SCR

国内外燃煤电厂普遍采用选择性催化还原(SCR)技术进行烟气中氮氧化物(NOx)的减排。SCR技术的核心是脱硝催化剂，可在还原剂的作用下，将燃煤锅炉烟气中的氮氧化物(NOx)还原为无害的N2和H2O。大唐南京环保的脱硝催化剂制造技术，是通过辊轮将催化剂膏料涂覆在不锈钢钢网上，经干燥、剪切、组装、煅烧后制得脱硝催化剂。催化剂具备优良的脱硝活性，以及优异的抗飞灰堵塞、抗磨损和抗中毒性能，特别适用于我国燃煤锅炉煤种不稳定、燃煤烟气气氛复杂等情况。针对使用后失活的脱硝催化剂，大唐南京环保采用再生技术，通过“物理清灰-湿法清洗-选择性浸渍-干燥-煅烧”工序，将失活脱硝催化剂恢复到新鲜催化剂活性的95-105%。

首创SCR、湿法脱酸、GGH、烟气脱白等烟气净化系统工艺，打造杭州九峰垃圾焚烧发电精品工程，拥有年垃圾处理量110万吨的能力，年上网电量4亿kW·h，承担着杭州市30%左右的生活垃圾处置任务。截至目前，杭州九峰项目实现高效规范运行，累计处理垃圾739.3万t，发电量32.5亿kW·h，各项排放指标全面优于欧盟2010标准，是我国绿色焚烧的领跑者。

受SCR脱硝技术最高效率制约，低氮燃烧技术在煤电机组NOx超低或近零排放控制中需发挥更大作用，或需提升技术性能。然而，低氨燃烧所需贫氧还原性条件与防高温腐蚀和结渣所需富氧氧化性条件相矛盾，因此，低氨改造后高温腐蚀、结渣等问题普遍存在，严重影响机组安全稳定运行，也制约了炉内进一步深度降氨实施。对冲燃烧锅炉由于燃烧组织方式特殊，采用低氮燃烧方式后上述问题更为突出。统筹协调燃煤锅炉运行环保性与安全性之间矛盾，防范化解低氨燃烧给锅炉带来的潜在安全隐患，是煤电机组安全稳定实现超低和近零排放的重要前提和安全保障。 项目研究成果在7家电厂得到应用，其中福州电厂600MW超临界机组工程示范应用结果表明：侧墙贴壁氧量可提高到1.5%以上，HS和CO浓度可降低60~90%，NOx浓度可降低40~80mg/m²，技改后机组至今运行二年多，锅炉水冷壁未出现明显高温腐蚀现象。黄其励、岳光溪和段宁三位院士领衔的鉴定委员会认为：该研究成果可显著提高超低排放下对冲燃烧锅炉运行的安全性，具有良好的推广应用价值，成果总体居该领域国际领先水平。

燃煤锅炉深度调峰对以新能源为主的未来电力系统的稳定性至关重要，而目前1 000 MW等级超超临界燃煤锅炉深度调峰性能与工程应用较为缺乏。为提高1 000 MW等级燃煤锅炉深度调峰能力，选择某电厂1 000 MW燃煤机组开展宽负荷高效研究。 方法 在机组深度调峰负荷为340 MW下，进行了低负荷稳燃实验、脱硝侧入口烟气测试，对锅炉主要运行参数、炉膛温度分布、锅炉侧燃烧调整试验进行了分析，并在此基础上开展了燃烧优化调整实验。 结果 1 000 MW等级机组具备34%额定功率的深度调峰能力；选择性催化还原(selective catalytic reduction，SCR)脱硝入口烟温基本在320~350 ℃，满足高于300 ℃的烟温要求；锅炉优化调整后，修正后的锅炉热效率为94.09%(提高0.94%)，供电煤耗降低3.27 g/(kW⋅h)；SCR脱硝入口NO x 质量浓度基本在180~260 mg/m3(降低约30 mg/m3)，满足低于300 mg/m3的要求。 结论 研究成果有助于提高1 000 MW等级燃煤火电机组低负荷运行的安全性、经济性、环保性。

