我国大气污染严重，污染废气排放总量处于较高水平。为控制和整治大气污染，“九五”以来，我国在污染排放控制技术等方面开展了大量研究开发工作，取得了许多新的成果，大气污染的防治也取得重要进展。在“八五”、“九五”期间，国家辟出专款开展全球气候变化预测、影响和对策研究，在温室气体排放和温室效应机理、海洋对全球气候变化的影响、气候变化对社会经济与自然资源的影响等方面取得很大进展。近年来，我国环境监测能力有了很大提高，初步形成了具有中国特色的环境监测技术和管理体系，环境监测工作的进展明显。

前 言

我国国民经济的高速发展推动了我国环保科技研究领域不断拓展，我国早期的环境科学偏重单纯研究污染引起的环境问题，现在扩展到全面研究生态系统、自然资源保护和全球性环境问题；特别是污染防治，由工业“三废”治理技术，扩展到综合防治技术，由点源的治理技术，扩展到区域性综合防治技术，并研究开发了无废少废的清洁生产工艺、废物资源化技术等。

在大气污染防治技术的研究开发方面，近年来我国取得众多成果，与此同时，如表1所列，大气污染的治理也取得了很大进展。

表1 近年我国大气污染治理取得的一些进展[1]
大气污染防治 1995年 1996年 1997年 1998年 1999年 2000年
工业废气治理率（%） 82.5 84.4 86.3 87.1 85.1 89.8
建成城市烟尘
控制区数（个） 3002 2319 2339 2446 2364 2718
烟尘控制区面积
（平方公里） 12532 12961 15791 13796 16000 18000

“九五”期间全国主要污染物排放总量控制计划基本完成。在国内生产总值年均增长8.3%的情况下，在大气污染防治方面，2000年全国二氧化硫、烟尘、工业粉尘等项主要污染物的排放总量比“八五”末期分别下降了10？15%。
结合经济结构调整，国家取缔、关停了8.4万多家技术落后、浪费资源、质量低劣、污染环境和不符合安全生产条件的污染严重又没有治理前景的小煤矿、小钢铁、小水泥、小玻璃、小炼油、小火电等“十五小”企业，对高硫煤实行限产，有效地削减了污染物排放总量。

全国23万多家有污染的工业企业中，90％以上的企业实现了主要污染物达标排放。46个考核的环境保护重点城市中，25个城市实现了大气质量按功能分区达标，有19个城市（区）被授予国家环境保护模范城市（区）。
重点区域的污染治理也取得了阶段性成果。“两控区”二氧化硫排放总量降低，酸雨范围和频率得到控制，保持稳定。北京市环境治理初见成效。重点区域的污染治理带动了全国污染防治工作的全面展开[2]。

1 大气污染防治技术

为控制和整治大气污染，“九五”以来，我国在煤炭洁净加工开发技术、煤炭洁净高效燃烧技术、煤炭洁净转化技术、污染排放控制技术等方面开展了大量研究和开发，取得了许多新的成果。与此同时，我国大气污染的防治也取得重要进展。酸雨和二氧化硫控制区的污染防治工作已深入展开。“两控区”内175个地市和电力、煤炭等行业编制了二氧化硫污染防治规划。关停小火电机组198台（装机容量208万千瓦）。8个省、自治区、直辖市开始限制燃煤含硫量。目前，“两控区”年削减二氧化硫排放量近80万吨，93个城市二氧化硫的浓度达到国家环境质量标准[3]。

如果中国的燃煤电站的烟气排放要达到目前发达国家规定的水平，SO2的排放量将从每年680万吨下降至170万吨，NOx的排放量将从100％下降至30％，CO2也将减排2500万吨。中国控制和整治大气污染任重而道远。

1.1脱硫技术

控制SO2排放的工艺按其在燃烧过程中所处位置可分为燃烧前、燃烧中和燃烧后脱硫三种。燃烧前脱硫主要是洗煤、煤的气化和液化。洗煤可用作脱硫的辅助手段，经济适用的煤气化和液化技术在进一步开发之中。就燃烧中脱硫的型煤和循环流化床燃烧来说，燃用型煤比直接燃用原煤节煤又干净，较多用于中小锅炉上；国内最大的循环流化床是75t/h炉型，适用于工业锅炉和采暖，国外电站应用于机组容量有的高达300t/h。

