摘要:火電廠排放的二氧化硫形成的酸雨已嚴(yán)重危害人類生存環(huán)境,國(guó)家把解決煙氣脫硫問題納入國(guó)家大計(jì)之中,強(qiáng)制要求火電廠必須安裝煙氣脫硫裝置,但是,煙氣脫硫的關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備要靠進(jìn)口,這樣,一方面造成巨額資金外流,另一方面又會(huì)因備品備件問題影響生產(chǎn),為此,文章分析了發(fā)展國(guó)產(chǎn)煙氣脫硫技術(shù)及成套設(shè)備的可行性和必要性,并指出實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化煙氣脫硫技術(shù)和設(shè)備是今后的必然發(fā)展方向。
關(guān)鍵詞:火電廠煙氣脫硫國(guó)產(chǎn)化環(huán)境保護(hù)
我國(guó)是世界上最大的煤炭消費(fèi)國(guó),煤炭占一次能源消費(fèi)總量的70%左右。隨著經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,電力需求日益增加,煤炭消耗量亦迅速攀升,連續(xù)多年二氧化硫年排放量居世界首位。二氧化硫形成的酸雨覆蓋了40%以上的國(guó)土面積,全國(guó)50%以上的城市遭受酸雨的影響,其中尤以西南、華中、華南、福建、上海、山東、山西等地區(qū)更為嚴(yán)重。酸雨嚴(yán)重的地方森林枯死、草地變黃、莊稼減產(chǎn),建材腐蝕,嚴(yán)重危害人類生存環(huán)境。
目前,我國(guó)已把解決煙氣脫硫問題納入國(guó)家大政方針并成為治理火電行業(yè)和化工行業(yè)首要解決的問題。我國(guó)雖從20世紀(jì)60年代初開始研究火電廠煙氣脫硫技術(shù),但由于技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等多方面的原因,至今還不完全具備200MW以上機(jī)組煙氣脫硫的設(shè)計(jì)和設(shè)備成套能力。隨著我國(guó)環(huán)境保護(hù)法律、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的日趨嚴(yán)格及執(zhí)法力度的加大,在未來10年內(nèi),至少有40GW以上火電裝機(jī)容量需安裝煙氣脫硫裝置,顯然,這個(gè)任務(wù)太艱巨,所需的資金很龐大。因此,必須結(jié)合我國(guó)國(guó)情,加快煙氣脫硫技術(shù)設(shè)備國(guó)產(chǎn)化的步伐。
1我國(guó)煙氣脫硫市場(chǎng)現(xiàn)狀
1.1目前國(guó)內(nèi)煙氣脫硫技術(shù)的引進(jìn)、開發(fā)及實(shí)施狀況
a)北京國(guó)電龍?jiān)喘h(huán)保公司引進(jìn)了德國(guó)斯坦米勒公司的全套脫硫技術(shù),并和該公司承擔(dān)了北京第一熱電廠、杭州半山電廠和重慶電廠三個(gè)脫硫示范項(xiàng)目的實(shí)施。這些項(xiàng)目是脫硫工程全過程技術(shù)引進(jìn),涉及到基本設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、設(shè)備采購(gòu)、組件制作、設(shè)備監(jiān)造、土建和安裝、調(diào)試和驗(yàn)收。通過消化吸收,總結(jié)經(jīng)驗(yàn),公司建立了FGD冷態(tài)試驗(yàn)基地,自主開發(fā),開展針對(duì)性的研究,具備一年內(nèi)承接多個(gè)火電廠脫硫項(xiàng)目的能力。
b)浙江菲達(dá)公司是電除塵器領(lǐng)域的骨干企業(yè),引進(jìn)瑞典ABB公司的NID脫硫工藝,完成了浙江巨州化學(xué)工業(yè)公司自備電廠70MW機(jī)組(中型機(jī)組)的脫硫項(xiàng)目,設(shè)備投入運(yùn)行后,工作狀況一直相當(dāng)穩(wěn)定。由于公司在煙氣脫硫領(lǐng)域多年,經(jīng)驗(yàn)豐富,綜合競(jìng)爭(zhēng)力較強(qiáng)。
c)福建龍凈環(huán)保公司是我國(guó)環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)骨干企業(yè),位居電除塵器行業(yè)前10強(qiáng),在煙氣處理(除塵)方面經(jīng)驗(yàn)豐富,2001年引進(jìn)了德國(guó)魯奇·能捷斯·比曉夫公司脫硫工藝,F(xiàn)公司主要從事脫硫、除塵設(shè)備的設(shè)計(jì)制造、咨詢服務(wù)及工程承包業(yè)務(wù),承擔(dān)著1999年國(guó)債專項(xiàng)資金建設(shè)的燃煤電站煙氣除塵脫硫裝置國(guó)產(chǎn)化項(xiàng)目。
