于腾洋 张岩

摘  要：进入21世纪后，人们对资源需求量不断攀升的同时，对生态保护的重视程度也越来越高。在化石燃料的使用过程中，会产生大量的二氧化硫和氮氧化物，前者是导致酸雨形成的重要原因，而后者会造成光化学烟雾，对生态环境造成严重危害。因此，优化燃煤电厂烟气脱硝、脱硫环保工程管理控制，既是国家环保政策的要求，也是市场经济下的必然需求，相应技术的发展势在必行。本文通过对烟气脱硝、脱硫环保工程的技术、经济、运营等现状的分析，提出了相应的行优化分析，进一步提高环保工程的发展。

关键词：优化  脱硝  脱硫  管理控制  优化措施

中图分类号：TK223.21           文献标识码：A                  文章编号：1674-098X（2021）03（a）-0175-03

The Analysis of the Management and Control Optimization of Flue Gas Denitrification and Desulfurization Engineering for Coal-Fired Power Plants

YU Tengyang   ZHANG Yan

（Huaneng Beijing Co-Generation Co.，Ltd.， Beijing， 100023 China）

Abstract：After entering the 21st century， people's demand for resources continues to rise， while the importance of ecological protection is also increasing. During the use of fossil fuels， a large amount of sulfur dioxide and nitrogen oxides are produced. The former is an important cause of acid rain， while the latter can cause photochemical smog， causing serious harm to the ecological environment. Therefore， optimizing the management and control of flue gas denitration and desulfurization environmental protection projects in coal-fired power plants is not only a requirement of the national environmental protection policy， but also an inevitable demand under the market economy， and the development of corresponding technologies is imperative. Based on the analysis of the technical， economic and operational status of flue gas denitrification and desulfurization environmental protection projects， this paper proposes corresponding optimization analysis to further improve the development of environmental protection projects.

Key Words： Optimization;Denitration;Desulphurization;Management control; Optimization measure

世界經济正在发生重大的变革，我国经济及结构组成亦在进行重大调整，能源结构也随之发生变化。近10年来，中国能源发电结构中水电、风电在生产总量中所占比例越来越大，但是原煤发电量所占比例变化不大，一直处于76.3%～77.8%。目前，节能环保越来越受到全世界的重视，我国也将它列作七大战略性新兴产业之一。作为燃煤电厂烟气脱硝、脱硫工程的管理与控制尤为重要，如何在原有基础上进行研究、改进，优化管理控制，是解决燃煤环保工程的必要目标，有着十分重要的研究意义，有利于燃煤厂烟气脱硫、脱硝环保工程的发展改进。

我国是以煤炭为主要能源的国家之一，随着我国越来越重视环保，正在加快发展绿色环保能源，减少环境污染。巴黎大会上，我国也提出了2030年国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降60%～65%。政府更是提出了化学需氧量、氨氮排放量要分别下降2%，二氧化硫、氮氧化物排放量分别下降3%。

在2015年，我国快速减少对燃煤发电的依赖，同时尽可能增加风能、太阳能等再生能源的发电容量，燃煤发电则是下降3.7%，尽管如此，燃煤发电仍占据着中国能源消耗量的2/3。展望未来，燃煤发电会随着国家经济调整和改革将不断降低其在发电能源消耗所占比例，但是国家经济发展对电能有着巨大需求，燃煤发电因其占地少、投资少、建设周期短等优点使其难以在短期就下降到一个相对较低的比例。如何在较高的燃煤发电需求下，同步做好对应的环保工程尤为重要。以煤炭为主的能源结构正在打破，逐渐向多元化转变，加强煤炭清洁高效利用，全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造。

燃煤电厂烟气的脱硝、脱硫环保工程是燃煤电厂超低排放的关键措施，而目前无论是技术措施还是管理上，都存在较多问题亟待解决优化。只有如此，才能在我国如此高的能源需求下，满足对应的环保要求。