表2 烟气脱硫技术[4]

湿 法 干 法／半 干 法
1，石灰石/石灰抛弃法 1，旋转喷雾干燥（SDA）法
2，石灰石/石膏法 2，炉内喷钙尾部增湿活化
(LIFAC与LIMB) 法
3，双碱法 3，循环流化床脱硫技术
4，氧化镁法 4，荷电干式喷射脱硫（CDSI）法
5，韦尔曼―洛德 5，电子束照射（EBA）法
（Wellman-Lord）法
6，氨法 6，脉冲电晕等离子体（PPCP）法

燃烧后烟气脱硫技术是当前世界唯一大规模商业化应用的脱硫方式，是控制SO2污染和酸雨的主要技术手段。而烟气脱硫被认为是控制SO2最行之有效的途径。烟气脱硫主要有湿法、半干法、干法和硫氮联脱法等。目前世界上采用烟气脱硫系统最多的国家为美国、日本和德国。各国目前采用的各种主要烟气脱硫技术列于表2。其中，湿式石灰石-石膏法、喷雾干燥法、LIFAC法、CDSI法是工艺成熟、应用较广的烟气脱硫方法，其工艺流程和经济性能比较列于表3。

表3几种烟气脱硫（FGD）工艺经济性能比较[4]

工艺流程 湿式石灰石-石膏法 喷雾干燥法 LIFAC法 CDSI 法
适用煤种
含硫量(%) ＞1.5 1-3 ＜2 ＜2
Ca/S 1.1 1.5 2.0 1.5
钙的利用率(%) ＞90 40-45 35-40 4-45
脱硫成效(%) ＞90 80-85 70-75 60-70
投资占电
厂投资比例(%) 13-19 8-12 3-5 2-4
脱硫费用
(元/tSO2脱除)900-1250 750-1050 600-900 600-800
设备占地面积 大 中 小 极小
灰渣状态 湿 干 干 干
烟气再热 需 无需 无需 无需

目前，世界上运行着500座以上的烟气脱硫装置。而其中90％以上（按机组容量计）为湿法脱硫工艺。发达国家大型燃煤锅炉几乎都配备有效率在95%以上的湿法脱硫设备，中小锅炉也采取了经济可行的脱硫措施，包括炉内喷钙及增湿活化脱硫工艺。半干法旋转喷雾法、炉内喷吸收剂――增湿活化脱硫工艺在欧洲应用较多。流化床燃烧技术在燃烧过程中有效控制SO2和NOx的生成，日益受到重视。日本开展利用表面热处理后的活性炭纤维（ACF）对烟道气进行脱硫、脱氮的试验研究，取得了很好效果。利用ACF净化烟道气的技术属于半干式氧化型，其优点是：脱硫、脱氮反应在常温下进行，副产的硫酸、硫酸盐及硝酸、硝酸盐等可以获得连续回收。这种燃煤锅炉烟气脱硫、脱氮技术不仅具有较高的脱硫、脱氮性能，而且用水量少，所需设备简单，目前正在进行实用化研究。
二氧化硫不仅在大气中形成酸雨，造成空气污染，而且严重腐蚀锅炉尾部设备，影响生产和安全运行。电站锅炉是我国二氧化硫的主要排放源，它的特点是烟气量大，SO2浓度低，综合利用难度大。在电站烟气脱硫的运行费中，脱硫剂的费用占有很高比例。我国发电用煤的平均含硫量高达1.15%，因此，电站烟气脱硫对我国来说更为重要。

我国燃煤二氧化硫控制技术的研究开发始于20世纪60年代初，其后规模不断扩大。“七五”期间，工业型煤开发、燃煤固硫新型循环床锅炉技术开发、火电厂排烟脱硫技术研究等列入国家科技攻关计划；“八五”期间，循环床燃烧脱硫技术完善化及工程配套应用技术研究、工业型煤固硫技术完善化及工业应用研究、湿式脱硫除尘技术研究、喷钙脱硫成套技术开发等列入国家科技攻关计划；“九五”期间，又把燃煤烟气二氧化硫控制关键技术及设备研究列入科技攻关计划。

