科创中国

我国煤质分布因地域特点差异极大，复杂劣质煤主要表现出高硫、高灰、低挥发分、高沾污性或高磨损性等特点中的一项或多项，这些特点，给氮氧化物的经济和稳定的控制提出了巨大挑战。以贵州地区为例，截止2019年末，大型火力发电机组装机容量为2880万千瓦，其中，燃用高硫、高灰及高沾污性劣质无烟煤的W火焰锅炉为2174万千瓦；其余多数为燃用高灰、高磨损性劣质烟煤的切圆锅炉。前者将产生极高浓度NOx，SCR装置普遍严重堵灰，SO2/SO3转化量高，氨逃逸极难控制，空预器堵塞严重，是全世界NOx超低排放难度最大的一类机组，贵州仅2台66万千瓦机组实现了超低排放；后者造成了催化剂严重磨损，氨逃逸也极易超标。解决燃用复杂劣质煤机组NOx超低排放面临的突出问题，是我国火电机组全面实现NOx超低排放的“最后一公里”，意义重大。项目在国家“863”计划基础上，形成了燃用复杂劣质煤机组的氮氧化物控制技术体系，主要为，第一，高氮氧化物浓度的烟气NOx超低排放关键技术。首次实现了硫份高于4%下，NOx初始浓度1000mg/m3烟气稳定达到超低排放；首次实现了中等硫份条件下，SCR脱硝效率高于95%、氨逃逸低于3μL/L的长期稳定运行。第二，适用于复杂劣质煤的脱硝催化剂安全运行关键技术针对高灰、高沾污性煤质，开发了防堵灰型流场优化技术，催化剂堵孔率可由近50%降低到5%以内；针对高灰、高磨损性煤质，开发了减磨型流场优化技术，催化剂磨损量下降60%以上，确保了燃用劣质煤时催化剂安全高效运行。第三，发明了测量精度优于8%且适用于燃煤烟气的气液转移法氨逃逸在线监测技术。依托研究成果，主持或参编国家和行业标准3项，获得发明专利13项，实用新型专利16项，发表论文19篇，软件著作权1项，专著2部，科技查新结果为国内外首创；3项成果通过电机工程学会组织的技术鉴定，2项技术“国际领先水平”，1项技术“国际先进”。相关技术已应用在贵州及其他地区各型机组超过30台套，实现产值约***亿，累计为各电厂节省各类费用***亿元。
本系列关键技术主要应用领域为燃煤电站锅炉烟气脱硝方面，用于控制目前普遍存在的严重超标的氨逃逸水平，避免或显著减轻其对后续设备的影响。推广方式主要为，凭借技术的先进性，解决问题的有效性，取得市场的认可。