所
與
木數(shù)
第八章
氮氧化物減排技術(shù)綜評與思考
el0)
據(jù)預(yù)測，我國的能源消費結(jié)構(gòu)20年內(nèi)將仍然是以煤為主。無疑大氣污染也必將以煤煙型為
主要特征。
燃用化石燃料不可免地會產(chǎn)生大量的SO和NO，這是盡人皆知的事實。火電廠是這兩
種污染物的主要排放源。只要燃用煤炭，SO2和NO，總是如影隨形，相伴而生。即使燃用清潔
燃料，SO2可以大幅度減少，NO－雖不是“依然故我”，卻還大量存在。也就是說，人們甚至可
以用清潔燃料替代煤和油，完全從SO2的污染中解放出來，卻擺脫不了NOx的污染絆。由此
可見，NO，減排和脫硝控制是何等的重要。在當前大量消費化石燃料的工業(yè)化時代，人們逐漸
有了環(huán)境覺醒，脫硫與脫硝被置于同等重要的地位，甚至還提升對顆粒物、汞和VOC的管控要
力，求�，F(xiàn)有的主流技術(shù)有許多優(yōu)點，能夠滿足高效和嚴苛的環(huán)保要求，但不足之處是經(jīng)濟上還不是
十分勝算的。投資和運行費用高，脫硫副產(chǎn)物價值低，甚至還難覓出路。脫硝則無有價值的副產(chǎn)
物，卻消耗大量的還原劑和昂貴的催化劑。因此，不斷優(yōu)化主流工藝，尋求同時脫硫脫確的所謂
“雙脫”技術(shù)和協(xié)同減排的多功效技術(shù)路線就成了該領(lǐng)域的熱點。
本章將對主流脫硝工藝進行技術(shù)經(jīng)濟淺析，介紹幾種值得重視的“雙脫”技術(shù)，針對大好的
市場前景，綜述評薦比較具有優(yōu)勢的減硝脫硝辦法，并提出一些個人的思考，供討論
第一節(jié)NO減排技術(shù)發(fā)展前景
據(jù)統(tǒng)計，通�；痣姀S燃用1t煤（硫分1％左右，分≤1％），產(chǎn)生SO2約18kg，NO：約
8kg生產(chǎn)1kW・h電可能產(chǎn)生SO27～7．5g，NO3～3．5g
我國近些年來，SO2和NO－的排放總量是隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展而節(jié)節(jié)升高的。平均年增長
量都在45～50萬噸之間。以2005年和2010兩年為例，SO2的年排放量是2549萬噸和2268萬
噸，NO是1395萬噸和2274萬噸。這就是說，我國的NO年排放量已超過SO：排放量，幾乎
接近美國的NO年排放總量。這真是個今人心悚的數(shù)字！
由此可見，對于任何燃燒過程，包括燃油燃氣和垃圾焚燒，NO2都是重要的污染物。我們
必須在大力治理SO2的同時努力控制NOx，只有雙管齊下，オ可能取得大氣污染防治這場硬仗
的全面勝利。
我國的NO2減排技術(shù)早在20世紀80～90年代就已起步，當時著眼點是投資少而又易于加
裝改造的措施，各式各樣的低NO，燃燒器和爐膛設(shè)計陸續(xù)研倒完成，取得了一定的效果，但終
因其NO，脫除率低，不能滿足日益嚴格的環(huán)保標準的要求，被迫轉(zhuǎn)向高效脫確技術(shù)的發(fā)展。進
人新世紀以來，福建漳州后石電廠開我國電廠規(guī)模煙氣脫硝之先河，建成大型SCR裝置。隨后
在廈門嵩嶼電廠和太倉電廠相繼興建300MW和600MW機組的煙氣脫硝工程。這就預(yù)示著我國
大規(guī)模普難開展防治NO污染的高潮已經(jīng)到來
我國的近年電力工業(yè)的發(fā)展迅猛，從表2－8－1可見一斑。
借鑒日、德、美等國技術(shù)先行的經(jīng)驗，在我國現(xiàn)階段應(yīng)采取的技術(shù)路線是：大力普及高效低
NO燃燒器（LNB），積極開發(fā)和示范空氣分段、燃料分級供給和煙氣循環(huán)的低氮燃燒技術(shù)，以
及超細煤粉再燃（MCR）技術(shù)，在這個基礎(chǔ)之上，推進各種煙氣脫硝的工程實施，特別是大型
火電用煤／億噸
發(fā)電總?cè)萘浚疓Y
火電容復(fù)
上
年份
6.0
312
218
保工
2000
12.5
9.0
386
22
2003
16.3
441
325
公可
2004
18
10.0
962
707
2010