对于燃煤烟气净化技术，近年来，我国在基础研究和中小锅炉烟气净化技术方面取得了一定进展。为提高脱硫剂的脱硫效率，在Ca(OH)2中加入易潮解盐和碱，或用燃烧飞灰和Ca(OH)2的水合物作吸着剂，或用活性焦或活性炭作吸附剂，在实验室研究中都取得一定成果。适合中小型锅炉的网膜塔除尘脱硫系统、双击式除尘脱硫工艺、旋转喷雾半干法烟气脱硫小型试验装置等都取得初步成效[5，6]。

另外，在“九五”国家科技攻关计划中，脉冲电晕法离子体烟气脱硫技术取得了重要进展，完成了2万Nm3/h中试线建设与试验，脱硫率大于80% [7]；新型氨法脱硫技术（NADS）通过验收；“利用杭州湾海水脱除电厂烟气中二氧化硫”的中试研究取得突破。

在自主开发研制的同时，如表4所列，一些大型电厂也相继从国外引进了一些先进的除硫设备，对多种工艺进行了试验和示范。如珞璜电厂的石灰石-石膏法技术、黄岛电厂的旋转喷雾干燥法、山西太原第一热电厂的高速水平流简易湿法、南京下关电厂的炉内喷钙尾部增湿活化法（LIFAC）、深圳西部电厂的海水脱硫法等等[8]。

表4我国引进的部分烟气脱硫装置情况[4]
引进单位 工艺流程 烟气量 锅炉 脱硫剂 效率(%) 运行时间 技术提供方 万m3/h t/h 胜利油口南化工厂 氨一硫铵法 210 NH3H2SO4 90 1979 日本东洋公司南京钢铁厂 碱式硫酸铝法 5.18 AI2(SO4)3 Al(OH)3 95 1981 日本同和公司沈阳黎明发动机公司 喷雾干燥法 5 石灰 85 1990 丹麦NIRO公司重庆珞璜电厂 湿石灰石―石膏法 108.7 石灰石浆 95 1992 1993 日本三菱公司山东德州电厂 荷电干吸收剂喷射法 75 Ca(OH)2 60―70 1995 美国ALANCO公司重庆长寿化工总厂 JBR喷气沸腾法 6.1 石灰石 70 1995 日本千代田公司山东潍坊化工厂 简易石灰石膏法 10 消石灰浆 70 1995 日三菱公司太原发电厂 小型高速平流式 60 石灰石 80 1996 日本日立公司广西南宁化工厂 简易石灰石石膏法 5 Ca(OH)2 70 1996 日本川崎公司南京下关电厂 炉内喷钙增湿活化法 79.5 石灰石 75 1997 芬兰IVO公司成都热电厂 电子束法 30 NH3 80 1997 日本荏原制作所上海四方锅炉厂 角管锅炉+喷钙 35 石灰石 丹麦山东淄博矿物局岭子煤矿 IHI-FW循环流化床锅炉 万m3/h 30 石灰石 90 日本石川岛播磨公司深圳西部发电厂 海水烟气脱硫装置 7000吨SO2/年 海水 90 2000 挪威ABB环境工程公司
其中，“中日合作电子束烟气脱硫示范工程” 处理成都电厂200MW机组锅炉的30万m3/h烟气，是目前世界上已投入运行的处理烟气量最大的电子束脱硫装置。其脱硫率及脱硝率均超过80％及10％的设计值，各项运行消耗指标均低于设计值。

与日方合作建设的山东潍坊化工厂、南宁化工集团公司和四川长寿化工总厂三套简易石灰石-石膏法脱硫装置的示范工程，从运行效果看，装置都具有设计先进新颖、结构紧凑、自动化控制程度高、电脑监控和图象显示直观明了以及操作简单、维修方便并无须对原有烟简进行改造等优点，其脱硫率也远远高于其它同类型的设备，的确起到了示范作用，为我国酸雨污染的治理提供了有效技术。
但是，我国目前还没有掌握烟气脱硫设备的设计和制造技术，治理手段也比较落后，排放标准要求低，燃煤锅炉的二氧化硫排放基本处于失控状态。至今，我国99％以上的电厂没有脱硫装置。表4中所列从国外引进的先进除硫设备，无论何种脱硫工艺，其环境效益是明显的，对我国积累设备设计、运行和管理经验也是有用的。但价格既昂贵，国力难以承受，又无中国知识产权，而且，总的来说，在运行中在经济上是亏损的。

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