目前煤粉鍋爐脫硝技術(shù)措施可分為兩大類：一類是鍋爐低氮燃燒技術(shù)，另一類是尾部煙氣脫硝技術(shù)。其中，煙氣脫硝普遍采用選擇性催化還原(SCR)技術(shù)控制機(jī)組NOx的排放，也有部分企業(yè)采用選擇性非催化還原(SNCR)技術(shù)。
與后者相比，低氮燃燒技術(shù)的優(yōu)勢(shì)何在?兩者能否優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)?企業(yè)能否做得到，有無(wú)技術(shù)支撐?
低氮燃燒+SCR優(yōu)勢(shì)在哪?
與末端煙氣脫硝技術(shù)相比，低氮燃燒技術(shù)采用改變?nèi)紵龡l件來(lái)降低NOX排放濃度，方法簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)可行，改造費(fèi)用僅在30元/kW左右
按照中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院提供的數(shù)據(jù)，我國(guó)SCR技術(shù)的設(shè)備投資費(fèi)用為80元/kW(不含空預(yù)器、風(fēng)機(jī)等改造費(fèi)用)，每減少1kg NOx的運(yùn)行費(fèi)用為8.6元，其減排率為80%～90%;SNCR技術(shù)的設(shè)備費(fèi)用為36.4元/kW，每減少1kg NOx的運(yùn)行費(fèi)用為10.98元，其減排率為25%～40%。
專家表示，如果直接采用目前應(yīng)用較多的SCR等鍋爐尾部煙氣脫硝技術(shù)，不僅初投資大，運(yùn)行成本也較高，整體經(jīng)濟(jì)效益不佳。另外還存在還原劑(液氨、氨水、尿素等)的儲(chǔ)運(yùn)和使用過(guò)程的安全隱患、催化劑價(jià)格昂貴且使用壽命較短、重金屬富集物催化劑的處理、實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中氨逃逸等污染、噴氨造成預(yù)熱器嚴(yán)重堵塞等一系列問(wèn)題。
與煙氣脫硝技術(shù)相比，低氮燃燒技術(shù)采用改變?nèi)紵龡l件來(lái)降低NOX排放濃度，是相對(duì)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)的方法。這項(xiàng)技術(shù)能從NOx產(chǎn)生源著手，不僅最大限度地抑制NOx的生成，而且對(duì)已生成的NOx能促使其還原。
改善燃燒條件也將有效減輕末端處理壓力。實(shí)驗(yàn)表明，低氮燃燒技術(shù)能有效減少煤粉在燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的NOx，使SCR入口NOx濃度下降，從而有效降低SCR脫硝設(shè)施的運(yùn)行費(fèi)用，減少電廠的脫硝成本。
記者了解到，在改造方面，低氮燃燒技術(shù)也不像SNCR、SCR要增加很多大的設(shè)備和較大安裝空間等，其改造費(fèi)用僅在30元/kW左右，運(yùn)行費(fèi)用也非常低。
以一臺(tái)典型的600MW機(jī)組為例，粗略估算，低氮燃燒+SCR技術(shù)比單獨(dú)SCR技術(shù)初投資增加不到2000萬(wàn)元，低氮燃燒每年可節(jié)省SCR運(yùn)行費(fèi)用2000萬(wàn)元以上，一年內(nèi)可收回低氮燃燒投資，每年節(jié)省SCR運(yùn)行費(fèi)用，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
技術(shù)改造效果如何?
