二. 國情決定技術戰略　　因此，我們必須理性地思考現實問題，對煙氣脫硫以石灰石鈣法為主的作法，該作必要的調整時應當機立斷。我國是人口、糧食和化肥大國，合成氨生產能力和需求量非常巨大，年用量超過3000萬噸，為我國煙氣脫硫事業大力發展氨法提供瞭強有力的資源保障。如果我國火電廠全部采用氨法，每年所需合成氨約600萬噸，不到總量的20%。氨源供應相當方便：我國中小型合成氨廠很多，幾乎遍佈縣市，在幾乎所有的電廠周圍，都容易找到配套的合成氨廠。而且，氨運輸技術成熟可靠。氨法的原料來自化肥，脫硫產品為硫氨、磷氨和硫酸，又回到化肥，不消耗額外的自然資源，也不產生二次污染和新的生態環境問題。燃煤煙氣可提供巨大的硫資源。化肥生產需要大量硫酸。近年來，我國每年進口硫磺200-300萬噸，等於進口二氧化硫400-600萬噸，我國火電行業的SO2排放量近2000萬噸，因此，氨法適合我國國情。三. 專業的煙氣脫硫技術

　　在我國，由東向西，由北向南，煤炭含硫量逐漸增加，四川和貴州煤含硫3%-5%，廣西煤高達5%-7%。然而，為降低電廠SO2排放量，當地火電廠燃用北方煤，比如山西煤，增加的運輸成本每噸近100元，占原料成本的40%，對當地經濟無疑是巨大的額外負擔。采用脫硫脫氮除塵三位一體

技術，火電廠燃煤含硫量不受任何限制，甚至含硫量越高，SO2回收價值越大。因此，脫硫脫氮除塵三位一體技術不僅能夠促進當地煤炭工業的發展，也使當地電力工業輕裝上陣，還能促進當地合成氨及化肥工業的發展。　　某電廠是坑口電站，燃用當地煤，總機組容量為430MW，年排放SO2超過20萬噸，折合硫酸30萬噸，價值1.5億元。如果該廠的技術治理方案是改用山西煤，並采用石灰石鈣法，既限制瞭當地煤礦的發展，又浪費瞭寶貴的硫資源，還增加瞭發電成本。事實上，成本增加等同於能耗增加和污染增加。若采用脫硫脫氮除塵三位一體技術，可形成一個年產40萬噸的化肥裝置，年產值超過2.5億元，年利潤可超過4000萬元。它具有一舉多得的優勢：　　 （1）可促進當地煤炭工業的發展，燃用當地煤礦的煤炭，可以解決礦務局2萬多人的就業和發展問題，促進瞭當地經濟的發展。

　　（3）廣西硫資源較缺，當地化肥廠年需硫酸40萬噸，原料由廣東提供。而且，廣西、廣東、海南和福建等南方省份的土壤缺硫，需要硫氨化肥。因此，充分利用自身的高硫煤，可以促進當地化肥工業的發展。與廣西情況相似的省份還有雲南、重慶、四川和貴州。重慶的華能珞磺電廠和重慶電廠，分別具有4臺360MW和3臺200MW機組，燃用重慶松藻煤，年總排放SO2為20-30萬噸，相當於硫酸30-45萬噸，價值1.5-2.25億元。遺憾的是，這些電廠都花巨資引進國外的石灰石鈣法，不僅浪費瞭寶貴的資源，產生二次污染，還使發電成本增加，在貴州省實施火電廠煙氣脫硫，采用脫硫脫氮除塵三位一體技術具有不可估量的意義，國傢實施西部大開發戰略，西電東送，在貴州省則是黔電送粵。貴州省是SO2和酸雨控制區，特別是省會貴陽市。在貴陽市有兩個嚴重的污染源，一是市區的貴陽發電廠，二是距市區25公裡的清鎮發電廠，年排放SO2：25萬餘噸。在兩個電廠間，貴州化肥廠生產合成氨16萬噸，因此，采用脫硫脫氮除塵三位一體技術具有很好的條件。采用脫硫脫氮除塵三位一體技術，兩個電廠的總投資2億元，可年產化肥50萬噸，產值3-4億元，年效益近1億元。在貴州省實施這個技術，可以形成年產150-200萬噸的火電廠化肥規模，年產值超過10億元。而如果貴陽發電廠的煙氣脫硫采用電子束技術，2臺200MW機組的投資近4億元。