d)武漢凱迪電力公司從德國(guó)WULF公司引進(jìn)RCFB睩GD干法煙氣脫硫技術(shù),生產(chǎn)與單機(jī)容量為300MW以下的電站鍋爐相配套的脫硫裝置,并擁有國(guó)內(nèi)第一臺(tái)具有全部自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法煙氣脫硫試驗(yàn)裝置。2000年7月19日,凱迪電力等6家單位聯(lián)合組成的武漢市煙氣脫硫環(huán)保產(chǎn)業(yè)基地正式掛牌成立。該公司現(xiàn)已引進(jìn)濕法脫硫技術(shù),擴(kuò)大承接煙氣脫硫領(lǐng)域的范圍。
e)九龍電力公司主營(yíng)電力生產(chǎn)及電力技術(shù)服務(wù)。該公司控股的重慶遠(yuǎn)達(dá)環(huán)保公司進(jìn)入煙氣脫硫行業(yè),采用的是日本三菱重工的石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù),組織實(shí)施國(guó)家計(jì)委總投資為165億元的“煙氣脫硫技術(shù)及裝置高科技技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范工程建設(shè)項(xiàng)目”。
f)清華同方公司具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的干式循環(huán)流化床煙氣脫硫技術(shù),該技術(shù)適用于300MW以下的機(jī)組,目前正應(yīng)用于清華大學(xué)試驗(yàn)電廠的煙氣脫硫示范工程。公司還開發(fā)了液柱噴射煙氣脫硫除塵技術(shù),目前應(yīng)用于沈陽化肥總廠的煙氣脫硫示范工程,該工程經(jīng)過三個(gè)月的調(diào)試運(yùn)行,已經(jīng)通過了有關(guān)部門的鑒定。
隨著我國(guó)煙氣脫硫市場(chǎng)的不斷發(fā)展壯大,從事煙氣脫硫的環(huán)保公司將會(huì)日益增多。以上幾個(gè)主要的脫硫公司在國(guó)家的大力培養(yǎng)和扶持下,獨(dú)立研究、開發(fā)脫硫技術(shù)的實(shí)力得到不斷增強(qiáng),發(fā)展?jié)摿σ驳玫匠浞职l(fā)揮,成為開拓我國(guó)未來煙氣脫硫市場(chǎng)的主力軍,它們?cè)诙喾N脫硫技術(shù)領(lǐng)域的成功探索與應(yīng)用,已成為推動(dòng)我國(guó)煙氣脫硫市場(chǎng)蓬勃發(fā)展的領(lǐng)頭羊,這必將吸引更大量的技術(shù)和資金流入煙氣脫硫市場(chǎng),使我國(guó)煙氣脫硫行業(yè)呈現(xiàn)出前所未有、欣欣向榮的良好局面,為實(shí)現(xiàn)煙氣脫硫技術(shù)和設(shè)備國(guó)產(chǎn)化的目標(biāo)打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。
1.2我國(guó)煙氣脫硫設(shè)備的供給情況分析
1.2.1國(guó)外企業(yè)占主導(dǎo)地位
近10年來,隨著各國(guó)對(duì)環(huán)境保護(hù)認(rèn)識(shí)的提高,煙氣脫硫的關(guān)鍵技術(shù)有了飛速的發(fā)展,尤其是一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國(guó)家,投入大量人力、財(cái)力進(jìn)行開發(fā)并取得顯著成效。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì),到1998年止,美國(guó)投產(chǎn)了相當(dāng)于裝機(jī)容量150GW的電廠煙氣脫硫裝置;德國(guó)投產(chǎn)了相當(dāng)于裝機(jī)容量30GW的電廠煙氣脫硫裝置;日本已建成投產(chǎn)大型脫硫裝置1400臺(tái)(套),相當(dāng)于裝機(jī)容量39GW。目前國(guó)際上較為成熟的煙氣脫硫技術(shù)包括石灰石-石膏法、海水脫硫法、噴霧干燥法、噴鈣增濕法和電子束法等5種,分別為瑞典ABB、日本三菱重工、日本日立、德國(guó)WULF等公司所掌握。在我國(guó),由于認(rèn)識(shí)上的滯后和缺乏資金投入,大型火電廠煙氣脫硫應(yīng)用還處于起步階段,煙氣脫硫問題迄今沒能得到較好的解決,近幾年,一些院校和制造廠合作,研制了一批中、小型煙氣脫硫設(shè)備,用于工業(yè)爐窯和小機(jī)組上,規(guī)模小、應(yīng)用范圍小,沒解決多大問題,我國(guó)目前正在運(yùn)行或計(jì)劃安裝的脫硫裝置絕大部分都是采用國(guó)外的技術(shù)(見表1),只有四川白馬電廠采用國(guó)內(nèi)設(shè)備。這些工程在我國(guó)煙氣脫硫市場(chǎng)中占的份額很小,還有95%以上的火電廠煙氣脫硫任務(wù)沒得到解決。
