1.引言
我国大气污染以煤烟型为主，首要污染物是二氧化硫。我国二氧化硫年排放量2000万吨以上，居世界首位。主要由二氧化硫排放所致的硫酸型酸雨污染危害面积达国土面积40％，全国因此每年损失上千亿元，最近的资料显示达五千亿元。二氧化硫污染已成为制约我国经济、社会可持续发展的重要因素，控制二氧化硫污染势在必行。
烟气脱硫（FlueGasDesulfurization，FGD）是目前世界上唯一大规模商业化应用的脱硫方式，是控制二氧化硫污染的主要技术手段。国外烟气脱硫技术研究始于19世纪50年代。本世纪60年代以来，美国、德国、日本等国开始了对烟气脱硫技术的大规模研究开发与应用，目前已有数百种烟气脱硫技术问世，有数千套烟气脱硫装置投入运行。在成功地控制了二氧化硫污染的同时，各发达国家已形成烟气脱硫相关环保产业，正进军亚洲和全球的巨大市场。我国烟气脱硫技术的发展正面临大好机遇与严峻挑战。
2.我国烟气脱硫技术应用现状
二氧化硫烟气脱硫技术工业化应用尚处于起步阶段，大中型锅炉的脱硫主要是引进的国外烟气脱硫装置；中小锅炉的脱硫采用自主开发的简易除尘脱硫装置。这些简易脱硫技术有：冲击旋风除尘脱硫技术、湿式旋风除尘脱硫技术、麻石水膜除尘脱硫技术、脉冲供电除尘脱硫技术、多管喷雾除尘脱硫技术、喷射鼓泡除尘脱硫技术等在同一设备内进行除尘脱硫的烟气脱硫技术。其共同特点是设备少、流程短、操作简便，一般除尘效率70％～90％，脱硫效率低，一般为30％～80％。
3.烟气脱硫技术在我国应用的主要问题
我国从70年代开始引进国外烟气脱硫成套装置，但迄今为止，仅有少数火力电厂和中小型锅炉实施烟气脱硫。为什么在国外发达国家成功地控制了二氧化硫污染的烟气脱硫技术在中国发展应用如此缓慢，是什么影响烟气脱硫技术在中国的应用呢？
3.1脱硫成本和产物出路问题
由国外引进的烟气脱硫装置，目前存在的主要问题是装置建设和运行费用高，如我国重庆珞璜电厂2×360MW机组锅炉引进日本“石灰石—石膏法”烟气脱硫装置，装置投资约4000万美元，每年还需运行费4000万元人民币。脱硫运行成本达1100元／tSO2，装置建设费用占电厂投资16％。
另一方面，国内外目前应用的主要烟气脱硫技术，无论是国外引进的“石灰石—石膏法”、“旋转喷雾
干燥法”，还是国内的简易脱硫除尘一体化技术，都存在因产物无出路，不得不作为固体废弃物抛弃的问题。如重庆珞璜电厂一期工程，每年就25万吨固体物排放。“建不起，用不起，还有越来越重的包袱背起”，使国内许多企业在应用烟气脱硫技术时望而却步。
3.2脱硫技术引进和发展误区
将国外烟气脱硫技术国产化是发展我国烟气脱硫技术的一条途径，但并不是唯一的和最好途径，应当避免走入“引进、引进、再引进”和盲目照搬国外烟气脱硫技术道路的误区。
3.2.1避免走入“引进、引进、再引进”的误区
国内外技术发展的经验告诉我们，发展中国家由于技术落后于发达国家，往往采取“从国外发达国家购买产品从国外购买引进生产装置将引进生产装置国产化”的道路。这种一度被认为是提高发展中国家技术水平的正确道路，有一显著的负效应，它导致发展中国家的技术陷入“引进、引进、再引进”的困境，技术水平永远落后于发达国家半拍、一拍。落后就要陷入被动，就要在技术上经济上受制于人，在竞争中处于下风。我国烟气脱硫的技术发展应避免走这样的路。
3.2.2避免走入盲目照搬国外烟气脱硫技术道路的误区