　　由此可見，將我國化肥工業與電力工業相結合，形成一個具有綜合優勢的火電廠化肥產業，其意義十分顯著。它為我國煤炭、電力和化肥工業的可持續和協同發展提供瞭強有力的支撐，國傢從戰略的高度發展並扶植這個產業是十分必要的。五. 脫硫需要政府大力支持

　　火電廠煙氣脫硫是我國實施清潔能源計劃的關鍵技術，受到各級政府部門的高度重視，多次被列入國傢重大和重點科技計劃，以及與發達國傢政府間的首腦級科技合作計劃。因此，我國的這項工作具有較強的政府行為。這就更需要我們做深入細致的調查，多比較相關技術的技術性能，經濟指標，多結合國情考慮問題。

　　某發電廠2臺200MW機組，燃用含硫為0.8%的山西煤，建設煙氣脫硫裝置。對幾乎所有的煙氣脫硫技術進行瞭調研。采用國外技術的投資為4-5.5億元，發電成本每度將增加5分錢，勢必成為該廠的一個沉重的經濟負擔。一旦決策失誤，企業將陷入困境，甚至由於無法竟價上網而關閉。脫硫脫氮除塵三位一體技術通過國傢科技部門組織的鑒定驗收，被評價為國際領先水平，在電力界引起瞭較大反響。與國外技術相比，脫硫脫氮除塵三位一體技術具有相當明顯的技術和經濟優勢，總投資減少70-80%，運行成本減少70%以上，電耗減少40-60%。這樣，該廠決定采用脫硫脫氮除塵三位一體技術。並列入國傢重點科技項目 .

　　現在，電力工業的煙氣脫硫工作是"誰污染誰治理"，治理需要投資。經濟效益差而污染大的企業沒錢投資，隻接受象征性罰款，受損害的是大氣。按目前的石灰石鈣法建設煙氣脫硫裝置，發電成本每度將增加2-3分錢，以一臺300MW機組年運行5000小時計，脫硫成本每年3000-4500萬元。燃用低硫煤，年排放SO2:為1.5萬噸，相當於每噸SO2為2000-3000元，燃用高硫煤，SO2排放量每年為4.5萬噸，相當於每噸SO2為1000元左右。但是，酸雨和SO2污染造成的損失每噸SO2超過5000元。因此，煙氣脫硫對於促進國傢的利益是非常明顯的。為促進企業治理SO2污染，國傢環保總局制定瞭新的煙氣SO2排污收費標準，對於高硫煤地區每噸SO2為600元，低硫煤地區每噸1000元，北京市為每噸1200元，基本上為脫硫成本的一半。這個費用目前是上交地方環保局的，並有較大比例的返回，以便企業用於建設脫硫裝置，脫硫電廠和單位將具有兩個主要和可靠的收入來源：　　1、電力企業的環保服務費（等於原來的排污上交費）；　　2、脫硫裝置產生的化肥利潤。脫硫脫氮除塵三位一體技術的效益非常好。

六. TS型煙氣脫硫、脫氮除塵技術　　該技術具有以下特點：

　　2.該系統適應煤的含硫量1%-7%；　　4.吸收劑來源豐富，價格便宜；

　　5.一次投入隻有國外設備價格的1/10-1/20；　　6.選用廢氨水、廢堿液作脫硫劑，可使運行費用降到最低；

　　7.采用噴霧幹燥方式；

　　因此研究者必須首先考慮的是一次投資運行費用，使企業能夠接受的產品，占地面積小，專用設備少，工藝簡單，操作、管理、控制、維修方便，各項技術參數領先的脫硫技術，因此必須結合我國國情，走國產化的道路。　　1. 具有較高的吸收性能的吸收劑和吸收方法；　　3. 易操作和維修；

　　針對上述要求，列出瞭攻關課題：　　2.結合我國情況選出來源廣泛價格便宜的反應劑；

　　3.使用什麼樣的抗腐蝕材料；

　　4.終止物的綜合利用，防止二次污染；　　以上課題通過有關專傢的論證審定工作，確定運用LS噴霧吸收法，隨即開展瞭小試、中試及工業性應用試驗，經過近百次的試驗，獲得瞭大量的數據，通過對試驗點的監測和運行考驗，均取得瞭滿意的結果。（一）脫硫原理：　　氨的性質決定氨極容易溶於水，是由水分子和氨分子通過氫鍵互相結合形成氨的水化物的緣故。

