環(huán)境保護部近日下發(fā)了《火電廠氮氧化物防治技術(shù)政策》(征求意見稿)和《火電廠大氣污染排放標準》(征求意見稿)(以下簡稱新標準),在新標準中, 某些重點地區(qū)新建和改擴建火電廠的氮氧化物排放標準已經(jīng)降至200mg/m3。我國現(xiàn)有火電廠的降氮技術(shù)是否能夠滿足這一標準?在眾多降氮技術(shù)中,哪些又是符合我國當前市場及企業(yè)需求的主流技術(shù)?

帶著這些問題,記者近日采訪了中國國電集團下屬的煙臺龍源電力技術(shù)股份有限公司(以下簡稱煙臺龍源公司)。煙臺龍源公司是我國較早開始自主研發(fā)低氮燃燒技術(shù)的大型企業(yè)之一。

低氮燃燒技術(shù)日趨成熟,成為實現(xiàn)氮氧化物減排目標的主流技術(shù)選擇

煙臺龍源公司高級工程師王新光就當前市場上主要的降氮技術(shù)做了一個簡要的分析:降低燃煤電廠氮氧化物排放的主要途徑可分為低氮燃燒技術(shù)和煙氣脫硝技術(shù)兩種,前者通過改進煤粉燃燒方式和生產(chǎn)工藝脫氮,后者對已生成的氮氧化物進行處理。針對這兩種技術(shù)路線的優(yōu)缺點及市場應(yīng)用性問題,王新光說,《火電廠氮氧化物防治技術(shù)政策》中提到的煙氣脫硝技術(shù)主要有選擇性催化還原技術(shù)(SCR)、選擇性非催化還原技術(shù)(SNCR)、選擇性非催化還原與選擇性催化還原聯(lián)合技術(shù)(SNCR-SCR)等。這類技術(shù)的工作原理是使還原劑(NH3、尿素)在催化劑的作用下或不采用催化劑,選擇性地與氮氧化物反應(yīng)生成氮和水,而不是被氧氣所氧化。雖然煙氣脫硝技術(shù)對于氮氧化物的脫除率較高,如SCR能夠達到85%左右,但是它們自身卻存在著一些不可避免的缺陷:核心技術(shù)無自主知識產(chǎn)權(quán)、初始投資大、催化劑基本依賴國外進口、運行費用高以及液氨的安全儲存與運輸?shù)葐栴}。

因此,《火電廠氮氧化物防治技術(shù)政策》中明確提出:"低氮燃燒技術(shù)應(yīng)作為燃煤電廠氮氧化物控制的首選技術(shù)。"這是因為,低氮燃燒技術(shù)是根據(jù)氮氧化物的生成機理,主要通過采用空氣分級燃燒、燃料分級燃燒、煙氣再循環(huán)和低氮燃燒器等方法降低煤粉燃燒過程中氮氧化物的生成量的技術(shù)。這類技術(shù)相對簡單,投資、運行費用較低,是經(jīng)濟、有效的技術(shù)措施。所以,從技術(shù)成熟性和成本節(jié)約性的角度來看,低氮燃燒技術(shù)更加適合我國電力行業(yè)的現(xiàn)狀。因此,王新光認為,隨著這兩個文件的出臺,低氮燃燒技術(shù)必將成為今后我國火電行業(yè)控制氮氧化物排放的主流技術(shù)選擇,市場前景遠大。

等離子體低氮燃燒技術(shù),可有效降低氮氧化物排放

"目前傳統(tǒng)的低氮燃燒技術(shù)對降低氮氧化物排放濃度能力有限,有時還會造成鍋爐飛灰含碳量增加,降低鍋爐燃燒效率等問題。"王新光說,而煙臺龍源公司的等離子體低氮燃燒技術(shù),突破了這些難題,做到了既能夠降低氮氧化物排放濃度,又能保證鍋爐燃燒效率。

煙臺龍源公司北京分公司總經(jīng)理張永和解釋說,等離子體低氮燃燒技術(shù),是在煤粉鍋爐等離子體點火及穩(wěn)燃技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種全新概念的低氮燃燒技術(shù)。煤粉鍋爐等離子體點火及穩(wěn)燃技術(shù)是煙臺龍源公司自主研發(fā)的一種節(jié)能點火技術(shù)。利用溫度很高的等離子體在燃燒器內(nèi)直接點燃煤粉,可以節(jié)約大量的鍋爐啟停及穩(wěn)燃用油。目前已在國內(nèi)500余臺機組應(yīng)用,取得了大量工程應(yīng)用經(jīng)驗。通過總結(jié)這些經(jīng)驗,公司將煤粉內(nèi)燃技術(shù),與主流低氮燃燒技術(shù)相結(jié)合,實現(xiàn)了大幅度降低鍋爐氮氧化物排放濃度的目的。通過前期的示范項目運用證明,采用等離子體低氮燃燒技術(shù),完全能夠滿足新修訂的火電廠氮氧化物排放標準要求。與煙氣脫硝技術(shù)相比,這項技術(shù)具有初始投資少,運行費用低等優(yōu)點;同時,還可以取消煤粉鍋爐的燃油系統(tǒng),實現(xiàn)煤粉鍋爐的無油啟停和穩(wěn)燃;在不增加運行成本的前提下,解決鍋爐內(nèi)的結(jié)焦、結(jié)渣和爐膛高溫腐蝕問題。

張永和介紹說,這項技術(shù)于2008 年在環(huán)境保護部立項,目前已在示范工程機組實現(xiàn)成功應(yīng)用。通過實踐表明,這項技術(shù)可以使氮氧化物排放濃度降低至200mg/m3以下。有關(guān)專家表示,這項技術(shù)在實現(xiàn)煤粉鍋爐穩(wěn)定燃燒,保證鍋爐燃燒效率的基礎(chǔ)上,能較大幅度降低氮氧化物排放,具有良好的應(yīng)用前景。

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