国外发达国家成功应用烟气脱硫技术解决了各国的二氧化硫污染问题。但不容否认的是，他们实行的是高投入高消耗解决二氧化硫污染的模式，烟气脱硫装置投资达150～280美元／Kw，脱硫成本350～600美元／t.SO2。我国是在人均GNP仅几百美元，只相当于加拿大1／40，美国1／50，日本1／65的经济条件下面对二氧化硫污染问题的。我国的经济状况决定了我国不能照搬国外发达国家高投入高消耗的烟气脱硫模式。另外，发达国家各自也有自己国情，他们在烟气脱硫技术道路的选择上，实际上都有自己的特色。如日本、德国主要采用“石灰石—石膏法”脱硫成功，其重要原因是两国都缺乏天然石膏资源，因此他们把“石灰石—石膏法”烟气脱硫副产石膏作为重要石膏资源，既解决了本国石膏缺乏的问题，又解决了烟气脱硫副产品出路问题，并相应降低了脱硫成本。而美国天然石膏较为丰富，烟气脱硫副产石膏无出路，由于美国地域较为宽广，故一般采取抛弃的方法，每年烟气脱硫产生固体废弃物约三千万吨。而我国人均土地资源有限，又是一个硫磺等资源缺乏，但天然石膏资源丰富的国家，因而美、日、德等发达国家脱硫副产物出路的解决方式难以在我国应用。
3.2.3走中国自己的烟气脱硫道路
由于我国国情，我国烟气脱硫不能走国外发达国家高投入高消耗解决问题的道路。国外先进的烟气脱硫技术可以引进，可以国产化，更重要的是我国应当加强创新，走出“引进、引进、再引进”的困境，探索中国自己的烟气脱硫道路。探索中国烟气脱硫道路涉及观念创新、技术创新、机制创新等多方面问题。近二十年来，为探索中国自己的烟气脱硫道路，无数科技工作者和企业、政府各界人士付出了艰辛努力，已有许多宝贵的建议、经验、成果、教训，如加以认真总结，将可使我们明确中国烟气脱硫道路的正确方向，走出自己成功的路。
4.我国烟气脱硫技术研究开发进展和发展方向
4.1我国烟气脱硫技术研究开发进展
我国从70年代开始，经过“七.五”、“八.五”、“九.五”攻关等研究开发，对国际上现有烟气脱硫技术的主要类型都进行了研究试验，并且自主开发了一些新的技术。
4.1.1旋转喷雾
干燥法（LSDP）
西南电力设计院等单位经过“七.五”攻关，已建成自动化水平较高、全套设备国产化用于中高硫煤的70000Nm3／h中试装置，应用于四川内江白马电厂燃煤锅炉烟气处理。
4.1.2电子束辐照法（EBAP）
电子束辐照法是利用电子加速器产生的电子束辐照烟气，在有氨存在的条件下将烟气中SO2和NOx转化成硫铵和硝铵。我国在“七.五”期间由上海原子核研究所等完成了25Nm3／h的小试，目前中国工程物理研究院等单位建成10000Nm3／h的试验装置。成都热电厂也引进了30×104Nm3／h示范装置。
4.1.3脉冲电晕等离子法（PPCP）
该技术利用高电压脉冲在烟气中电晕放电，使SO2和NOx分子同注入的NH3
反应生成硫铵和硝铵，可实现烟气脱硫脱硝，既具有电子束辐照法的全部优点，一次性投资更低，因而受到国内外广泛关注。四川大学进行了400Nm3／h的试验，目前中国工程物理研究院、大连理工大学等单位已在四川建成20000Nm3／h的试验装置。
4.1.4新型活性炭法（AACP）
在“七.五”期间，国家组织磷铵肥法烟气脱硫技术科技攻关，在四川建成了5000Nm3／h中试装置，随后又建成100000Nm3／h工业装置，系统总脱硫率＞95％，副产（N＋P2O5）＞35％的磷铵复合肥料。在此基础上，四川大学开发了新型炭法脱硫催化剂及烟气脱硫技术，并在“八.五”、“九.五”期间连续受国家自然科学基金资助进行了有关催化过程机理、
反应动力学等方面基础研究工作。研究结果表明，与传统的粒状活性炭（GAC）脱硫相比，这种新型活性炭法烟气脱硫技术采用新材料、新设备、新工艺，脱硫率可达95％以上，单位脱硫剂处理能力高于传统活性炭脱硫一个数量级以上。该法由于工艺过程简单，设备少，操作容易，投资和运行成本低，且能在消除SO2污染同时回收利用硫资源，因而可在电厂锅炉烟气、钢铁厂烧结烟气各种大中型锅炉和窑炉的烟气SO2污染控制中采用。
4.2高效化、资源化、综合化、经济化是我国烟气脱硫技术发展方向