氨在水中的溶解度大於其它氣體，在0℃時，1體積水吸收1200體積的氨；在20℃時約吸收700體積。過去認為氨溶於水生成OH－的過程是分兩部分進行的。首先是大部分氨和水結合生成所謂氫氧化銨（NH4OH）然後氫氧化銨在溶液中電離成銨離子（NH4+）和氫氧根離子（OH-）。現在已經確認：氫氧化銨中的銨離子，無論從它的半徑大小或者從它的化合物性質來看，它都和K+離子非常相似，它在水中應當全部電離，不可能有NH4OH分子存在，已確知，氨水溶液中並不含有NH4OH而是有氨的水分子NH3H2O。NH3H2O和NH4OH不同，NH3H2O是氨分子通過氫鍵的結合，而NH4OH則為離子化合物。由（NH4+）和（OH-）新組成。氣態氨和酸（揮發性）的蒸汽作用生成銨鹽。　　2NH3（氣）+H2O（蒸汽）+SO2（氣）=（NH4）2SO3　　　　NH3H2O+ HNO3=NH4NO3+H2O

　　4（NH4）2SO3+2NO2→4（NH4）2SO4+N2 ↑　　4（NH4）HSO3+2NO2→4（NH4）HSO4+N2↑　　4（NH4）2SO3+NO+NO2+3H2O→2N(OH)(NH4SO3)2+4NH4OH

　　按照排放濃度達標要求，脫氮效率達到72%就可以瞭，所以隻要控制住吸收液的濃度，一般在180-200g/L,最後得到的溶液一部分重復循環使用，多餘的部分進行下道工序，處理後溶液還可以再生，以節省大量的運行費用。煙氣中NO含量占90%以上，因此脫除的主要是NO。如果煤的含硫量比較低和氨反應產生的亞硫酸銨不足以滿足脫氮氧化物的需要，或者因為爐膛燃燒溫度高，產生的氮氧化物量較大。此時可以采取連續加入氨與NOX繼續反應，但這種反應應在催化劑（或稱觸媒劑）的作用下才可完成，使脫氮效率大大提高，這種方法稱之為"氨的選擇性催化還原法"。

　　由於微粒的擴散作用易於霧滴接觸。由於微粒的煙氣增濕，使塵粒增大瞭浸潤性，塵粒間互相產生凝聚。因蒸汽以塵粒為核心的凝結而形成水滴。

　　1.煙氣攜帶的粉塵，高速通過文氏管霧區，沖向液膜；

　　3.噴出的霧滴作旋轉運動，驅使粉塵靠內外壁貼向水膜；　　采用高強磁化器，把循環水磁化，非但提高瞭脫硫效率，尤其對增水性的亞微米細粉塵，提高除塵效率更為明顯。

（四）使用范圍：

　　系統設備組成，有文丘裡噴霧反應器，自動加藥及動力泵、貯液、調液箱所組成。以及自動控制自動監測系統。文丘裡噴霧反應器的結構設計，顯示出其獨到之處，通常人們稱之謂文丘裡效應，但它具有什麼效應，應該說它有多種效應。一是很好的反應作用：使兩種以上的介質，在反應段進行充分的混合、接觸、攪動，促使在較短的時間裡進行瞬時反應。二是很好的除塵作用：帶粉塵的氣體通過漸縮段，細小的粉塵在碰撞、凝聚、粘結、增大，把粉塵撲集下來。三是很好的熱交換作用：利用煙氣的餘熱，把噴成霧狀的液體迅速幹燥、蒸發、固液分離，起到污水處理的作用。由於設計獨特，此套裝置的阻力僅有300-400Pa，對於原有的鍋爐房設備改造，可以不用更換引風機。重力與旋流雙級脫水除霧，其結構的設計不會產生堵塞和腐蝕現象，而且一器兩種用途，它不但有效的脫除水霧而且使煙氣流呈旋轉上升，延長瞭反應時間和流程，提高瞭反應效率。　　TS型脫硫脫氮除塵三位一體技術如果在大的火電廠大量推廣應用後，所產生的硫銨，可以制成與傳統化肥完全不同的新型高效肥料，這種高科技產品是具有磁性效應的磁性化肥，利用火電廠排出粉煤灰（約占30%~40%），根據不同土壤和農作物加入適量的鉀、磷，經過強磁場磁化後制成的，這種原料將隨著TS型脫硫脫氮除塵三位一體技術的推廣而取之不盡。　　磁化肥使用在十二種農作物如紅薯、蔬菜、煙葉、玉米、棉花、水稻、小麥、水果等，均收到瞭廣泛的社會效益和可觀的經濟效益，使得TS型脫硫脫氮除塵三位一體技術在電廠應用中形成一套工業鏈，廢"制"肥，變廢為寶，化害為利，適應我國國情的環保與綜合利用一大長。防止二次污染。

