選擇性非還原催化法SNCR技術(shù)應(yīng)用蕭山開發(fā)區(qū)熱電廠
依照浙江省2010年度環(huán)境公報，在浙江的城市，每下100場雨就有87場是酸雨；秋冬季節(jié)，衛(wèi)星云圖上連片灰霾時；\罩整個長三角區(qū)域。與此同時，煤炭依然是浙江的第一能源，浙江去年燒的煤，堆在兩個足球場上，能和珠穆朗瑪峰比肩，且消耗量還在不斷攀升。
12月1日，杭州蕭山經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)熱電有限公司開始加裝煙氣脫硝設(shè)備，成為整個長三角地區(qū)第一個向煙囪里冒出的氮氧化物開刀的熱電企業(yè)。為了浙江的藍(lán)天，未來5年，全浙江所有需要大量燒煤的企業(yè)，都要想法子削減氮氧化物的排放。
大煙囪里
冒著四大威脅
在火電廠、熱電廠、水泥廠、建材廠等擁有鍋爐的工廠里，一個小鍋爐，1小時內(nèi)就要把35噸煤炭變成熱量、電能、爐渣和廢氣，這些鍋爐的上方，總有個或大或小的煙囪，冒著或白、或黃、或黑的煙。
這些煙囪不光扎眼，偶爾還吐出令人不快的刺激性氣體，而它們對空氣的毒害，遠(yuǎn)不止我們眼中所見。
蕭山經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)熱電公司的煙氣脫硝設(shè)備是浙江人的原創(chuàng)科技，比肩世界一流水平，被環(huán)保部列入環(huán)？萍纪扑]目錄，這項研究耗時5年，由浙江大學(xué)熱能工程研究所與浙江百能科技有限公司共同完成。
研發(fā)團(tuán)隊負(fù)責(zé)人、浙江大學(xué)熱能工程研究所副所長周俊虎說，煙囪里冒出的煙氣，成分復(fù)雜，都是環(huán)境和健康大敵。
第一是粉塵，漫天飛舞的粉塵能讓方圓三五公里的房屋、樹木換顏色，對呼吸道的危害更不用說。
第二是二氧化硫，二氧化硫是煙囪廢氣里的主角。以前，有的火電廠建在山溝里，要不了三五年，方圓5-10公里內(nèi)的樹木花草都會發(fā)蔫，這就是二氧化硫的威力。二氧化硫飄入空中，碰上雨水就變成硫酸、亞硫酸，這兩種高腐蝕性強(qiáng)酸落下來是酸雨，能破壞植物的生長環(huán)境，且腐蝕生活器物。
第三是二氧化氮、一氧化氮、氧化二氮等氣體，它們統(tǒng)稱氮氧化物，二氧化氮溶解在雨水里變成硝酸，硝酸落地也是酸雨，一氧化氮能危害呼吸道，從嘴巴吸入喉嚨會發(fā)癢，氧化二氮類似二氧化碳，是能產(chǎn)生溫室效應(yīng)的氣體。二氧化硫、氮氧化物和空氣中的粉塵聯(lián)手，還是產(chǎn)生灰霾的罪魁。
第四是以汞為代表的重金屬，在空中飄動一陣后，這些重金屬化合物會隨雨水進(jìn)入土壤、河流，被稻米、蔬菜、魚類吸收后，很可能進(jìn)入人體。重金屬中毒能損傷神經(jīng)和血液。
住在煙囪旁不用常擦桌子
燒煤鍋爐最直觀的威脅是粉塵，因此，20年前開始，浙江首先對付煙氣里的粉塵。
蕭山經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)熱電有限公司總工程師郭志仁說，以前，住在大煙囪旁，家里的飯桌一天擦三四次都是灰蒙蒙，F(xiàn)在，兩三天不擦問題不大，再過幾年，大煙囪附近的粉塵量和其他地方?jīng)]有差別。
在郭志仁的工廠，16年前，粉塵已不再是問題，與工廠近在咫尺的樓房外立面不見明顯灰塵。
鍋爐里裝上了高壓電，在高壓電的打擊下，細(xì)小粉塵或帶上正電荷，或帶上負(fù)電荷，正負(fù)相吸，小顆粒就凝聚在了一起，因體重過大而無法升天。
到明年，熱電廠煙氣里的粉塵含量還要下降一半。工廠打算買來一種特制的大布袋，把它套在煙囪口，能耐200℃高溫，并把顆粒直徑大于20微米(比頭發(fā)絲直徑小得多)的粉塵擋住。
阻截下來的粉塵是塊寶，送到水泥廠稍微加工就成標(biāo)號300的水泥。
過去5年戰(zhàn)二氧化硫
近些年，盡管煤燒得越來越多，浙江酸雨惡化趨勢卻被遏制。
剛過去的“十一五”期間，浙江各大鍋爐陸續(xù)被強(qiáng)制要求加裝除去二氧化硫的設(shè)備。
蕭山經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)熱電公司的除硫設(shè)備讓郭志仁甚是自豪：98%以上本來直排大氣的二氧化硫就此被阻截。在二氧化硫被肆意排放的年代，有些煙囪排出的每立方米廢氣中就有3克二氧化硫，如今，他的工廠煙氣中二氧化硫含量只有這個數(shù)值的1/30。
