煤炭是我国的主要能源,煤的燃烧会产生大量氮氧化物等大气污染物,我国政府明确提出“十二五”完成氮氧化物总量减排10%的约束性指标,其中火电厂是控制排放的关键。控制这一类污染物排放最有效的技术途径是氨选择性还原脱除氮氧化物,应用于火电厂的脱硝催化剂、反应器以及相应的脱硝工艺和设备是这一技术的关键环节。长期以来,这些技术一直掌握在国外企业手中,进口产品对国内煤质的适应性不足,投资和运行成本居高不下。
中国国电与相关高校合作,针对我国脱硝催化剂长期依赖进口、相关工艺核心参数和软件缺失、关键生产设备和评价系统不完备等问题开展攻关,并取得以下成果:一是确定高效低成本脱硝催化剂成型配方和参数,形成适用于国产原材料的生产工艺,提高催化剂有效体积,产品合格率达到98%以上;二是自主开发脱硝反应器、还原剂添加喷射系统及流场模拟软件,建成国内首家烟气脱硝流场试验装置,测试精度达到万分之一,测试点密度达到1000点/平方米,各项试验指标全面超过国际先进水平,显著降低脱硝工程实验和建设成本;三是开发脱硝催化剂生产关键设备,实现生产线国产化率100%,研制的大孔径成型模具为生产适应高飞灰工况的催化剂奠定基础,极大地提升了我国脱硝催化剂行业的装备水平;四是系统研究催化剂的脱硝效率、二氧化硫氧化率、氨逃逸率等指标,建立适合我国国情的催化剂理化性能测试技术评价体系,自主设计开发不同阶段的催化剂评价装置,对脱硝行业整体规范发展具有重要意义。
该项成果获得环保部环境保护科学技术一等奖,形成国家和行业标准3项。经专家鉴定,该成果突破我国氮氧化物减排技术瓶颈,打破国外技术壁垒,在此基础上研制的耐高含尘烟气蜂窝式脱硝催化剂主要性能指标达到国际先进水平。
该项成果广泛应用于电力脱硝行业,相关技术的采用可使脱硝工程建设造价平均降低约20%。技术成果目前已在256台火电厂燃煤机组中应用,主要设备市场占有率达到60%。(中国国电供稿)