国家技术发明一等奖 燃煤机组超低排放关键技术路线与应用.pdfVIP

国家技术发明一等奖 燃煤机组超低排放关键技术路线与应用 1 月8 日，国家科学技术奖对外发布，浙江大学能源工程学院高翔教授领衔，与浙江省能源集团有 限公司合作的 “燃煤机组超低排放关键技术研发及应用”项目获得国家技术发明奖一等奖。 目前，通过与企业的产学研用合作，这一成果在全国十多个省市的1000MW、600MW、300MW 等 级燃煤机组和中小型热电机组上实现了规模化应用，累计装机容量超过1 亿千瓦，近三年应用上述 发明成果新增销售109.6 亿元。 何为超低排放？ 超低排放是指火电厂燃煤锅炉在发电运行、末端治理等过程中，采用多种污染物高效协同脱除集成 系统技术使其大气污染物排放浓度达到天然气燃气轮机组标准的排放限值，即烟尘不超过5mg/m³、 二氧化硫不超过 35mg/m³、氮氧化物不超过 50mg/m³，比 《火电厂大气污染物排放标准》 (GB13223-2011)中规定的燃煤锅炉重点地区特别排放限值分别下降75%、30%和50%，由浙能集团 在2011 年首次提出，是燃煤发电机组清洁生产水平的新标杆。相关大气污染物排放浓度限值如下 表： 在国家和省部级科研项目的持续支持下，高翔研发团队和浙能集团等单位经过长期的产学研用合作， 对NO 、PM、SO 、Hg、SO 等多污染物高效协同脱除技术进行了深入研究，研发了高效率、高可 x 2 3 靠、高适应、低成本的燃煤机组超低排放关键技术——多污染物高效协同脱除超低排放系统，实现 了复杂煤质和复杂工况下燃煤烟气多种污染物的超低排放，让燃煤变得更加清洁，其技术路线为： 1）针对烟尘，采用低低温电除尘、湿式电除尘、高频电源等技术，实现除尘提效，排放浓度不超 过5mg/m³； 2）针对二氧化硫，采用增加均流提效板、提高液气比、脱硫增效环、分区控制等技术，对湿法脱 硫装置进行改进，实现脱硫提效，排放浓度不超过35mg/m³； 3）针对氮氧化物，采用锅炉低氮燃烧改造、SCR 脱硝装置增设新型催化剂等技术，实现脱硝提效， 排放浓度不超过50mg/m³； 4）针对汞及其化合物，采用SCR 改性催化剂技术，可使汞氧化率达到50%以上，经过吸收塔脱除 后，排放浓度不超过3μg/m³； 5）针对三氧化硫，采用低低温电除尘、湿式电除尘等，排放浓度不超过5mg/m³。 在研究过程中，该技术获批了30 多项发明专利，还有美国、日本等国际专利，解决了多项关键技 术问题。比如： 1）针对细颗粒物在烟气中的脱除问题，通过温-湿调控强化了多场协同下细颗粒物和SO 的控制脱 3 除，提升了颗粒的捕集效率； 2）针对催化剂中毒失活、低温活性差等问题，通过构筑多活性中心催化剂，提高了催化剂的抗中 毒、低温活性、协同氧化汞等性能，实现了复杂煤质及低负荷运行等恶劣工况下氮氧化物的高效脱 除，也提高了汞排放控制效果； 3）针对废旧催化剂的处置问题，通过活性组分分次可控负载等方法，可使催化剂活性恢复到新鲜 催化剂的水平，实现废旧催化剂的再生利用及功能化改性； 4）针对系统优化运行问题，通过建立多断面污染物浓度预测模型及优化方法，可实现超低排放的 智能调控。 同时，项目组还牵头或参与制定了国家标准和机械行业标准共15 项，提升了燃煤污染治理技术及 装备水平。 据了解，该技术首先在嘉华电厂1000MW 在役燃煤机组上进行了超低排放的工程示范，对现役的 两台燃煤机组进行示范改造，使燃煤机组大气污染物排放浓度满足超低排放要求。该项目于2013 年8 月13 日开工建设，8 号机组于2014 年5 月30 日完成改造，7 号机组于2014 年6 月10 日完 成改造投入运行。 嘉华电厂因此被国家能源局授予 “国家煤电节能减排示范电站”荣誉称号，该成果也于2017 年6 月亮相阿斯塔纳世博会，得到了观展各国人士的赞赏。 以上技术路线与项目应用体现了该超低排放系统的高效率、高可靠与高适应性。对于低成本，据介 绍，根据机组容量和现场条件不同，设备的初始投资成本也不同，超低排放系统设备投资和运维成 本匀摊到每