（七）保障該設備安全穩定正常行動措施：

　　在腐蝕及磨損嚴重的部位，采取襯貼鑄石板的措施。如果用戶在經濟條件許可情況下，采取鋼板噴塗陶瓷的復合材料。僅是有腐蝕的部位采用2520不銹鋼材料。腐蝕不太嚴重的部位，采取滾刷耐溫、防腐特種塗料。關鍵外協件、外購件、其中有些附件，如噴嘴、過濾器，采用美國制造，供液系統選用丹麥生產的，自動控制和監測儀器選用日本或其他國傢的。先進的工藝，先進的設備，先進的材料，再加上低的建設投資及運行費用，構成瞭該技術的高和新。（八）670t/h鍋爐脫硫、脫氮、除塵及綜合利用方案經濟分析。

　　SO2產生量：1.5t/h×80%×64/32 =2.4t/h　　式中：32為S的分子量。　　⑶ 需氨量例 為2：1，故需氨量為：2.4t/h×95%×17×2/64=1.2t/h

　　 式中：17為NH3的分子量。

　　64為SO2的分子量。

　　年需氨量為：1.2t/h×7500h/年=9000t/年2．生成物的綜合利用及經濟效益　　根據計算結果，670t/h燃煤鍋爐每年脫硫設備的運行費用為1530萬元，這是用戶難以接受的。顯而易見，這種方法必須立足於生成物綜合利用的基礎上，否則就不能成立。也就是說，隻有用生成物綜合利用產生的經濟效益去抵消脫硫設備的運行費用，才是這種方法生命力所在。　　⑴ 硫銨產生量

　　從（NH4）2SO4分子式可看出，硫銨產出量為：9000t/年×132/17×2=34941t/年

　　式中：17為NH3分子量　　132為（NH4）2SO4的分子量。

　　⑵ 硫銨的綜合利用及經濟效益　　原材料成本：250元/噸　　綜合成本： 350元/噸（包括一切費用在內）　　利 潤： 300元/噸　　目前該技術設計除工業鍋爐八個規格系列配套外，現已擴大到電站系列配35T、75T、130T、220T、420T、530T、670T、1000T/h、2000T/h。當前國際及國內有些研究單位正在試用的電子束氨法和等離子氨法，均向以氨為脫硫劑探索，顯然氣－汽反應脫硫脫氮除塵三位一體技術當前處於領先地位。一種結構形式，具有多種用途：

　　（2）它又是一個很好的二次除塵器、前置的麻石除塵器或靜電除塵器，除不掉的細微粉塵在碰撞、凝聚、粘結、增大、把粉塵捕集下來。　　（3）它又是一個很好的熱交換器，利用煙氣的餘熱，把噴霧狀的液體迅速幹燥蒸發、反應時間、反應速度、反應物質、接觸面積，反應效率是最高的，屬於瞬時反應，煙氣不會降溫。　　（4）它又是一個工業廢水零排放的污水處理器裝置，能將各種工業有毒廢水，污水成千上萬噸迅速幹燥，蒸發，達到污水處理的作用。

　　 該技術脫硫效率高，並具有較高的脫氮功能50%，加"觸媒劑"系統80%以上。今後一旦國傢環保標準要求脫氮同樣一套設備可以既能脫硫、又可脫氮。還能提高除塵效率。該技術對已建電廠為瞭滿足除塵的需要改造電除塵，將鍋爐尾部煙道位置都幾乎占滿、有些脫硫工藝的反應塔和再加熱熱交換器等無法擺下，場地面積小等，是用戶特別適用和首選的選擇。

　　以氨做吸收劑的回收法方案，具有脫硫、脫氮、除塵效率高，並可達到三個"零排放"、無廢渣排放，無廢水排放、無廢氣排放、而且由於生成物的綜合利用，不僅使其運行成本費用為零，還可為企業帶來可觀的經濟效益，氨源供應方便。我國中小型合成氨廠很多，幾乎遍佈縣市、若在有廢氨水的地方、廢堿液、造紙廢水、印刷廢水、洗毛廢水、焦化廠廢水、海水、更可大大節省脫硫劑費用，經濟效益將更加可觀。