他說，如此低濃度的二氧化硫自然界足以對付，土壤中，空氣中含有微量堿性物質(zhì)，與二氧化硫發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，就能把它中和。
除二氧化硫的裝備不算復(fù)雜：將煙氣引入一個罐子里，煙氣從下往上跑，罐子頂上噴灑石灰石漿液，漿液和二氧化硫相遇，發(fā)生化學(xué)
反應(yīng)，生成的物質(zhì)叫硫酸鈣，這東西就是石膏的主要成分。石膏同樣被送往水泥廠，是上佳原料。
噴淋的次數(shù)越多，最終剩下的二氧化硫就越少，若噴淋個4次，二氧化硫甚至能除盡。只是經(jīng)過噴淋后，煙氣溫度降到50℃以下，喪失了向天空奔跑的熱動力，需再次把它們加熱到70℃-80℃，再排放。
有一套原創(chuàng)設(shè)備能除去2/3氮氧化物
未來5年，浙江打算削減燃煤鍋爐排放的氮氧化物，而杭州要先行一步，兩年內(nèi)在大鍋爐里加裝除氮氧化物的設(shè)備。
在發(fā)達(dá)國家有鍋爐的工廠里，多數(shù)已裝上除去氮氧化物的設(shè)備，這些設(shè)備用八仙過海的法子把氮氧化物阻截。郭志仁對購買西方技術(shù)有些反感：
接觸過多家國外供貨商，他們不單賣關(guān)鍵設(shè)備，要買就得買成套設(shè)備，而成套設(shè)備價格動輒數(shù)千萬。最令人害怕的是，一旦設(shè)備運(yùn)行出了問題，就得求助洋專家，不僅得支付高昂的往返機(jī)票，專家每小時的工資就要500美元，這還不算，找出了問題，從國外買個零件更換要等上半個月或一個月，其間，工廠停產(chǎn)損失難估量。
浙江大學(xué)熱能工程研究所原創(chuàng)的方法叫“選擇性非還原催化法SNCR技術(shù)”，1280萬的設(shè)備售價，一天可解決的售后服務(wù)讓郭志仁滿意。
這種去除氮氧化物的技術(shù)原理簡單：在1000℃高溫?zé)煔饨?jīng)過的管道里，向煙氣噴射氨水，氨水和一氧化氮、二氧化氮發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，就變成了氮?dú)夂退獨(dú)馐强諝饫锏闹鹘，屬溫和的惰性氣體。
這套技術(shù)研發(fā)花費(fèi)一家國家級的科研院所5年的時間，自然不是說起來那么簡單：煙氣經(jīng)過的管道那么長，在哪個區(qū)間它的溫度在1000℃左右，找到這個區(qū)間不易；噴射氨水的噴頭從哪個角度噴射，噴射多大顆粒的氨水，以多快的速度噴射才能讓氨水和氮氧化物充分反應(yīng)，則是門更大的學(xué)問，而這正是這項原創(chuàng)技術(shù)的核心機(jī)密。
要鍋爐里所有氮氧化物和氨水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)非常困難，這套浙江人的原創(chuàng)設(shè)備能除去2/3的氮氧化物，已算是國際領(lǐng)先的水平。
拿蕭山經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)熱電公司來說，一年少排放2/3的氮氧化物，累加起來有1500噸。
周俊虎說，全中國一年排入天空的氮氧化物約有2200萬噸，若能去除其中的2/3，酸雨、灰霾的減少相當(dāng)可觀。
在造福環(huán)境的同時，周俊虎也面臨著巨大財富誘惑，若是全國的大鍋爐都加裝除氮氧化物設(shè)備，就是個上萬億元的市場。僅今年之內(nèi)，周俊虎研發(fā)的新設(shè)備預(yù)計能在國內(nèi)賣出1.5億元。
對付重金屬尚束手無策
在煤炭燃燒的時候，煤里的重金屬汞會變成顆粒微小的化合物，逃入天空。汞的危害世人皆知，它在土壤、河流里的不斷累積讓周俊虎、郭志仁這些業(yè)內(nèi)人士憂心。
目前，西方國家已有人在想法子對付汞，但技術(shù)尚不成熟。周俊虎坦言，國內(nèi)鍋爐對于汞基本束手無策，解決這一難題或許要等到下一個5年。
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