膏濕法技術為主，造成石灰石開采量大，脫硫石膏資源化率較低，石膏堆積和脫硫廢水二次污染嚴重等問題。
據統(tǒng)計，我國每年脫硫所需石灰石開采量約2000多萬噸，每年排放的脫硫副產品(石膏)和脫硫廢水分別近1億噸，二者均含有較高濃度重金屬，易形成二次污染問題;同時也造成了我國石灰石、硫、水資源的嚴重浪費。
脫硝采用的選擇性催化還原(SCR)技術，存在對液氨需求量大、廢催化劑二次污染等問題。張凡說，SCR技術以尿素或液氨為脫硝劑，每年運行需消耗大量的氨，若我國80%的電廠采用SCR技術，則每年消耗約500萬噸的氨，占全國氨總產量的10%，而其副產物為不可回收的氮氣。
同時，這一技術所用的催化劑主要成分以進口為主，限制了我國SCR脫硝事業(yè)可持續(xù)性發(fā)展，并且所用催化劑失效后難以處置，所含重金屬易造成二次污染。
在脫汞方面，目前以協(xié)同脫除為主，存在污染轉移問題。中國環(huán)境科學研究院開展公益項目(“燃煤煙氣控制技術對汞等有害物減排規(guī)律研究”和“燃煤工業(yè)鍋爐、窯爐重金屬污染物排放標準限值及控制策略研究”)的研究結果表明，燃煤汞的60%~70%遷移至飛灰、脫硫石膏及脫硫廢水中，容易形成汞的二次污染。
專家指出，針對我國目前燃煤煙氣治理技術的現狀，迫切需要開發(fā)適合我國國情的硫硝汞同時脫除與副產物商品化技術。
協(xié)同控制技術能否實現突破?
降低治理投資、占地、能耗和運行費用，減少二次污染并實現副產物的資源化再利用
業(yè)內專家表示，煙氣多污染物協(xié)同控制技術從系統(tǒng)設計角度出發(fā)，對各污染物治理工藝進行一體化設計，同時有效配置動力、配電、輸送等配套系統(tǒng)，降低污染治理的投資、占地、能耗和運行費用，減少二次污染并盡可能實現副產物的資源化再利用，具備商業(yè)推廣價值，是未來減排技術的發(fā)展方向。
目前，國內外煙氣多種污染物聯合脫除技術研發(fā)主要集中在聯合脫硫脫硝脫汞方面，有些還處在研發(fā)階段，有些已取得了一定研究成果，并在部分領域建設了示范工程。比如活性炭吸附-催化一體化控制技術、臭氧氧化化學聯合吸收技術、電子束法脫硫脫硝技術和氮肥增益煙氣多污染物協(xié)同控制技術等。但是，這些技術還有待進一步試用完善后推廣。
張凡介紹說，他們研發(fā)的氮肥增益煙氣多污染物協(xié)同控制技術，根據將煙氣中部分的NO氧化成NO2就能達到很好吸收效果的原理，通過自制的催化劑在一定濃度硝酸中催化氧化煙氣中的NO，使得NO和NO2比例為1：1左
右，利用氨等堿液吸收去除，副產物硝酸銨通過氫氧化鈣等鈍化生成為硝酸銨鈣，以實現脫硝的目標。
脫硫則通過自制稀土催化劑的氧化液與煙氣中的二氧化硫反應，生成稀硫酸。同時在脫硫段，由于吸收液和催化劑的氧化性可將煙氣中的零價汞氧化為二價汞并將其吸收脫除。
張凡表示，這一技術工藝簡單，方便易行，綜合能耗低;脫硝副產物硝酸銨鈣可作為農用化肥回收;脫硫副產物硫酸，易商品化，且無副產物二次污染問題;脫硫段可同時協(xié)同脫除汞，還可避免汞的二次污染。
他還說，這一技術以氯銨形式回收了煙氣中的氯離子，使脫硫工藝水可循環(huán)利用，實現無廢水排放;脫除效率高，SO299%以上，NOx90%以上;由于NO的氧化不受煙氣中其他成分和濃度的影響，因而能夠適用不同氮氧化物濃度、成分的燃煤鍋爐、工業(yè)鍋爐、窯爐等煙氣污染物的治理。
煙囪如何成為寶藏?