近年，我國有關(guān)煙氣脫硝的研發(fā)和工程實踐進展相當快速，有望在“十二五”期回出
局面，技術(shù)和裝備將有所突破。表2－8－2列出部分公司和單位的煙氣脫硝研發(fā)進展狀，1y
為簡要羅列，由此足見一斑
表22回內(nèi)部分単位的煙氣脫研發(fā)進展
單位名稱
MW機組等脫項目．合資組建了成都東方凱特璃環(huán)�；�、公
脫硝工藝應(yīng)用與研發(fā)現(xiàn)狀
2003年引進德國魯奇能源環(huán)保股份有限公司的SCR技術(shù)，承擔廣州恒運電廠2×300
東方鍋爐（集團）殷份有
限公司
可，2006年9月，國內(nèi)首批蜂離式環(huán)保脫硝催化劑正式投產(chǎn)，生產(chǎn)產(chǎn)能5000m2／年
2003年年底從德國FBE公司引進了SCR技術(shù)，截至目前，總業(yè)績達到2600MW，引い20
中國國電北京國電龍源
環(huán)保工程有限公司
觸媒化成株式會社SCR蜂窩式催化劑生產(chǎn)技術(shù)，由北京國電龍源環(huán)保工程有限公可和いsN
護研究院投資成立江蘇龍源催化劑有限公司，生產(chǎn)的催化劑在2008年5月通過技術(shù)鑒定
引進意大利TKC公同SCR煙氣脫硝技術(shù)，承擔了上海外高橋第三發(fā)電廠1×1000MW
中電投遠達環(huán)保工程有西新目2X60MW機組等煙氣脫開工程．獨資設(shè)立重慶遠達催化劑制造有限公司，一
工
限公司
計能力1000m3／a，于2009年9月投產(chǎn)。承擔了國家科技支撐計劃項目“燃煤電廠兩級式
與裝備
中國大唐集團科技工程／2007年引進了日本BHK脫硝技術(shù)，在自主完成了多個脫硝工程的基礎(chǔ)上，于200年
了脫硝技術(shù)的自主知識產(chǎn)權(quán)研發(fā)，內(nèi)容包括CFD計算平臺建立，板式脫確催化劑的研發(fā)
有限公司
備的創(chuàng)新及國產(chǎn)化
中國華電工程（集團）有／與目本三菱公司簽訂SCR法煙氣脫硝工藝（項目合作協(xié)議），通過引進、消化、吸收先進
確技術(shù)，培養(yǎng)和造就了一支以工程設(shè)計和工程管理為核心的員工隊伍，已承接北京
限公司
200MW，北京草橋2×300MW等多個脫硝項目工程
中國博奇環(huán)�？萍迹�控自主開發(fā)的SCR技術(shù)已在華能海南東方電「廠2×350MW機組中應(yīng)用，還與美國巴威
股）有限公司
杜爾等國際知名公司建立了長期的合作關(guān)系
清華同方環(huán)境股份有限、引進意大利TKC公司的SCR技術(shù)，研究開發(fā)了利用煤燃燒產(chǎn)物（飛灰）制造改性化
公司
同時，公司典型工程有浙江大唐烏沙山發(fā)電廠4×600MW機組、華能北京熱電有限貴任公
4“機組、北京京能熱電有限公司1～4“鍋爐等
福建龍凈環(huán)保股份有限與丹麥催化托普索等公同就SCR硝工藝進行了全面的合作，同時也與Cerm、巴布科對
公司上海龍凈環(huán)保科技工」劑供應(yīng)商及鍋爐廠商在催化劑及其他脫南技術(shù)方面進行合作和交流，自我創(chuàng)斷、承接了
程公司
廠、鴻山電廠等脫硝工程
中環(huán)工程（蘇源環(huán)保）有」已研發(fā)成功具有自主知識產(chǎn)權(quán)的 GCL－SCR脫硝核心技術(shù)，并成功實施于北京市通州區(qū)ト
限公司
中心、廣州恒運熱電有限公司、江蘇準陰發(fā)電有限責任公司等脫確工程項目中
北京中電疾環(huán)保工程有「與奧地利安博巨環(huán)境能源公司（ ENVIRGY合作引進SCR煙氣脫硝技術(shù)，承建臺集
限公司
灣能源公司、北京燕山石油化工有限公司“三電站220t／h水煤鍋爐尾氣脫氮項目“等
有低NO，燃燒技術(shù)和SCR、SNCR脫技術(shù)，與美國燃料技術(shù)公司（ Fueltech， I
科林環(huán)保工程有限貴任用SCR／SNCR混合脫硝技術(shù)承擔了徐州山發(fā)電廠60MWw機組煙氣脫硝工程項目，承
公司