1.2.2國(guó)內(nèi)廠商處于起步階段
目前國(guó)內(nèi)火電廠煙氣脫硫工程絕大多數(shù)是引進(jìn)國(guó)外設(shè)備,國(guó)內(nèi)只負(fù)責(zé)土建和安裝。正在生產(chǎn)或打算生產(chǎn)煙氣脫硫設(shè)備的公司主要有西南電力設(shè)計(jì)院煙氣脫硫工程公司、凱迪電力公司、九龍電力公司、清華同方公司、福建龍凈公司等,其中西南電力設(shè)計(jì)院煙氣脫硫工程公司于1991年完成了四川白馬發(fā)電廠干法煙氣脫硫裝置。該裝置應(yīng)用于300MW以下的機(jī)組。福建龍凈環(huán)保股份有限公司引進(jìn)濕法脫硫項(xiàng)目,建成后可與2×300MW發(fā)電機(jī)組配套,進(jìn)行濕法煙氣脫硫。
2煙氣脫硫國(guó)產(chǎn)化是未來的發(fā)展方向
2.1煙氣脫硫國(guó)產(chǎn)化不僅必要而且可行
到目前為止,我國(guó)還缺乏擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、適合我國(guó)國(guó)情的商業(yè)化煙氣脫硫技術(shù),特別是我國(guó)還不完全具備與大型火電廠機(jī)組相配套的煙氣脫硫裝置的設(shè)計(jì)、制造能力,這與日本、德國(guó)、美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家有很大的差距。因此,中國(guó)煙氣脫硫走什么道路是個(gè)值得認(rèn)真把握的問題。在新的世紀(jì),實(shí)現(xiàn)火電廠煙氣脫硫技術(shù)設(shè)備國(guó)產(chǎn)化,是推進(jìn)我國(guó)煙氣脫硫行業(yè)蓬勃發(fā)展的必然舉措,也是我國(guó)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的迫切要求。
2.1.1煙氣脫硫國(guó)產(chǎn)化是降低造價(jià)的需要
世界各國(guó)二氧化硫的控制費(fèi)用非常高,美國(guó)電力研究院對(duì)美國(guó)121個(gè)燃煤電廠煙氣脫硫工程進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),結(jié)果見表2。該結(jié)果表示脫硫設(shè)備占電廠總投資的15%左右,運(yùn)行費(fèi)用占總額的17%,可見,煙氣脫硫設(shè)備所需的投資費(fèi)用非常高,正是該原因,資金因素將會(huì)影響我國(guó)電廠安裝煙氣脫硫設(shè)備的進(jìn)程,也會(huì)影響其市場(chǎng)需求。在我國(guó),火電廠是否配置煙氣脫硫設(shè)備,在很大程度上取決于脫硫工程的造價(jià)。
目前國(guó)內(nèi)火電廠煙氣脫硫工程絕大多數(shù)是從國(guó)外進(jìn)口設(shè)備,國(guó)內(nèi)負(fù)責(zé)土建和安裝。對(duì)于石灰石(石灰)-石膏濕法脫硫工藝,利用國(guó)外技術(shù)和設(shè)備,平均造價(jià)高達(dá)人民幣1000元/kW,若實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,造價(jià)可控制在600元人民幣/kW以下。一臺(tái)300MW機(jī)組若采用國(guó)產(chǎn)化石灰石(石灰)-石膏濕法脫硫工藝,可節(jié)約投資約1億元。有些已建成的工程在運(yùn)行中備品備件都還需要從國(guó)外進(jìn)口,不但增加運(yùn)行成本,有時(shí)還因備品備件不能及時(shí)更換影響設(shè)備的正常運(yùn)行。
2.1.2煙氣脫硫國(guó)產(chǎn)化是治理二氧化硫污染的緊迫需要
為控制二氧化硫污染,國(guó)家已出臺(tái)了一系列的法律、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn),為確保這些法律、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施,必須有資金保證外,還必須有技術(shù)作支撐,而技術(shù)又直接影響到資金的有效使用。雖然國(guó)外已有許多成熟的技術(shù)和設(shè)備,但不能完全依靠國(guó)外的技術(shù)和設(shè)備來治理我國(guó)的二氧化硫污染。因此,治理火電廠二氧化硫污染,必須從長(zhǎng)遠(yuǎn)出發(fā),發(fā)展適合我國(guó)國(guó)情的煙氣脫硫技術(shù),實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化設(shè)備的戰(zhàn)略目標(biāo),最終實(shí)現(xiàn)資金與技術(shù)的最優(yōu)結(jié)合。
