黑龍江：打造鍋爐煤煙污染“防護(hù)墻”
新聞背景
黑龍江省地處高緯度地區(qū)，取暖期長(zhǎng)達(dá)6個(gè)月，大量使用燃煤作為供暖和主要能源供給方式，使環(huán)境空氣中二氧化硫濃度居高不下。同時(shí)，黑龍江省燃煤硫含量偏低，致使單位脫硫成本增加。因此，開(kāi)發(fā)適合東北高寒地區(qū)，適合低硫煤使用的高效低能耗的煙氣脫硫技術(shù)成為解決黑龍江省二氧化硫減排工程的關(guān)鍵。為此，中國(guó)工程院院士、哈爾濱工業(yè)大學(xué)博士生導(dǎo)師秦裕琨教授帶領(lǐng)課題組自主研發(fā)了基于高寒地區(qū)的高效經(jīng)濟(jì)型濕法煙氣脫硫技術(shù)。
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科研人員在講解鍋爐脫硫主塔的脫硫過(guò)程 |
歷經(jīng)十余年的工業(yè)實(shí)踐，課題組研發(fā)的一系列煙氣脫硫技術(shù)獲得了國(guó)家科技發(fā)明二等獎(jiǎng)、教育部科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)等多項(xiàng)殊榮，其脫硫效率達(dá)到了85%～95%。今年，日臻完善的“高效燃煤煙氣污染控制技術(shù)”被省科技廳列為黑龍江省重點(diǎn)科技成果推廣專項(xiàng)給予扶持。
“高效燃煤煙氣污染控制技術(shù)”在黑龍江省首個(gè)成功應(yīng)用的示范項(xiàng)目是在雙城雀巢有限公司完成的。日前，記者隨項(xiàng)目課題組的科研人員走進(jìn)該公司的鍋爐脫硫車間，去探尋這項(xiàng)技術(shù)是如何為我們呼吸的清新空氣“把關(guān)”的。
三位一體凈化煙氣
SO2減排量?jī)?yōu)于環(huán)保指標(biāo)
走進(jìn)雙城雀巢有限公司，右側(cè)一座約20米高的鍋爐脫硫主塔（吸收塔）映入眼簾，吸收塔下面就是鍋爐脫硫車間。走進(jìn)車間，記者看到的是一個(gè)個(gè)環(huán)環(huán)相扣的工業(yè)裝置。“高效燃煤煙氣污染控制技術(shù)”課題組成員、哈爾濱工業(yè)大學(xué)燃燒工程研究所高建民指著吸收塔告訴記者：“吸收鍋爐廢氣的就是這個(gè)‘大家伙’。煙氣進(jìn)入吸收塔后，經(jīng)過(guò)吸收漿液的三次噴淋，煙氣中的SO2 、SO3等酸組成分與漿液中的鈣基脫硫劑發(fā)生反應(yīng)，生成亞硫酸鈣。吸收塔底部設(shè)置的氧化空氣系統(tǒng)，使亞硫酸鈣被氧化風(fēng)機(jī)鼓入的空氣強(qiáng)制氧化，生成石膏晶體，由石膏漿液排出泵排出吸收塔。在吸收塔的出口設(shè)置的兩級(jí)除霧器，再除去脫硫后煙氣帶出的細(xì)小液滴。這樣，脫硫、氧化和除塵三個(gè)環(huán)節(jié)在一個(gè)塔內(nèi)集合完成，從吸收塔排出的煙氣就“脫胎換骨”達(dá)到了排放標(biāo)準(zhǔn)。整個(gè)系統(tǒng)的控制非常簡(jiǎn)便。記者看到，在吸收塔的旁邊有一個(gè)脫硫控制系統(tǒng)，工作人員在電子觸摸屏上輕點(diǎn)幾下，就完成了對(duì)吸收塔的操作。
那么，如何確定SO2的排放是否達(dá)標(biāo)？記者通過(guò)鍋爐房攀上吸收塔的頂部，看到在其出口旁有一個(gè)簡(jiǎn)易小房，哈爾濱市環(huán)保局在此安裝了煙氣排放實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。電腦顯示，二氧化硫的排放量總體控制在50毫克/立方米左右，脫硫率達(dá)92%。記者點(diǎn)開(kāi)電腦中儲(chǔ)存的任意一條監(jiān)測(cè)記錄截圖，上面顯示為2009年6月4日11時(shí)00分03秒，SO2排放量是46毫克/立方米。據(jù)了解，該公司使用這個(gè)脫硫系統(tǒng)以前，鍋爐煙氣SO2排放量為600毫克/立方米左右。治理后煙氣SO2排放不僅滿足了國(guó)標(biāo)《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，而且高于哈爾濱市環(huán)保局脫硫率85%的要求，實(shí)現(xiàn)了二氧化硫達(dá)標(biāo)排放，每年消減SO2排放總量312噸，每年消減粉塵排放總量42噸。
攻克關(guān)鍵技術(shù)
穩(wěn)定脫硫
哈工大的這項(xiàng)技術(shù)，是瑞士雀巢公司總部向雙城雀巢推薦的。據(jù)了解，2007年國(guó)家環(huán)保部門規(guī)定：對(duì)于熱功率大于14MW（20t/h）的鍋爐建設(shè)或使用時(shí)要求同步安裝煙氣脫硫裝置和在線監(jiān)測(cè)裝置，該裝置監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)必須同步傳到當(dāng)?shù)丨h(huán)保局。由此，黑龍江省要求使用14MW（20t/h）以上鍋爐必須安裝煙氣脫硫裝置。一時(shí)間，黑龍江省企業(yè)紛紛上馬煙氣脫硫裝置。