燃煤电站作为气体污染物氨氧化物排放大户，正在执行愈发严昔的国家排放标准。2014、2015年国家相继印发《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014-2020年）》、《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》，严控大气污染物排放，力求2020年前300MW以上燃煤电站全面实现超低排放改造（NOx排放浓度不高于50mg/m3）及所有新建燃煤电站必须满足超低排放水平。而选择性催化还原（SCR）烟气脱硝技术凭借其技术成熟、脱硝效率高等优势已成为广泛应用于国内燃煤电站的主流烟气脱硝技术。本技术适用于燃煤电站SCR系统喷氨智能化自动控制，尤其是对于超低排放改造后的燃煤电站具有更重要的应用意义。 燃煤电站SCR系统智能化控制技术可实现燃煤电站SCR系统喷氨总调节阀及锁定AIG支管关键阀的智能化自动控制，形成了基于喷氨主控制器及副控制器的SCR系统智能化喷氨控制策略。主控制器基于RAU-MPC、自适应PID基础控制、多通道前馈/反馈耦合的智能化控制策略可实现SCR系统喷氨总量优化控制，副控制器开创性地提出了AIG支管动态配氨智能化调控策略以实现基于AIG支管关键阀锁定的动态变频配氨自动调控。

鉴于我国环境容量限制，要求燃煤发电机组大气污染物达到超低排放。采用传统技术的 CFB 机组，尽管锅炉本身 NOx 排放低于煤粉锅炉，但依然远高于超低排放的要求，如果采用煤粉锅炉的 NOx 先生成再治理的控制方法（采用SCR烟气净化），在投资和运行成本上失去了低成本污染控制的优势，如何深度挖掘 CFB 锅炉炉内NOx控制潜力，国际上没有相应的理论和技术可以借鉴。该成果是CFB低氮燃烧技术的重大突破，超越了传统CFB的流态设计范围，以改变流态来改变CFB燃烧中的NOx生成与还原的化学反应行为，从而降低NOx的原始生成。获专利授权35项，其中发明专利24项。与创新点有关的论文共发表93篇，其中SCI收录41篇，EI收录52篇。 工程实践证实，即使燃用 NOx 排放最难控制的褐煤，原始排放值可降低至 80mg/m3、以下，比其他技术最优水平减排约43%，为国际最优。已推广应用 47 台，合同额约55亿元，带动相关产业约150亿元。近三年实现销售收入约4亿元，利润约2365万元，新增税收约6900万元。若在全国推广使用，每年可降低环保投资300亿元、节约运行费用540亿元、减排NOx 300万吨,经济和社会效益显著。由秦裕琨院士为组长的评价委员会认为：“该技术突破了国内外现有技术对燃煤循环流化床燃烧自身氮氧化物控制水平，属自主技术创新，达到国际领先水平。”该技术的氮氧化物原始排放水平明显低于国内外同类产品，已出口海外，成为CFB燃烧技术发展新方向，促进了循CFB燃烧技术的进步，引领了CFB技术的国际发展。

本项目针对大规模直流输电馈入广东电网稳定运行问题，提出了提高广东电网多直流集中馈入受端系统安全稳定运行水平的理论方法和技术措施。主要成果和结论如下：（1）提出了MIESCR指标的物理意义和临界阀值，量化了交直流混合系统电压支撑能力的MIESCR指标。明确了MIESCR的物理意义和临界阀值，即多直流短路比指标可以等效为单回直流短路比，其阀值等同于单回直流短路比阀值，临界多直流短路比CMIESCR=1.6，其内涵反映了多直流馈入系统中同时提升多回直流功率时受端交流系统的电压支撑能力，提出了多直流落点系统交直流相互影响量化指标的计算和应用分析方法.....