2.1.3煙氣脫硫國(guó)產(chǎn)化是發(fā)展環(huán)保產(chǎn)業(yè),提高機(jī)電制造企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的需要
隨著我國(guó)環(huán)境保護(hù)法律、法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)的日趨嚴(yán)格和環(huán)保執(zhí)法力度的進(jìn)一步加大,今后環(huán)境保護(hù)的投入將逐漸增加,環(huán)保產(chǎn)業(yè)的潛在市場(chǎng)很大,是最具潛力的新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)之一。根據(jù)環(huán)保產(chǎn)業(yè)“十五”發(fā)展規(guī)劃,我國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值的年均增長(zhǎng)率將在15%以上。發(fā)展環(huán)保產(chǎn)業(yè)首先必須實(shí)現(xiàn)環(huán)保產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化,而煙氣脫硫就是環(huán)保產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)領(lǐng)域之一。
目前,國(guó)內(nèi)雖然有些企業(yè)在生產(chǎn)一些煙氣脫硫設(shè)備,但總量少、技術(shù)不先進(jìn)。上海鍋爐廠研制成功300MW煙氣脫硫裝置,這僅僅是走上大型化的開始。引進(jìn)外國(guó)脫硫設(shè)備,價(jià)格確實(shí)太昂貴,許多電廠都說買不起。面對(duì)這樣大的煙氣脫硫市場(chǎng),總不能拱手把幾千億人民幣送給外國(guó)人,而必須走適合我國(guó)國(guó)情的道路,開發(fā)出煙氣脫硫關(guān)鍵技術(shù),加快設(shè)備國(guó)產(chǎn)化的步伐,否則,必將造成資金外流(采用外國(guó)脫硫設(shè)備是采用國(guó)產(chǎn)脫硫設(shè)備價(jià)格的10倍)、工期推延(因?yàn)槿狈Y金投入)、失業(yè)人員大增(制造企業(yè)無活干)等嚴(yán)重后果。
我國(guó)煙氣脫硫關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備國(guó)產(chǎn)化不但是必要的,而且目前已具備了如下較可行的條件:
a)煙氣脫硫市場(chǎng)逐漸形成并呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的良好勢(shì)頭;
b)先后開展了不同脫硫工藝的試驗(yàn)研究,培養(yǎng)了一批技術(shù)骨干,積累了一定的經(jīng)驗(yàn),具備了一定的脫硫設(shè)備制造與配套能力;
a)廣泛開展的國(guó)際交流與合作,特別是許多國(guó)家愿意在互利互惠的條件下,幫助中國(guó)逐步實(shí)現(xiàn)脫硫技術(shù)與設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化。
2.2煙氣脫硫國(guó)產(chǎn)化是未來的發(fā)展方向
隨著我國(guó)環(huán)境保護(hù)法律、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的日趨嚴(yán)格及執(zhí)法力度的加大,在未來10年內(nèi)至少有40GW以上的火電裝機(jī)容量需安裝煙氣脫硫裝置,潛在的龐大的煙氣脫硫市場(chǎng)即將形成。雖然國(guó)外已有許多成熟的技術(shù)和設(shè)備,但不能完全依靠國(guó)外的技術(shù)和設(shè)備來治理我國(guó)的二氧化硫污染,況且我國(guó)又是以燃煤為主、二氧化硫排放較大的國(guó)家。因此,煙氣脫硫是國(guó)家優(yōu)先發(fā)展的高技術(shù)環(huán)保領(lǐng)域。為實(shí)現(xiàn)相關(guān)技術(shù)和設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化,國(guó)家經(jīng)貿(mào)委公布了《火電廠煙氣脫硫關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備國(guó)產(chǎn)化規(guī)劃要點(diǎn)》。我國(guó)國(guó)家電力公司已對(duì)濕法石灰石脫硫關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行研究、開發(fā)和制造,實(shí)現(xiàn)整個(gè)煙氣脫硫過程國(guó)產(chǎn)化。據(jù)此,國(guó)家電力系統(tǒng)計(jì)劃投資100億元用于濕法煙氣脫硫相關(guān)技術(shù)和設(shè)備的研究開發(fā),以期到2010年使?jié)穹煔饷摿蛟O(shè)備國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到100%。
