黑龙江：打造锅炉煤烟污染“防护墙”
新闻背景
黑龙江省地处高纬度地区，取暖期长达6个月，大量使用燃煤作为供暖和主要能源供给方式，使环境空气中二氧化硫浓度居高不下。同时，黑龙江省燃煤硫含量偏低，致使单位脱硫成本增加。因此，开发适合东北高寒地区，适合低硫煤使用的高效低能耗的烟气脱硫技术成为解决黑龙江省二氧化硫减排工程的关键。为此，中国工程院院士、哈尔滨工业大学博士生导师秦裕琨教授带领课题组自主研发了基于高寒地区的高效经济型湿法烟气脱硫技术。
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科研人员在讲解锅炉脱硫主塔的脱硫过程 |
历经十余年的工业实践，课题组研发的一系列烟气脱硫技术获得了国家科技发明二等奖、教育部科技进步一等奖、省科技进步一等奖等多项殊荣，其脱硫效率达到了85%～95%。今年，日臻完善的“高效燃煤烟气污染控制技术”被省科技厅列为黑龙江省重点科技成果推广专项给予扶持。
“高效燃煤烟气污染控制技术”在黑龙江省首个成功应用的示范项目是在双城雀巢有限公司完成的。日前，记者随项目课题组的科研人员走进该公司的锅炉脱硫车间，去探寻这项技术是如何为我们呼吸的清新空气“把关”的。
三位一体净化烟气
SO2减排量优于环保指标
走进双城雀巢有限公司，右侧一座约20米高的锅炉脱硫主塔（吸收塔）映入眼帘，吸收塔下面就是锅炉脱硫车间。走进车间，记者看到的是一个个环环相扣的工业装置。“高效燃煤烟气污染控制技术”课题组成员、哈尔滨工业大学燃烧工程研究所高建民指着吸收塔告诉记者：“吸收锅炉废气的就是这个‘大家伙’。烟气进入吸收塔后，经过吸收浆液的三次喷淋，烟气中的SO2 、SO3等酸组成分与浆液中的钙基脱硫剂发生反应，生成亚硫酸钙。吸收塔底部设置的氧化空气系统，使亚硫酸钙被氧化风机鼓入的空气强制氧化，生成石膏晶体，由石膏浆液排出泵排出吸收塔。在吸收塔的出口设置的两级除雾器，再除去脱硫后烟气带出的细小液滴。这样，脱硫、氧化和除尘三个环节在一个塔内集合完成，从吸收塔排出的烟气就“脱胎换骨”达到了排放标准。整个系统的控制非常简便。记者看到，在吸收塔的旁边有一个脱硫控制系统，工作人员在电子触摸屏上轻点几下，就完成了对吸收塔的操作。
那么，如何确定SO2的排放是否达标？记者通过锅炉房攀上吸收塔的顶部，看到在其出口旁有一个简易小房，哈尔滨市环保局在此安装了烟气排放实时动态监测系统。电脑显示，二氧化硫的排放量总体控制在50毫克/立方米左右，脱硫率达92%。记者点开电脑中储存的任意一条监测记录截图，上面显示为2009年6月4日11时00分03秒，SO2排放量是46毫克/立方米。据了解，该公司使用这个脱硫系统以前，锅炉烟气SO2排放量为600毫克/立方米左右。治理后烟气SO2排放不仅满足了国标《锅炉大气污染物排放标准》，而且高于哈尔滨市环保局脱硫率85%的要求，实现了二氧化硫达标排放，每年消减SO2排放总量312吨，每年消减粉尘排放总量42吨。
攻克关键技术
稳定脱硫
哈工大的这项技术，是瑞士雀巢公司总部向双城雀巢推荐的。据了解，2007年国家环保部门规定：对于热功率大于14MW（20t/h）的锅炉建设或使用时要求同步安装烟气脱硫装置和在线监测装置，该装置监测数据必须同步传到当地环保局。由此，黑龙江省要求使用14MW（20t/h）以上锅炉必须安装烟气脱硫装置。一时间，黑龙江省企业纷纷上马烟气脱硫装置。
双城雀巢工程部负责脱硫技改工程项目的工程师刘长安告诉记者，2007年底，瑞士雀巢公司总部将哈工大等五家在黑龙江研究烟气脱硫技术的单位名单推荐给我们。哈工大的循环烟气脱硫技术被列入当年我国环保部门公布的《国家先进污染防治技术示范名录》和《国家鼓励发展的环境保护技术目录》中。我们对这五家单位的技术和应用的项目一一进行了考察，最终选择了性价比最高的哈工大的技术。结果不负众望，这套装置2008年4月投入使用至今一直稳定运行。
虽然当时黑龙江省有很多大企业都看好了哈工大研发的锅炉脱硫减排技术，却因为嫌投入大，而选择了价格更为低廉的技术。哈尔滨市就有两家大企业选择了超低价位的技术，然而项目建成后虽然短期达到了脱硫指标，却由于没有解决关键技术，脱硫装置结垢严重，导致后期需要不断投入资金进行改造，才能维持系统的运行。如今，这两家企业均因不堪重负而宣告项目失败。
对此，高建民说：“一提到脱硫，人们都会想到石灰石，这并没有什么技术含量。能保证脱硫系统稳定运行的关键，在于解决脱硫过程中生成的沉淀物。硫和石灰石反应后会在脱硫装置内生成沉淀物，结晶在装置内壁，在很短的时间内就会将脱硫管道堵死。秦院士带着我们经过反复试验，攻克了若干关键技术，通过优化反应工艺，使这些结晶找到了它们更愿意结晶的表面，从而使脱硫管道内不再结垢。”
扩大推广
两年减排SO2 2000吨
据秦裕琨院士介绍，目前，烟气脱硫被国际上认为是控制二氧化硫污染最行之有效的途径，也是目前世界上唯一大规模商业化应用的脱硫技术。哈工大研发的这套脱硫技术正是烟气脱硫，并且将世界上普遍采用的湿法脱硫技术进行了优化。经专家鉴定，该技术在工业锅炉烟气污染控制领域达到国际先进水平。
如今，双城雀巢脱硫装置项目工程已经成为了国内脱硫减排项目的样板工程，国家环保总局、科技部的相关负责同志实地考察后都纷纷竖起了大拇指。长春、吉林、大连等地的工业企业闻讯赶来寻求技术。
对此，“高效燃煤烟气污染控制技术”推广项目负责人、哈工大燃烧工程研究所教师高继慧告诉记者：“哈工大作为科研单位，直接进行大范围的推广和示范有很大困难，现在我们选择了省内三四家信誉可靠、有技术力量的环保企业进行合作推广。目前，该技术除了在双城雀巢、华润雪花啤酒哈尔滨公司成功应用，正在进行哈尔滨哈飞汽车集团5×20t/h燃煤蒸汽锅炉和哈尔滨飞机工业集团有限责任公司4×20t/h燃煤蒸汽锅炉的脱硫工程项目。”
为了采用该项技术最大限度实现黑龙江省的工业锅炉脱硫减排，今年省科技厅将“高效燃煤烟气污染控制技术”列为黑龙江省重点科技成果推广专项给予扶持。项目计划在两年内至少实现工业产值2000万元，少减排二氧化硫2000吨以上。以每排放一吨SO2造成的经济损失2万元计算，将产生4000万元的环境效益。
采用了哈工大研发的“高效燃煤烟气污染控制技术”的双城雀巢有限公司的80t/h锅炉湿法烟气脱硫技改工程，实现了稳定运行。图为科研人员在讲解锅炉脱硫主塔的脱硫过程。
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