國(guó)內(nèi)多家企業(yè)已經(jīng)具備國(guó)際領(lǐng)先水平的技術(shù)儲(chǔ)備，改造工程脫硝效率為40%～80%
由于具有投資少、運(yùn)行成本低和沒(méi)有催化劑二次污染等優(yōu)點(diǎn)，低氮燃燒技術(shù)成為燃煤電廠脫硝首選技術(shù)。目前國(guó)內(nèi)采用低氮燃燒技術(shù)鍋爐，燃用無(wú)煙煤、貧煤時(shí)，爐膛出口NOX排放水平為850 mg/m3～400 mg/m3，煙煤和褐煤鍋爐爐膛出口NOX排放水平在350 mg/m3～99mg/m3，改造工程脫硝效率為40%～80%。
在山東，采用低氮燃燒技術(shù)的企業(yè)已經(jīng)初見(jiàn)成效。據(jù)悉，山東煙臺(tái)龍?jiān)措娏夹g(shù)股份有限公司先后研發(fā)了應(yīng)用于W型火焰鍋爐的LYWB低氮燃燒技術(shù)、應(yīng)用于切向燃燒的等離子體雙尺度低氮燃燒技術(shù)和應(yīng)用于墻式燃燒的LYSC低氮燃燒技術(shù)，各分項(xiàng)技術(shù)通過(guò)了相應(yīng)的數(shù)值模擬、試驗(yàn)臺(tái)冷態(tài)試驗(yàn)、工業(yè)試驗(yàn)及示范工程的驗(yàn)證，達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。
據(jù)公司負(fù)責(zé)人介紹，目前，龍?jiān)垂疽褜?duì)5臺(tái)W型火焰鍋爐進(jìn)行了改造，其中4臺(tái)已進(jìn)行了第三方考核試驗(yàn)，降氮效果顯著。切向燃燒和墻式燃燒低氮燃燒技術(shù)應(yīng)用于寧海電廠后，在國(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)改造后考核試驗(yàn)鍋爐不結(jié)渣、鍋爐效率不降低、NOX排放達(dá)到99.2mg/m3。
同時(shí)，龍?jiān)垂緦⑵涞偷紵夹g(shù)應(yīng)用于美國(guó)西星能源杰弗瑞電廠#3鍋爐(機(jī)組容量750MW)，改造后鍋爐各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到了合同要求。
據(jù)了解，在低氮燃燒改造工程市場(chǎng)上，龍?jiān)垂镜恼加新始s50%，技術(shù)水平和市場(chǎng)占有率處于領(lǐng)先地位。此外，西安熱工研究院有限公司的DSB、國(guó)電龍高科的風(fēng)控(風(fēng)包粉系列)濃淡煤粉燃燒技術(shù)和立體分級(jí)低氮燃燒技術(shù)、北京哈宜節(jié)能環(huán)保科技開(kāi)發(fā)有限公司新型WR濃淡煤粉燃燒器+偏置周界風(fēng)+SOFA、徐州燃控三梯度低氮燃燒技術(shù)、武漢天和技術(shù)股份有限公司MAS-LNCT技術(shù)等低氮燃燒技術(shù)也在市場(chǎng)上得到廣泛應(yīng)用，低氮燃燒脫硝效率在40%～70%。
與后者相比，低氮燃燒技術(shù)的優(yōu)勢(shì)何在?兩者能否優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)?企業(yè)能否做得到，有無(wú)技術(shù)支撐?
低氮燃燒+SCR優(yōu)勢(shì)在哪?
與末端煙氣脫硝技術(shù)相比，低氮燃燒技術(shù)采用改變?nèi)紵龡l件來(lái)降低NOX排放濃度，方法簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)可行，改造費(fèi)用僅在30元/kW左右
按照中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院提供的數(shù)據(jù)，我國(guó)SCR技術(shù)的設(shè)備投資費(fèi)用為80元/kW(不含空預(yù)器、風(fēng)機(jī)等改造費(fèi)用)，每減少1kg NOx的運(yùn)行費(fèi)用為8.6元，其減排率為80%～90%;SNCR技術(shù)的設(shè)備費(fèi)用為36.4元/kW，每減少1kg NOx的運(yùn)行費(fèi)用為10.98元，其減排率為25%～40%。
專家表示，如果直接采用目前應(yīng)用較多的SCR等鍋爐尾部煙氣脫硝技術(shù)，不僅初投資大，運(yùn)行成本也較高，整體經(jīng)濟(jì)效益不佳。另外還存在還原劑(液氨、氨水、尿素等)的儲(chǔ)運(yùn)和使用過(guò)程的安全隱患、催化劑價(jià)格昂貴且使用壽命較短、重金屬富集物催化劑的處理、實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中氨逃逸等污染、噴氨造成預(yù)熱器嚴(yán)重堵塞等一系列問(wèn)題。
與煙氣脫硝技術(shù)相比，低氮燃燒技術(shù)采用改變?nèi)紵龡l件來(lái)降低NOX排放濃度，是相對(duì)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)的方法。這項(xiàng)技術(shù)能從NOx產(chǎn)生源著手，不僅最大限度地抑制NOx的生成，而且對(duì)已生成的NOx能促使其還原。
改善燃燒條件也將有效減輕末端處理壓力。實(shí)驗(yàn)表明，低氮燃燒技術(shù)能有效減少煤粉在燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的NOx，使SCR入口NOx濃度下降，從而有效降低SCR脫硝設(shè)施的運(yùn)行費(fèi)用，減少電廠的脫硝成本。
記者了解到，在改造方面，低氮燃燒技術(shù)也不像SNCR、SCR要增加很多大的設(shè)備和較大安裝空間等，其改造費(fèi)用僅在30元/kW左右，運(yùn)行費(fèi)用也非常低。
以一臺(tái)典型的600MW機(jī)組為例，粗略估算，低氮燃燒+SCR技術(shù)比單獨(dú)SCR技術(shù)初投資增加不到2000萬(wàn)元，低氮燃燒每年可節(jié)省SCR運(yùn)行費(fèi)用2000萬(wàn)元以上，一年內(nèi)可收回低氮燃燒投資，每年節(jié)省SCR運(yùn)行費(fèi)用，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
技術(shù)改造效果如何?