1  现状及存在问题

1.1 脱硫脱硝技术

以前的烟气处理主要是以除尘及脱硫技术为主，但NOx排放的控制越来越重要，以从源头上控制减少酸雨的形成，故现在的烟气处理工艺就必须同时具备SO2和NOx的脱除。目前应用的脱硫脱硝技术主要有联合脱硫脱硝及同时脱硫脱硝技术：同时脱硫脱硝技术因为需要两套装置分别同时进行SO2和NOx的脱除，存在投资成本高、操作困难等问题;联合脱硫脱硝技术是当今世界上应用最广泛的技术，采用FGD及SCR技术进行SO2/NOx的脱除，能够达到较为理想的效果[1-2]。

虽然联合脱硫脱硝技术在处理效果上较好，但这种技术因为容易在运行过程中形成表面结垢，降低了脱除效率，容易阻塞、腐蚀正在运行的设备。同时脱硫脱硝技术也被越来越多地研究改进，现有新的同时脱硫脱硝技术是以寻求比二者分开治理更高效的为研究目标，其中主要有干式工艺和湿式工艺。

干式及湿式脱硫脱硝工艺的研究，目前已经取得了一定的成果，主要有脉冲电晕等离子法、电子束照射法等工艺，原本较为落后的铁的螯合物吸收法及氧化吸收法因其腐蚀设备和运行成本高而被逐渐替代，其他还有活性炭吸收、SNAP、CuO等工艺正在不断被完善。湿法烟气脱硫技术采用的是气态反应，具有反应速度快，脱硫效果高等优点。资料显示，湿法烟气脱硫技术脱硫效率能够达到90%，且湿法烟气脱硫技术的发展已经趋于成熟，安全性较高，能够满足广范围的使用需求。但湿法烟气脱硫技术同样具有生成物液体残留多，难以处理、對设备腐蚀性强等缺点，经过洗涤处理后需要对烟气进行再次加热，需要消耗大量的能量。此外，处理系统复杂、设备庞大等增加了其运行成本[3]。

1.2 经济分析

现在运用广泛的同时脱硫脱硝工艺较多，技术原理也各不相同，工艺的不同决定了其经济成本、效益以及脱硫脱硝效果的差异不同，将会对工艺的运用产生非常大的影响。现有经济对比分析，在同时脱硫脱硝工艺中，PPCP法、EBA法、SNRB法经济评价较优。更加经济、效果明显的工艺研究是经济需求的必然，通过技术上的进步拉动、满足经济需求，不仅仅满足市场的需求，同时满足社会需求，超低排放与第三方质量将会是以后环保市场的重点[4]。

目前的脱硝市场还不够成熟，很多企业和个人对于建立完善可再生资源以及废气防治市场的长期性、艰巨性认识不足，甚至在某些方面还没有得到社会广泛认同。我国的能源发展动力正由传统能源增长向新能源增长转变，节能环保产业最终将会成果国家发展的一大支柱产业。绿色经济将是经济发展的趋势，而绿色金融也将成为今年金融业的发展方向。

1.3 运行管理

现有的脱硫脱硝产业体系薄弱，配套不足。在技术上，我国的技术较为落后，没有太大的竞争能力，在一些灌浆工艺、设备、材料上不得不依靠国外，将严重制约今后的发展。而本身投入在技术研究上资金不足，很多企业或科研单位不愿意或只投入较少资金用于技术研究，很难取得较大的技术成果，自主创新能力较弱。此外，因为燃煤电厂的烟气治理设施复杂，涉及面较广，锅炉的负荷波动与低氮燃烧、烟气脱硝、除尘、脱硫、深度净化等装置之间，既相互独立，又相互联系。但就现阶段而言，这些装置基本上相互独立工作，并由不同的员工进行操作，并未显示出系统装置间的关联补充效果，没有充分地发挥出烟气治理设施的作用，尤其在节能方面，还存在着较大进步空间。所以针对此情况，燃煤电厂应注重烟气污染的全面控制，发挥信息技术的优势，强化烟气治理设施间鹅统筹协同。例如，发挥物联网、大数据等技术，优化烟气治理设施运行管理，为实现节能减排提供保障[5]。

虽然我国已经越来越重视大气防治，并具体到N、S排放，但相关的政策体系尚不完善，措施不够配套，致使出现了可能存在的监管不力或缺乏法律实施依据等情况。

2  管理控制优化

2.1 技术进步

燃煤电厂烟气脱硝、脱硫技术工艺不断发展完善的同时，要不断探究更新更实用的技术理论，引进、借鉴国外先进的技术，发展国内干湿法工艺，将理论技术逐步从实验室运用于生产中[6]。