雙城雀巢工程部負(fù)責(zé)脫硫技改工程項(xiàng)目的工程師劉長(zhǎng)安告訴記者，2007年底，瑞士雀巢公司總部將哈工大等五家在黑龍江研究煙氣脫硫技術(shù)的單位名單推薦給我們。哈工大的循環(huán)煙氣脫硫技術(shù)被列入當(dāng)年我國(guó)環(huán)保部門公布的《國(guó)家先進(jìn)污染防治技術(shù)示范名錄》和《國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展的環(huán)境保護(hù)技術(shù)目錄》中。我們對(duì)這五家單位的技術(shù)和應(yīng)用的項(xiàng)目一一進(jìn)行了考察，最終選擇了性價(jià)比最高的哈工大的技術(shù)。結(jié)果不負(fù)眾望，這套裝置2008年4月投入使用至今一直穩(wěn)定運(yùn)行。
雖然當(dāng)時(shí)黑龍江省有很多大企業(yè)都看好了哈工大研發(fā)的鍋爐脫硫減排技術(shù)，卻因?yàn)橄油度氪螅x擇了價(jià)格更為低廉的技術(shù)。哈爾濱市就有兩家大企業(yè)選擇了超低價(jià)位的技術(shù)，然而項(xiàng)目建成后雖然短期達(dá)到了脫硫指標(biāo)，卻由于沒(méi)有解決關(guān)鍵技術(shù)，脫硫裝置結(jié)垢嚴(yán)重，導(dǎo)致后期需要不斷投入資金進(jìn)行改造，才能維持系統(tǒng)的運(yùn)行。如今，這兩家企業(yè)均因不堪重負(fù)而宣告項(xiàng)目失敗。
對(duì)此，高建民說(shuō)：“一提到脫硫，人們都會(huì)想到石灰石，這并沒(méi)有什么技術(shù)含量。能保證脫硫系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵，在于解決脫硫過(guò)程中生成的沉淀物。硫和石灰石反應(yīng)后會(huì)在脫硫裝置內(nèi)生成沉淀物，結(jié)晶在裝置內(nèi)壁，在很短的時(shí)間內(nèi)就會(huì)將脫硫管道堵死。秦院士帶著我們經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，攻克了若干關(guān)鍵技術(shù)，通過(guò)優(yōu)化反應(yīng)工藝，使這些結(jié)晶找到了它們更愿意結(jié)晶的表面，從而使脫硫管道內(nèi)不再結(jié)垢。”
擴(kuò)大推廣
兩年減排SO2 2000噸
據(jù)秦裕琨院士介紹，目前，煙氣脫硫被國(guó)際上認(rèn)為是控制二氧化硫污染最行之有效的途徑，也是目前世界上唯一大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的脫硫技術(shù)。哈工大研發(fā)的這套脫硫技術(shù)正是煙氣脫硫，并且將世界上普遍采用的濕法脫硫技術(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。經(jīng)專家鑒定，該技術(shù)在工業(yè)鍋爐煙氣污染控制領(lǐng)域達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
如今，雙城雀巢脫硫裝置項(xiàng)目工程已經(jīng)成為了國(guó)內(nèi)脫硫減排項(xiàng)目的樣板工程，國(guó)家環(huán)保總局、科技部的相關(guān)負(fù)責(zé)同志實(shí)地考察后都紛紛豎起了大拇指。長(zhǎng)春、吉林、大連等地的工業(yè)企業(yè)聞?dòng)嵹s來(lái)尋求技術(shù)。
對(duì)此，“高效燃煤煙氣污染控制技術(shù)”推廣項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、哈工大燃燒工程研究所教師高繼慧告訴記者：“哈工大作為科研單位，直接進(jìn)行大范圍的推廣和示范有很大困難，現(xiàn)在我們選擇了省內(nèi)三四家信譽(yù)可靠、有技術(shù)力量的環(huán)保企業(yè)進(jìn)行合作推廣。目前，該技術(shù)除了在雙城雀巢、華潤(rùn)雪花啤酒哈爾濱公司成功應(yīng)用，正在進(jìn)行哈爾濱哈飛汽車集團(tuán)5×20t/h燃煤蒸汽鍋爐和哈爾濱飛機(jī)工業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司4×20t/h燃煤蒸汽鍋爐的脫硫工程項(xiàng)目。”
為了采用該項(xiàng)技術(shù)最大限度實(shí)現(xiàn)黑龍江省的工業(yè)鍋爐脫硫減排，今年省科技廳將“高效燃煤煙氣污染控制技術(shù)”列為黑龍江省重點(diǎn)科技成果推廣專項(xiàng)給予扶持。項(xiàng)目計(jì)劃在兩年內(nèi)至少實(shí)現(xiàn)工業(yè)產(chǎn)值2000萬(wàn)元，少減排二氧化硫2000噸以上。以每排放一噸SO2造成的經(jīng)濟(jì)損失2萬(wàn)元計(jì)算，將產(chǎn)生4000萬(wàn)元的環(huán)境效益。
采用了哈工大研發(fā)的“高效燃煤煙氣污染控制技術(shù)”的雙城雀巢有限公司的80t/h鍋爐濕法煙氣脫硫技改工程，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定運(yùn)行。圖為科研人員在講解鍋爐脫硫主塔的脫硫過(guò)程。
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