時(shí)值仲秋，本是一年中天高云淡、一碧如洗的好天氣，卻常常是陰霾籠罩，久散不去。這些燃煤電廠(chǎng)排向天空的煙氣，就是污染大氣環(huán)境的元兇之一。
“我國(guó)是全世界能源利用的大國(guó)，我們的能源又以煤炭為主。據(jù)去年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，我們?nèi)紵耸澜缟弦话氲拿海?rdquo;浙江大學(xué)能源工程學(xué)系系副主任高翔教授從上世紀(jì)九十年代讀研究生時(shí)，就在學(xué)科帶頭人岑可法院士的帶領(lǐng)下，從事大氣污染物綜合高效治理研究。他說(shuō)，煤炭的燃燒污染物排放得比較多，特別是二氧化硫、氮氧化物和重金屬汞，這些不僅造成了大氣污染，更是對(duì)人體健康帶來(lái)嚴(yán)重危害。
正因?yàn)槿济河写罅课廴疚锂a(chǎn)生，我國(guó)在“十一五”規(guī)劃綱要中，提出了對(duì)二氧化硫等主要污染物排放總量減少10%的節(jié)能減排的約束性目標(biāo)。2009年，我國(guó)提前一年實(shí)現(xiàn)了這項(xiàng)減排目標(biāo)。“十二五”規(guī)劃綱要，國(guó)家又提出了新的節(jié)能減排的約束性目標(biāo)。
“這是全世界最嚴(yán)的一個(gè)減排標(biāo)準(zhǔn)。”高翔介紹說(shuō)，對(duì)二氧化硫的排放限值標(biāo)準(zhǔn)比最嚴(yán)格的美國(guó)、德國(guó)還要嚴(yán)，對(duì)氮氧化物的排放限值標(biāo)準(zhǔn)也比德國(guó)要嚴(yán)；而且，重金屬汞首次列入環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。“新標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)，要求我們和企業(yè)一起開(kāi)發(fā)高效污染物控制技術(shù)及裝備，把這些污染物，更高效、更潔凈地處理掉。”
二十年前，高翔和岑可法院士的研究團(tuán)隊(duì)從國(guó)家和企業(yè)的需求著手，開(kāi)始從事對(duì)大氣污染物控制技術(shù)進(jìn)行基礎(chǔ)研究，包括二氧化硫的高效吸收、氮氧化物的協(xié)同脫除、添加劑的優(yōu)化、產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用等核心技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)。“當(dāng)時(shí)國(guó)家還沒(méi)有提出節(jié)能減排的要求，我們就開(kāi)始進(jìn)行研究。國(guó)家從上世紀(jì)末對(duì)二氧化硫、氮氧化物的減排提出要求時(shí)，我們已經(jīng)開(kāi)始實(shí)行產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用了。”
在與企業(yè)長(zhǎng)期的研發(fā)合作中，高翔團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，企業(yè)為除掉煤燃燒時(shí)產(chǎn)生的二氧化硫，已經(jīng)建了一套脫硫裝置。根據(jù)現(xiàn)在的環(huán)保要求，要脫硝、脫汞，企業(yè)還得再建一套脫硝裝置、一套脫汞裝置。“現(xiàn)在86%的燃煤機(jī)組已安裝了脫硫裝置，但燃煤電廠(chǎng)要滿(mǎn)足國(guó)家‘十二五’新標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格要求，將有80%火電機(jī)組面臨脫硫裝置的改造。
如何既能為煤電企業(yè)減負(fù)，又能高效減排？研究團(tuán)隊(duì)考慮，以濕法脫硫技術(shù)為基礎(chǔ)，針對(duì)我國(guó)復(fù)雜多變的煤質(zhì)特性，研發(fā)新的技術(shù)，把脫除硫、硝、汞等污染物的各種凈化塔合成一個(gè)塔，在高效脫硫的同時(shí)，一體化協(xié)同控制各種污染物。“一方面幫助企業(yè)改造現(xiàn)有脫硫設(shè)施，同時(shí)根據(jù)環(huán)保要求在設(shè)計(jì)中預(yù)留協(xié)同控制多種污染物的余量，實(shí)現(xiàn)一塔多效。”高翔說(shuō)，主要是解決兩個(gè)問(wèn)題：一個(gè)是高效，一個(gè)是硝汞一體化控制。
在國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家“863”計(jì)劃、國(guó)家科技支撐計(jì)劃等項(xiàng)目的支持下，高翔帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)研究了硫硝汞等污染物吸收劑及活性添加組分的相內(nèi)/相間相互作用機(jī)制和規(guī)律，開(kāi)發(fā)了多效復(fù)合添加劑及配套關(guān)鍵設(shè)備，研究揭示了有限空間內(nèi)氣液高效混合接觸及強(qiáng)化傳質(zhì)-反應(yīng)過(guò)程的規(guī)律，研制了硫 硝 汞一體化脫除多效吸收塔。研究在脫硫效率、吸收劑品質(zhì)適應(yīng)性、煤質(zhì)和硫份適應(yīng)性等多方面取得突破；同時(shí)還研發(fā)了濕法高效脫硫及硝汞控制一體化關(guān)鍵技術(shù)，形成了成套裝備系列化產(chǎn)品。授權(quán)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利6項(xiàng)，編制國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)共9項(xiàng)。
“這個(gè)技術(shù)在‘十一五’控制二氧化硫排放已經(jīng)發(fā)揮作用了；通過(guò)硫、硝、汞協(xié)同控制，在‘十二五’又發(fā)揮作用了。現(xiàn)在，我們進(jìn)一步提高脫硫效率，國(guó)外一般是95%以上，我們做到99.47%。”高翔說(shuō)。
現(xiàn)在，這項(xiàng)成果已在含1000MW級(jí)的燃煤機(jī)組上實(shí)現(xiàn)了規(guī)?；瘧?yīng)用，累計(jì)推廣了110多套。預(yù)計(jì)可實(shí)現(xiàn)年減排二氧化硫160萬(wàn)噸/年、氮氧化物5.5萬(wàn)噸/年、汞8.9噸/年，為我國(guó)節(jié)能減排提供了重要支撐；同時(shí)，新技術(shù)推動(dòng)了我國(guó)大氣環(huán)保產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，支持合作企業(yè)創(chuàng)建院士專(zhuān)家工作站等創(chuàng)新載體，藍(lán)天求是環(huán)保、浙大網(wǎng)新機(jī)電、藍(lán)天環(huán)保設(shè)備等環(huán)保企業(yè)，在推廣應(yīng)用這項(xiàng)新技術(shù)過(guò)程中發(fā)展壯大起來(lái)。
“使用該技術(shù)，可適用目前國(guó)家火電廠(chǎng)排放污染物新標(biāo)準(zhǔn)的要求，避免了后續(xù)的脫硫增效的改造，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。”國(guó)投曲靖發(fā)電有限公司脫硫生產(chǎn)部經(jīng)理徐衍波說(shuō)。
“據(jù)環(huán)保部門(mén)的統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)在還有80%的城市不能完全達(dá)到國(guó)家新的大氣環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，新技術(shù)將有效減少PM2.5的排放。”高翔說(shuō)，二氧化硫、氮氧化物是PM2.5的前體物，它會(huì)轉(zhuǎn)化成硫酸鹽、硝酸鹽，轉(zhuǎn)化成PM2.5。這個(gè)技術(shù)高效地控制了二氧化硫，同時(shí)又能根據(jù)需求協(xié)同控制部分氮氧化物和汞，對(duì)解決城市的PM2.5能起到很大的作用。
（文 高楚清/攝影 盧紹慶）