際北京高井熱電廠2×100 MWSCR脫硝工程，大唐國際北京高井熱電廠4X50MW
100 MWSCR個化劑供貨工程
風NO．的效果不是很高。但它們的最大特點是投資和運行貴用低，實和使用方
企業(yè)度受，在實煙氣硝的過程中，人們逐漸取得共識，把低NO，燃燒技術(shù)和排
控制NO，的首選手段，只有當它仍來能達到環(huán)保要求時才考慮終端治理措
聽以常
空氣分級型低NO，燒器研制最早，產(chǎn)品品種最多，使用廣泛，技術(shù)成熟、燒器作
30％ー50％，對媒種的適應(yīng)性較強，所老鍋爐均可適用。但它存在著火區(qū)高燃科，空氣
足，控制不好可能導(dǎo)致著火過程的不穩(wěn)定和伴隨面來的許多熱過程問題
多在309
燃料分級型燃燒器在減效果上比空氣分級型進了一步。它的一級燃燒區(qū)在空燃比心量不足，
件下，能保證燃料在充足供氧條件下燃燒1二級燃燒區(qū)的還原性氣氯使一級燃燒區(qū)生燃料
原成N因面它的NO放濃度較低。未來此類燃燒器將可能成為低NO，燃燒器研發(fā)的過下，能
過它的結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，操作有一定難度，需要配選適當?shù)亩�次燃料，而且只能在新建的成NM
構(gòu)相對
煙氣再環(huán)型是當前工業(yè)上使用較多的成熟技術(shù)，NO，減排效果不及上述兩種類
25％左右，面且需要安裝專用風機和煙運，對場地條件有一定要求，老廠加裝改造受到左
總面言之，低NO，燃燒技術(shù)和燃燒器，包括低NO，爐腔設(shè)計在內(nèi)均屬于相對總
NO，減推措、將它作為一次控制技術(shù)納人鍋爐的總體設(shè)計和制造之中，成為鍋爐整施
成
分，是完全必要的、可能的和合算的
對于NO，來說，正常的爐中減排措施無論如何優(yōu)化完普，總?cè)コ�率最高�?0％上
2．終端控制一煙氣的
燃燒過程的機理決定的。為了達到環(huán)保標準的規(guī)定，往柱還雷要設(shè)置二次處理，也對
端控制。終端控制是保障性的控制。一般工業(yè)上采用的煙氣脫硝工藝按操作工況分為程的
兩大類。某些化學(xué)工業(yè)的廢氣處理采用濕法・現(xiàn)代火電廠都用干法・在干法技術(shù)中控制
是最成熟、有數(shù)的主流技術(shù)，約占全世界煙氣脫硝裝置95％的份額，脫硝率可達90％t，只
的逃逸濃度可控制在2．28mg／m2以下。SNCR工藝的投資費用相對較低，但脫硝率只放的
右，氨的逃逸濃度在SCR的3倍以上。電子?xùn)|輻照工藝，本質(zhì)是干式氨法“雙脫”技樹在
列入最有前途的脫硝工藝，脫硝率可以達到80％以上，同時脫硫，副產(chǎn)化肥
在
有人預(yù)測，未來10～15年是我國全面控制SO2和NO的時期，2010年，我國火的是
達到707GW，其中84％已裝備FGD，28％已建成脫硝系統(tǒng)。顯然脫硝還剛剛開始，如
容量脫硝估算，約需投入資金350億元以上。如此巨大的市場是非常誘人的，吸引了
廠商，也激活了國內(nèi)的許多環(huán)保工程公司。同時也迫切呼喚相應(yīng)政策法規(guī)的引導(dǎo)，使康
范和適用可行的技術(shù)標準，必須以創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度構(gòu)建適合我國國情的脫硝思路和技不
言之如下
①把火電廠的煙氣脫硝和交通車輛的尾氣凈化列入環(huán)境建設(shè)和和請社會建設(shè)的議
②把煙氣脫硝與低NO－燃燒技術(shù)緊密結(jié)合起來實施或者說將實施低NO2燃燒拉メ
造煙氣脫硝的基礎(chǔ)的和先決的條件。
③編制相關(guān)的技術(shù)管理規(guī)范和設(shè)計標準，突出自主創(chuàng)新，強調(diào)技術(shù)和裝備的國
經(jīng)濟政策予以支持
④抓緊研發(fā)新工藝，目標是投資費用低，催化劑和還原劑價廉易取，且可再生系
⑤隨著脫硝技術(shù)和裝備的發(fā)展，勢必拉動上下游一系列的相關(guān)產(chǎn)業(yè)，最直接的是
制備和合成氨的生產(chǎn)