協(xié)同控制技術已運用于示范工程，可回收副產品硫酸和氮肥，可應用于高硫煤
中國環(huán)境科學研究院大氣污染控制技術研究中心副研究員王洪昌告訴記者，環(huán)科院與常州循天能源環(huán)境科技有限公司合作，在武漢長利玻璃有限公司已完成了1000m3/h實際玻璃煙氣的中試研究，將氮肥增益煙氣多污染物協(xié)同控制技術運用于實踐。結果顯示，SO2基本被完全脫除，NOX出口濃度控制在300mg/Nm3以內。目前正在進行示范工程的建設工作，預計今年年底驗收運行。
常州循天能源環(huán)境科技有限公司徐俊偉表示，他們嘗試運用合作共建EPCO模式，武漢長利玻璃有限公司出資在傳統(tǒng)技術條件下脫硫脫硝設備投資額的90%，承擔在傳統(tǒng)技術條件下環(huán)保運行費用的90%，常州循天負責余下所需費用和設備運營維護。
這一技術的原理主要是，將煙氣中的二氧化硫變?yōu)榱蛩�、氮氧化物變�(yōu)榈�肥�?ldquo;對我們來說，煙囪是被作為第三礦藏來開發(fā)的，廢物處理好了，取出來就是寶，硫酸和氮肥都可以賣錢。”徐俊偉說。
常州循天的收益，第一部分就是銷售副產品硫酸和氮肥。他們的工藝與傳統(tǒng)的脫硫工藝不同，能夠有效處理高硫煤，煤的硫分越高收到的硫酸越多。所以，這一技術工藝對煤的寬泛要求是亮點。
由于使用高硫煤，相對于使用低硫煤來說，又能省下一大筆能源成本。高硫煤與低硫煤的差價收益，常州循天和武漢長利按1：1分成，這是常州循天的第二部分收益。
“既節(jié)省設備成本和運行費用，還可以享受使用高硫煤的差價。”徐俊偉說，他們算了筆賬，武漢長利3年~5年就可以把環(huán)保設備成本收回。
另外，常州循天無條件、免費送給武漢長利脫汞的設備、技術和運行服務。
徐俊偉表示，他們的工藝不是“交鑰匙工程”，他們簽了10年服務運營合同，技術經中試論證，可以保證10年~30年達標排放，并遠低于國家規(guī)定的排放限值。既可讓排污企業(yè)省錢，又可讓環(huán)保服務企業(yè)掙錢，讓大家認為環(huán)保是有回報的，變被動為主動，真正實現環(huán)保、社會和經濟等效益的統(tǒng)一。
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協(xié)同控制技術效益預期
中國環(huán)境科學研究院大氣污染控制技術研究中心副研究員王洪昌算了筆賬，以2011年為例，我國SO2、NOX排放量分別約為2200萬噸、2400萬噸，如40%采用氮肥增益煙氣多污染物協(xié)同控制技術，則可回收副產物硫酸約1400萬噸、硝酸銨鈣約3000萬噸，節(jié)水1億噸(按脫硫效率為95%，脫硝效率為80%，硫酸、硝酸銨鈣回收率98%計算、工藝水可循環(huán)利用)。
另外，我國是世界主要硫磺進口國，每年進口約1000萬t，因此，采用本工藝技術對硫資源的回收可有效緩解我國硫磺的進口壓力。
王洪昌說，中國環(huán)境科學研究院大氣污染控制技術研究中心計劃，明年完成一個75噸以上的自備電廠脫硫脫硝脫汞試點，并逐步向工業(yè)鍋爐和水泥窯推廣。