國(guó)內(nèi)多家企業(yè)已經(jīng)具備國(guó)際領(lǐng)先水平的技術(shù)儲(chǔ)備，改造工程脫硝效率為40%～80%
由于具有投資少、運(yùn)行成本低和沒(méi)有催化劑二次污染等優(yōu)點(diǎn)，低氮燃燒技術(shù)成為燃煤電廠脫硝首選技術(shù)。目前國(guó)內(nèi)采用低氮燃燒技術(shù)鍋爐，燃用無(wú)煙煤、貧煤時(shí)，爐膛出口NOX排放水平為850 mg/m3～400 mg/m3，煙煤和褐煤鍋爐爐膛出口NOX排放水平在350 mg/m3～99mg/m3，改造工程脫硝效率為40%～80%。
在山東，采用低氮燃燒技術(shù)的企業(yè)已經(jīng)初見(jiàn)成效。據(jù)悉，山東煙臺(tái)龍?jiān)措娏夹g(shù)股份有限公司先后研發(fā)了應(yīng)用于W型火焰鍋爐的LYWB低氮燃燒技術(shù)、應(yīng)用于切向燃燒的等離子體雙尺度低氮燃燒技術(shù)和應(yīng)用于墻式燃燒的LYSC低氮燃燒技術(shù)，各分項(xiàng)技術(shù)通過(guò)了相應(yīng)的數(shù)值模擬、試驗(yàn)臺(tái)冷態(tài)試驗(yàn)、工業(yè)試驗(yàn)及示范工程的驗(yàn)證，達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。
據(jù)公司負(fù)責(zé)人介紹，目前，龍?jiān)垂疽褜?duì)5臺(tái)W型火焰鍋爐進(jìn)行了改造，其中4臺(tái)已進(jìn)行了第三方考核試驗(yàn)，降氮效果顯著。切向燃燒和墻式燃燒低氮燃燒技術(shù)應(yīng)用于寧海電廠后，在國(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)改造后考核試驗(yàn)鍋爐不結(jié)渣、鍋爐效率不降低、NOX排放達(dá)到99.2mg/m3。
同時(shí)，龍?jiān)垂緦⑵涞偷紵夹g(shù)應(yīng)用于美國(guó)西星能源杰弗瑞電廠#3鍋爐(機(jī)組容量750MW)，改造后鍋爐各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到了合同要求。
據(jù)了解，在低氮燃燒改造工程市場(chǎng)上，龍?jiān)垂镜恼加新始s50%，技術(shù)水平和市場(chǎng)占有率處于領(lǐng)先地位。此外，西安熱工研究院有限公司的DSB、國(guó)電龍高科的風(fēng)控(風(fēng)包粉系列)濃淡煤粉燃燒技術(shù)和立體分級(jí)低氮燃燒技術(shù)、北京哈宜節(jié)能環(huán)保科技開(kāi)發(fā)有限公司新型WR濃淡煤粉燃燒器+偏置周界風(fēng)+SOFA、徐州燃控三梯度低氮燃燒技術(shù)、武漢天和技術(shù)股份有限公司MAS-LNCT技術(shù)等低氮燃燒技術(shù)也在市場(chǎng)上得到廣泛應(yīng)用，低氮燃燒脫硝效率在40%～70%。
