前言

隨著我國經濟的飛速發展，生產生活中的電力需求不斷增加，致使我國一次能源消耗呈現逐年遞增的趨勢，預計到2050年我國一次能源需求量將達到6657.4萬噸，成為名副其實的能源消耗大國，而隨之而來的環境污染尤其是大氣污染問題，將對我們的生存和居住環境產生嚴重的影響。其中危害最大、影響最廣的無疑是二氧化硫和氮氧化物，二者都是酸雨危害的貢獻者，很大程度上影響了我國的酸雨類型以及污染地區，同時由于其復雜的化學性質，還會造成光化學煙霧的產生、溫室氣體含量升高、臭氧層破壞以及空氣中PM_2.5含量的增加等一系列環境問題。除此之外，中國是全球范圍內汞污染最為嚴重的地區之一，大氣中汞的平均值為5～22t/a，平均沉降值大于70μg/m²。汞在大氣中的停留時間長，毒性大，并且具有生物累積作用，因而針對燃煤電站汞的排放規律和控制機理的研究，成為近年來國際上研究的熱點。隨著工業的快速發展，對大氣污染物的處理已經成為一個嚴峻和緊迫的研究內容。

目前，電廠燃煤量約占全國煤炭消耗總量的50%。這個比例仍有不斷增加的趨勢，其燃煤產生的大氣污染物也將持續增長。我國燃煤發電主要是直接燃燒的方式，煤炭燃燒產生大量的二氧化硫、氮氧化物、汞等重金屬氧化物以及煙塵、廢水等。經過近幾十年的努力，固體渣和廢水的排放、煙塵的排放都得到了有效的控制。因此二氧化硫、氮氧化物以及汞等重金屬氧化物成為燃煤發電污染物治理的重點。

為有效遏制污染物排放，提高大氣質量，于2004年1月1日起執行的《火電廠大氣污染物排放標準》（GB 13223—2003），對二氧化硫、氮氧化物排放限值都做了嚴格的規定，至2010年最高允許排放濃度按區域和時段，要求燃煤鍋爐二氧化硫≤400mg/m³，氮氧化物≤450mg/m³，且要求預留煙氣脫除氮氧化物裝置空間。

截至2010年，全國納入重點調查統計范圍的電力企業2386家?！笆晃濉逼陂g，全國廢氣中二氧化硫排放總量、工業廢氣中二氧化硫排放量均呈現逐年下降趨勢。2010年全國二氧化硫排放總量較2005年下降了14.3%，超額完成了“十一五”總量減排任務。而相較于二氧化硫，氮氧化物排放量為1852.4萬噸，比上年增加9.4%。其中，工業氮氧化物排放量為1465.6萬噸，比上年增加14.1%，占全國氮氧化物排放量的79.1%?！笆晃濉逼陂gNO_x排放的快速增長部分抵消了我國在二氧化硫減排方面所付出的巨大努力，監測表明我國酸雨正由硫酸型向硝酸型轉變。此外，NO_x的跨國界“長距離輸送”使得這一問題開始引起國際社會的關注，增加了我國控制NO_x排放的國際壓力。

目前，我國在二氧化硫的減排政策體系中的工作已初見成效，持續五年二氧化硫的排放都呈負增長，而相較于二氧化硫，氮氧化物排放污染日趨嚴重，因此2011年3月14日，全國人大審議通過了“十二五”規劃綱要，提出化學需氧量、二氧化硫分別減少8%，同時將氨氮和氮氧化物首次列入約束性指標體系，要求分別減少10%，氮氧化物已經成為我國下一階段污染減排的重點。為此環境保護部也頒布了《火電廠氮氧化物防治技術政策》，引起了相關部門和企業的高度關注。

自2012年1月1日起實施的GB 13223—2011，對燃煤鍋爐的二氧化硫排放限值控制在100mg/m³，除了2003年12月31日前建成投產的鍋爐、W型火焰爐膛鍋爐、現有循環流化床鍋爐采取 200mg/m³ 的排放限值外，對重點地區的火力發電鍋爐二氧化硫排放限值控制在50mg/m³。對燃煤鍋爐的氮氧化物排放限值控制在 100mg/m³，這項標準達到甚至優于發達國家的排放標準。此外GB 13223—2011還新增汞及其化合物的重金屬污染物排放限值。對燃煤鍋爐的汞及其化合物排放限值為0.03mg/m³。

隨著我國環境保護意識、法律、法規和標準的日趨完善，火電廠降低二氧化硫、氮氧化物、汞等重金屬氧化物排放工作勢在必行。為了減少煙氣中二氧化硫、氮氧化物、汞等重金屬氧化物對大氣的污染，一方面要改進燃燒技術抑制其生成，另一方面要加強對排煙中二氧化硫、氮氧化物、汞等重金屬氧化物的凈化治理。我國的煙氣脫硫脫硝脫汞技術研究還處于起步階段，目前的大部分技術還處于實驗室研究階段，還需要對現有工藝進行改善，確定最佳的應用條件，并加強新型工藝的研究。

本書重點介紹了燃煤電廠脫硫、脫硝、脫汞以及除塵工藝的基本原理、系統組成、主要脫硫設備的特點、選型及防腐等內容，對上述新技術作了介紹。

本書由國網技術學院張磊、陳媛、由靜擔任主編，中國熱電產業網李德意、青島特利爾環保股份有限公司郝玉平、山東威海供電公司于大海參加編寫。

在編寫過程中，中國熱電產業網提供了最新技術資料并給予了大力支持，對此表示感謝！

由于水平有限，加之時間倉促，疏漏之處在所難免，懇請廣大讀者批評指正。

編者