我国烟气污染控制技术正在加强创新，试图通过“高效化”、“资源化”、“综合化”、“经济化”走适合中国国情的道路。通过燃煤烟气污染控制工艺和装置的“高效化”以减少设备投资和原材料费用；通过污染控制过程中产物的“资源化”以减少二次污染，同时可以用副产品的收益冲抵部分污染控制费用；通过变对现有各种污染物分别进行单一的处理为“综合化”的脱硫、脱氮、脱碳、除尘的系统优化的处理也将使燃煤烟气污染控制装置的建造和运行费用大为降低。通过“高效化”、“资源化”、“综合化”将可能最终实现烟气脱硫低成本的“经济化”目标。这是目前世界各国烟气净化技术发展的大趋势，是烟气脱硫用高新技术取代与改造传统技术的必然选择。我们应当把握这一大趋势，力争我国烟气脱硫建立在高新技术的高起点上，充分利用国内外先进技术和方法，使我国烟气脱硫走出自己的道路。
5.活性炭法脱硫技术优势分析
活性炭法技术的特点：
1）脱硫剂耗量少，脱硫剂一次投入后可长期使用，避免国外氨法、活性焦法、钙法、镁法等技术需随时加入脱硫剂，脱硫剂耗量大的问题。
2）工艺流程短，设备少。由于无需脱硫原料的制备、运入、
输送系统，因而装置相对简单，占地相对较小。
3）由于工艺简单，脱硫原料消耗少，脱硫投资和运行费用较低。
4）该技术脱硫产物为工业上广泛应用的硫酸，可实现资源化利用。
5）从脱硫技术的研究开发、设计到设备、仪表、材料等全部实现国产化。
从以上的分析可以看出，活性炭法烟气脱硫技术正是符合高效化、资源化、综合化、经济化发展方向的技术。特别是经济性方面的优越性，几种脱硫技术的经济技术指标在表1中做了比较，表中可以得到更直观的认识。它适合我国的经济、资源、技术等方面的综合国情。从国家技术开发的重点也可看出，连续从“七五”、“八五”、到“九五”多年重点资助，现在国家相关部门正大力将该技术推向市场。从技术竞争的层面上说，国外引进技术基本上是石灰石石膏法，各公司拥有同质化的技术，所以引发了目前的价格大战，在这种背景下，活性炭法技术必将在我国得到长足的发展，在烟气脱硫市场大显身手。
表1炭法烟气脱硫技术同其他技术经济技术指标比较
湿式石膏法常规CFB炉内喷钙LIFAC电子束法炭法脱硫
脱硫效率（％）958580909595
静态投资18555836682417943219528177
动态投资238781097810719103282867210510
单位造价（元/KW）796366357344956350
年运行费374326853283361560942049
脱硫成本（元/Tso2）15861125142217522600853
增加电价（元/度）0.0200.0150.0180.0200.0330.011
注：表中数据为专家于2000年对300MW机组进行技术改造时评估数据
6.我国烟气脱硫市场容量分析
根据国家发改委的信息，预计在未来十年内，约有3亿千瓦装机的烟气脱硫装置投运和建设。按照每千瓦350元的造价计算，未来几年电厂脱硫市场规模也要超过1000亿元，成为世界上最大的脱硫市场。这仅仅是电力行业的市场，还有钢铁、有色、化工、建材等行业50万台工业锅炉、18万台工业窑炉的二氧化硫还不计在其中，而这部分烟气脱硫市场基本上是现在其它技术无法进入的，活性炭法技术正好可以很好地解决这些难题，所以其在这方面的市场份额无疑将是非常巨大的。
7.活性炭法烟气脱硫技术的市场前景
综合技术和市场两方面的因素，可以看出，烟气脱硫市场是客观存在的拥有千亿元以上的大市场，但现有的技术并不能满足市场的需求。一方面国家强制要求脱硫，另一方面市场上又缺少相适应的企业能接受的技术，形成了尖锐的矛盾。而我们开发的具有自主知识产权的新型活性炭法烟气脱硫技术恰好能解决当前的市场矛盾，这种新型活性炭法烟气脱硫技术已获得国家发明专利，并列入国家《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南》，是新一代符合烟气净化技术发展趋势的高效化、经济化、资源化的高新技术。技术和市场有机地结合起来，解决当前市场存在的矛盾，必然是一个企业进入环保领域的绝佳机会，按保守地估计，占有5%的市场份额，也将会有50亿元的市场。
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