根據(jù)我國(guó)《大氣環(huán)境保護(hù)法》和《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》等所提出的要求,到2010年,我國(guó)需要安裝煙氣脫硫裝置的火力發(fā)電機(jī)組約180臺(tái),裝機(jī)容量為44GW。若按安裝脫硫設(shè)備的投資約占電廠總投資的10%來測(cè)算,1GW機(jī)組所需濕法脫硫裝置投資額約為75億元,據(jù)此,到2010年的10年間,我國(guó)電廠煙氣脫硫的市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到3300億元以上。
可見,煙氣脫硫國(guó)產(chǎn)化大有可為,在我國(guó)逐步形成龐大的潛在市場(chǎng)需求同時(shí),也必將為國(guó)內(nèi)電力環(huán)保設(shè)備生產(chǎn)廠商提供巨大的市場(chǎng)空間。煙氣脫硫市場(chǎng)的崛起與蓬勃發(fā)展,必將引起我國(guó)環(huán)?萍嫉闹卮蟾镄潞蜕鐣(huì)經(jīng)濟(jì)的全新增長(zhǎng),這對(duì)于下一步實(shí)現(xiàn)“十六”大全面建設(shè)小康社會(huì)的奮斗目標(biāo)必定會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。
3結(jié)束語
a)治理二氧化硫污染,勢(shì)在必行,既需要國(guó)家合理規(guī)劃,更需要開發(fā)具有獨(dú)立自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的、適合我國(guó)國(guó)情、有針對(duì)性和較強(qiáng)應(yīng)用前景的煙氣脫硫技術(shù),扶持脫硫設(shè)備的研發(fā)、制造和供應(yīng)。
b)我國(guó)煙氣脫硫市場(chǎng)龐大,前景誘人。煙氣脫硫國(guó)產(chǎn)化是未來的發(fā)展方向。加快我國(guó)煙氣脫硫技術(shù)與設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化,可以降低脫硫工程造價(jià),加快燃煤電廠二氧化硫治理速度,提高機(jī)電制造企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力,培育新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。
c)煙氣脫硫國(guó)產(chǎn)化實(shí)施中,應(yīng)積極開展示范工程建設(shè),實(shí)行招標(biāo)制度,加強(qiáng)規(guī)范化管理,培育和扶持有實(shí)力的脫硫工程公司。應(yīng)建立燃煤電廠煙氣脫硫技術(shù)與設(shè)備國(guó)產(chǎn)化協(xié)調(diào)會(huì)議制度,組織煙氣脫硫?qū)嵤﹩挝贿M(jìn)行技術(shù)交流,及時(shí)解決國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程中遇到的問題,利用有限資金發(fā)揮最高效益,保證國(guó)產(chǎn)化煙氣脫硫工程實(shí)現(xiàn)低價(jià)高質(zhì)量的長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)。
參考文獻(xiàn)
[1]郝志東,賀克斌.中國(guó)二氧化硫污染控制戰(zhàn)略[J].中國(guó)環(huán)境科學(xué),1996,16(3):108—112.
[2]馮玲.煙氣脫硫技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀[J].環(huán)境工程,1997,15(2):19—24.
[3]廣東省經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會(huì).廣東省煙氣脫硫技術(shù)交流推廣會(huì)資料匯編[Z].廣州:廣東省經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會(huì),2003.
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