火电厂脱硝技术发展概况

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　　　　火电厂氮氧化物排放控制是自2003年颁布的《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223－2003）后逐步开始的。此后，一批新建火电机组大多采用了低氮氧化物燃烧技术，有的火电厂结合技术改造安装了低氮氧化物燃烧器，商业化烟气脱硝装置也已在30万千瓦、60万千瓦装机容量的多台机组上投入运行，为火电厂降低氮氧化物的排放控制积累了经验。据不完全统计，到目前为止约有90多家电厂的近200台总装机容量为1.05亿千瓦的机组已通过环评，其中已建、在建或拟建的火电厂烟气脱硝项目达到5745万千瓦装机容量，主要分布在北京、上海、江苏、浙江、广东、山西、湖南、福建等省（市）。所采用的工艺技术主要是选择性催化还原法（SCR），约占96％，非选择性还原催化法（SNCR）只占4％。
　　　　目前应用的脱硝技术除了SCR和SNCR外，尚在研究的烟气脱硝技术还有非选择性催化还原（NSCR）、分子筛、活性炭吸附法、等离子体法及联合脱硫脱氮方法、液体吸收法，氧化吸收法和吸收还原法等多种，但由于投资成本及运行操作等方面的原因，在燃煤电站中用的最多的是SCR，其次为SNCR，其它方法应用较少。
　　　　我国火电厂脱硝行业当前存在的主要问题：一是缺乏火电厂氮氧化物控制相关政策法规和标准体系。我国目前现行的《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223－2003）中首次规定了火电厂氮氧化物的排放限值，并按时段和不同燃料及其特性分别规定了不同限值。我国目前已有的关于氮氧化物的法规政策，主要依赖于传统的控制手段，虽然对火电厂NOx污染的控制提出了初步要求，但相关的政策标准过于原则，操作性差。美国、欧盟、日本等发达国家或地区氮氧化物控制工作起步较早，各种氮氧化物控制政策也较为成熟，因此，我国可以借鉴国外的相关政策法规和标准，尽快形成一个完善的氮氧化物控制法规标准体系。二是脱硝行业尚处于起步阶段，脱硝技术主要依赖进口，具有自主知识产权的脱硝技术较少。我国目前在发电机组上应用的烟气脱硝技术除个别单位自行开发了具有自主知识产权的核心技术外，绝大多数单位采用的SCR、SNCR烟气脱硝技术尚处于引进、消化吸收和初步应用阶段。我国脱硝企业的技术水平亟待提高。三是脱硝的催化剂和还原剂应该引起足够重视。目前应用于脱硝技术的催化剂主要依赖进口，致使脱硝运行成本高；失效催化剂属危险废物，对其处理处置问题应引起足够重视；普遍作为脱硝还原剂的液氨在储运和运行过程中的安全问题必须高度重视。四是加强脱硝设施建设与运行的全过程监管。当前，脱硝行业开始步入快速发展期，我们应该认真汲取脱硝设施建设中的经验和教训，加强脱硝设施建设与运行的全过程监管。例如强化对脱硫工程建设在可研、环评、工程设计、施工、运行管理过程中单位和个人执业资质的管理。

　　　　《国家环境保护“十一五”规划》中逐步把氮氧化物的总量控制工作提上日程，强调“继续开展氮氧化物控制研究，加快氮氧化物控制技术开发与示范，为实施总量控制创造条件”。2007年，在二氧化硫的控制已取得了显著成效的同时，我国的脱硝工作也取得了一定成绩。到目前为止已建、在建或拟建的火电厂烟气脱硝项目达到5745万千瓦装机容量。

目前，控制火电厂NOx排放的措施分两大类。一类是通过燃烧技术的改进（包括采用先进的低NOx燃烧器）降低NOx排放量，另一类是在锅炉尾部加装烟气脱硝装置。

近几年来，在有关科研院校和各发电锅炉厂的共同努力下，对低NOx燃烧技术的研发和生产已取得了长足的发展。凡2003年以后投建的燃煤发电锅炉基本上配用了先进的低NOx燃烧技术，尤其是在燃用烟煤的300MW及以上机组应用后，其排放的NOx浓度可基本满足2003年颁布的《火电厂大气污染物排放标准》规定的限值要求，并实现了自行设计、自行制造和自行安装调试。

随着我国对NOx排放控制标准的不断严格，仅仅依靠燃烧控制已不能满足要求，因此实施烟气脱硝已经列上议事日程。在20世纪90年代应用日本日立公司技术建成的福建后石电厂600MW火电机组上率先建成了SCR烟气脱硝装置，该装置投产后运行效果较好，NOx排放浓度只有85mg/m3，但同时存在建设投资巨大、运行费用高等问题。与此同时，我国也开展了烟气脱硝研究工作，特别是国电热工研究院和江苏苏源环保工程股份有限公司等，已对SCR工艺、催化剂和相关的关键技术设备开展了全面的研究，并取得了初步的研究进展。通过不断的研发与实践，我国第一家采用具有自主知识产权SCR核心技术设计建设的脱硝工程—国华太仓发电有限公司7号机组（600MW）烟气脱硝工程于2006年1月20日成功投入运行。该工程中的关键设施—脱硝反应器、喷氨格栅、供氨系统等均由苏源环保公司独立开发设计，脱硝催化剂采用日立造船的产品。

此外还有10多家环保工程公司分别引进了美国B&W和FTI公司、德国鲁奇和FBE公司、三菱和日立公司、意大利TKC公司、丹麦托普索公司的烟气脱硝技术，已建成的烟气脱硝装置26台（套），总装机容量为1125万千瓦，其中除江苏利港电力有限公司和江苏阙山发电有限公司各2台600MW机组采用SNCR法脱硝技术之外，其余均采用SCR法脱硝技术，当工艺布置一层催化剂时，脱硝效率为40%，两层催化剂时，脱硝效率为60%，三层催化剂时，脱硝效率可达到80%。

为了摆脱催化剂完全依赖进口的局面，东方锅炉集团与德国KWH公司于2005年11月合资成立了东方凯特瑞环保催化剂有限公司，计划每年生产SCR法专用催化剂4500m3。科林环保公司仿效上述模式，也建立了脱硝催化剂生产基地。苏源环保、中电投远达、浙江菲达等还在积极组织脱硝催化剂的研发，以促进脱硝催化剂生产的国产化进程。
根据火电厂未来增容的预测和燃煤增量的预计，“十二五”期间火电厂氮氧化物的排放总量将预计由2010年的1050万吨增加到1200万吨左右，其危害日益加重，特别是在二氧化硫排放量不断加严加紧控制之时，对氮氧化物的控制需求不断上升。

“十一五”期间，我国将制定火电厂氮氧化物控制技术政策，同时火电厂氮氧化物排放标准还会更加严格，为加大对火电行业氮氧化物控制力度提供了有力的政策支持。

另外，根据有关火电厂氮氧化物减排的预测资料，到“十一五”末即2010年，我国火电厂氮氧化物减排总量将达到300万吨左右，约占同期火电厂氮氧化物排放总量28%，到“十二五”末即2015年，预计火电厂氮氧化物减排量将达到500万吨，约占总量41%，显然减排速度大大加快。

与此同时，在“十一五”期间火电行业氮氧化物控制技术得到一定实践考验并进一步发展的基础上，脱硝公司数量将会增多，脱硝行业产业化能力将会进一步增强。

因此，“十二五”期间，我国火电厂脱硝行业发展进程将会加快。

哲学理论

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