【深度】我国火电行业大气污染控制现状、趋势及其技术路线-北极星火力发电网

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电力工业在“十一五”大气污染物控制取得巨大成就，烟尘、二氧化硫控制达世界先进水平，超额完成国家节能减排任务的基础上，面对世界上最严排放标准《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)，该标准与美国、欧盟和日本相比，无论是现役机组还是新建机组，烟尘、SO2和NOx排放限值全面超过了发达国家水平。“十二五”前2年电力工业在大气污染控制方面迈出新步伐，取得新成就：

(1)除尘：99%以上的火电机组建设了高效除尘器，其中电除尘约占90%，布袋除尘和电袋除尘约占10%。烟尘排放总量和排放绩效分别由2010年的160万吨和0.50g/kWh，下降到151万吨和0.39g/kWh。

(2)脱硫：脱硫装机容量达6.8亿kW，约占煤电容量90%(比2011年的美国高约30个百分点)，其中石灰石-石膏湿法占92%(含电石渣法等)、海水占3%、烟气循环流化床占2%、氨法占2%。SO2排放总量和排放绩效分别由2010年的926万吨和2.70g/kWh，下降到883万吨和2.26g/kWh(低于美国2011年的2.8克/kWh)。

(3)脱硝：约90%的机组建设或进行了低氮燃烧改造，脱硝装机容量达2.3亿kW，约占煤电容量28.1%，规划和在建的脱硝装机容量超过5亿千瓦，其中SCR法占99%以上。NOx排放总量和排放绩效分别由2010年的1055万吨和2.6g/kWh，下降到948万吨和2.4g/kWh(高于美国2010年的249万吨、0.95克/kWh)。

1、控制技术路线及相关技术

为有效应对史上最严厉的环保法规，实现烟尘20~30mg/m³、二氧化硫50mg/m³和氮氧化物100mg/m³的排放限值，火电行业已在现役先进的除尘、脱硫和脱硝技术的基础上，积极研发、示范、推广可行的新技术、新工艺和创新技术，并有机结合技术和管理等因素，“建设好、运行好”烟气治理设施，持续提高火电大气污染物的达标能力。

1.氮氧化物控制技术火电行业形成了以低氮燃烧和烟气脱硝相结合的技术路线。

(1)低氮燃烧：技术成熟、投资和运行费用低，是控制NOX最经济的手段。主要是通过降低燃烧温度、减少烟气中氧量等方式减少NOX的生成量(约200~400mg/m³)，但它不利于煤燃烧过程本身，因此低氮燃烧改造应以不降低锅炉效率为前提。

(2)SCR：技术最成熟、应用最广泛的烟气脱硝技术，是控制氮氧化物最根本的措施。其原理是在催化剂存在的情况下，通过向反应器内喷入脱硝还原剂氨，将NOx还原为N2。此工艺反应温度在300~450度之间，脱硝效率通过调整催化剂层数能稳定达到60~90%。与低氮燃烧相结合可实现100mg/m³及更低的排放要求。其存在的主要问题是空预器堵塞、氨逃逸等。

(3)SNCR：在高温条件下(900~1100度)，由尿素氨作为还原剂，将NOx还原成N2和水，脱硝效率为25%至50%。氨逃逸率较高，且随着锅炉容量的增大，其脱硝效率呈下降趋势。

(4)正在研发的新技术。

脱硫脱硝一体化技术：针对我国90%以上燃煤电厂采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺的特征，国电科学技术研究院开展了“大型燃煤电站锅炉湿法脱硫脱硝一体化技术与示范”研究，旨在石灰石石膏湿法工艺的基础上，耦合研究开发的脱硝液、抑制剂、稳定剂等，在不影响脱硫效率的前提下，实现氮氧化物的联合控制。

低温SCR技术：其原理与传统的SCR工艺基本相同，两者的最大区别是SCR法布置在省煤器和空气预热器之间高温(300~450度)、高尘(20~50g/m³)，而低温SCR法布置在锅炉尾部除尘器后或引风机后、FGD前的低温(100~200度)、低尘(约200mg/m³)端，可大大减小反应器的体积，改善催化剂运行环境，具有明显的技术经济优势，是具有与传统SCR竞争的技术，是现役机组的脱硝改造性价比更高的技术。目前，国电科学技术研究院已完成该技术的实验研究，正在开展热态中间放大试验。

炭基催化剂(活性焦)吸附技术：炭基催化剂(活性焦)具有比表面积大、孔结构好、表面基团丰富、原位脱氧能力高，且具有负载性能和还原性能等特点，既可作载体制得高分散的催化体系，又可作还原剂参与反应。在NH3存在的条件下，用炭基催化剂(活性焦)材料做载体催化还原剂可将NOx还原为N2。

原标题：我国火电行业大气污染控制现状、趋势及其对策（国电集团）

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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