（1）不断创新脱硝、脱硫的理论技术，例如通过还原性材料把NOx和SO2还原成氮气、硫磺和二氧化碳进行回收排放。

（2）开发新的低廉、高效、多功能吸附剂或催化剂，降低脱硫成本，提高脱硫率。

（3）研发新型辅助脱硫技术，在原有脱硫脱硝工艺基础上，通过辅助脱硫技术手段提高脱硫效率，如电子辐射、超声波、微波、电化学催化和等离子体等技术。

（4）研发多联产工艺或多级脱硫工艺，开发生产硫酸铵和硫酸镁化肥等副产品的脱硫工艺;同时按照烟气中SO2和NOx浓度进行多级脱硫、脱硝。

（5）开发废弃脱硝催化剂的回收及其资源化利用技术的研发。

2.2 市场发展

在短期内，我国无法改变煤炭在能源生产与消费结构中的主导地位，加强对燃煤电厂烟气脱硝、脱硫环保工程的发展既是现有市场需求，也是解决SO2和NOx烟气排放的社会需求。而未来15年左右，仅仅只需要5%的燃煤电厂进行脱硝、脱硫的环保治理工程，就能够形成年产值逾60亿元的市场需求。与之相应的市场即燃煤电厂脱硝、脱硫设备有着巨大的需求，环保技术服务需求亦会越来越多。

通过技术进步，结合经济发展趋势，满足不断扩大的环保市场需求。可以想见，随着我国环保产业深化体制改革，环保设施建设、运营、受益的市场化进程将会越来越快。我国经济体制深化改革决定了我国经济增长方式将发生根本性的变化，对三废综合利用将提出更高的要求，但也同时可以预见，三废综合整治利用将会有着越来越广阔的市场。

2.3 加强监管

不断完善环保监管制度，完善相应的监管机制，制定具体的措施和实施细则，加强政府管控，对燃煤电厂的烟气脱硝、脱硫管控应有针对性、具体化，更不能以发展经济为由而有所放松。通过加强监管，同样可以促进烟气脱硝、脱硫技术的发展，刺激市场需求，最终形成一个良性的市场氛围。强化环境保护督察。严格执行新修订的环境保护法，对超排偷排者必须严厉打击，对姑息纵容者必须严肃追究。

采用“第三方治理”制度。“第三方治理”是一个很好的制度安排，它不仅可以充分发挥专业化公司的优势，提高环保设施的运行效率，降低运行成本，更为环保企业提供了新技术的研发推广平台，促进环保技术的进步。这些都将进一步促进产业的健康发展，吸引更多的资本进入，形成良性的环保产业发展新格局。

3  结语

我国燃煤电厂大气污染物治理标准共发生7次变化，随着绿色发展理念的提出，更加严格的排放限值将推动更加先进的治理技术进步。虽然经过多年的发展，我国燃煤电厂常规污染物排放处理技术已经处于领先地位，但我国国情决定了燃煤电厂造成的大气污染依然存在着诸多亟待解决的问题，燃煤电厂烟气脱硝、脱硫环保工程在未来将会得到迅猛发展，有着十分宽广的市场。加强技术进步，完善市场体制，通过监管来促进技术，不断优化燃煤电厂烟气脱硝、脱硫环保工程的管理控制，才能最终实现社会市场需求，做到真正的绿色发展。

参考文献

[1] 杨岚.基于氧化湿法与非平衡等离子体干法的高效烟气脱硫脱硝工艺研究[D].西安：西北大学，2019.

[2] 桑蓉栎.活性半焦协同处理烧结烟气污染物的研究[D].唐山：华北理工大学，2019.

[3] 唐博婷.某燃煤电站脱硫脱硝改造实效分析与研究[D].北京：华北电力大学，2019.

[4] 刘彦龙.热电厂烟气脱硝脱硫除尘系统改造及工程实践[D].杭州：浙江工业大学，2020.

[5] 奚璐翊，袁哲.苏北某电厂脱硫方案初步比选研究[J].污染防治技术，2020，33（1）：46-49.

[6] 张媛.红雁池电厂机组烟气超低排放改造工程综合评价研究[D].北京：华北电力大学，2019.