火電行業(yè)氮氧化物控制技術(shù)經(jīng)濟(jì)性探討

袁明常

摘 要：由于火力發(fā)電仍舊是我國目前主要的電力供應(yīng)方式，在火力發(fā)電過程中形成的氮氧化物也已經(jīng)成為環(huán)境污染的主要來源之一。在當(dāng)今環(huán)境問題日益嚴(yán)峻的背景之下，提升火電行業(yè)氮氧化物控制技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性已經(jīng)成為社會各界必須思考的問題。本文將在對于火電行業(yè)氮氧化物控制技術(shù)經(jīng)濟(jì)性現(xiàn)狀進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對于如何提升其經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：火電行業(yè)，氮氧化物控制；經(jīng)濟(jì)性

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.14.156

0 引言

為了貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，火電行業(yè)一方面需要加強(qiáng)對于氮氧化物控制技術(shù)的研究創(chuàng)新，一方面也應(yīng)注意氮氧化物控制技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的經(jīng)濟(jì)性?，F(xiàn)階段我國火電行業(yè)中氮氧化物的排放量十分巨大，如果能夠?qū)ζ溥M(jìn)行有效控制利用，不經(jīng)將較大程度減少火電行業(yè)造成的換將污染，也將為自身帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

1 當(dāng)前主要氮氧化物控制技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性分析

1.1 低氮燃燒技術(shù)

西方發(fā)達(dá)國家在上世紀(jì)七十年代就已經(jīng)開始了對低氮燃燒技術(shù)的研究，其主要研究方向主要有空氣分級燃燒、煤粉濃淡燃燒以及各種類型的低氮燃燒其。我國則是在上世紀(jì)八十年代開始引進(jìn)低氮燃燒技術(shù)。近二十年來，我國對于氮氧化物控制技術(shù)的研究應(yīng)用已經(jīng)取得了快速發(fā)展，在實(shí)際應(yīng)用中，低氮燃燒技術(shù)體現(xiàn)出來技術(shù)應(yīng)用成熟、設(shè)備建設(shè)與運(yùn)行投入較少以及對于氮氧化物控制效率較高等優(yōu)點(diǎn)，其綜合經(jīng)濟(jì)性十分良好。所以在火電行業(yè)對于老舊發(fā)電機(jī)組的改造中對于低氮燃燒技術(shù)的應(yīng)用十分普遍，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截止2017年，低氮燃燒技術(shù)已經(jīng)在新建的522臺裝機(jī)容量為125MW～1000MW燃煤發(fā)電鍋爐上應(yīng)用。此外，由于低氮燃燒技術(shù)已將的自主性與經(jīng)濟(jì)性較高，所以其已經(jīng)成為我國火電行業(yè)進(jìn)行氮氧化物控制的主要的技術(shù)途徑[1]。

1.2 煙氣脫硝技術(shù)

煙氣脫硝技術(shù)也是當(dāng)今世界上應(yīng)用比較普遍的氮氧化物控制技術(shù)，目前國內(nèi)對于該技術(shù)的應(yīng)用方式主要是通過選擇性催化還原法與選擇性非催化還原法兩種方式。煙氣脫硝技術(shù)的主要原理是通過還原劑在特殊條件下與所排放煙霧中的氮氧化物進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，生成氮?dú)夂退＿@種技術(shù)的托效率較高，一般可以維持在70%左右，且技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)比較成熟，但是由于其對于設(shè)備安裝的技術(shù)要求較高，設(shè)備運(yùn)行維護(hù)成本較高，所以其整體經(jīng)濟(jì)性較低。我國第一臺投入實(shí)際運(yùn)營的煙氣脫硝機(jī)是在2006年在國畫太倉發(fā)電有限公司600MW機(jī)組上建立的，這一系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備，如脫硝反應(yīng)器、供氨系統(tǒng)等已經(jīng)完全實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化，其實(shí)際應(yīng)用成本在短期內(nèi)有望大幅降低，從而有效提升煙氣脫硝技術(shù)在火電行業(yè)進(jìn)行氮氧化物控制的經(jīng)濟(jì)效益。

2 提升氮氧化物控制技術(shù)經(jīng)濟(jì)性的策略探討

2.1 對于原有燃煤機(jī)組進(jìn)行選擇性技術(shù)改造

對于原有燃煤機(jī)組進(jìn)行選擇性的技術(shù)改造，是現(xiàn)階段提升火電行業(yè)氮氧化物控制技術(shù)經(jīng)濟(jì)性的主要方式之一。在黨中央指定的“十二五”規(guī)劃中，為實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，減少電力能源供應(yīng)環(huán)節(jié)對自然環(huán)境造成的破壞，明確指出要將200MW以下的燃煤機(jī)組進(jìn)行關(guān)停，對于200kW以以上的燃煤機(jī)組，則應(yīng)該選擇2005年以后建成投產(chǎn)的機(jī)組應(yīng)用低氮燃燒技術(shù)進(jìn)行整體改造，而對于在2006年以后建設(shè)完成的燃煤機(jī)組則應(yīng)應(yīng)用煙氣脫硝技術(shù)進(jìn)行改造。這種對于不同階段的燃煤機(jī)組應(yīng)用不同方式進(jìn)行氮氧化物控制的方式，能夠在提升氮氧化物控制效率的基礎(chǔ)上，綜合提升火電行業(yè)進(jìn)行氮氧化物控制的經(jīng)濟(jì)效益。

此外，政府近年來頒布了200mg/m3的全新火電排放標(biāo)準(zhǔn)，一般火電機(jī)組如果只是僅僅應(yīng)用一種技術(shù)對于氮氧化物進(jìn)行控制將無法達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。所以在對2005年以后投入生產(chǎn)的燃煤機(jī)組進(jìn)行低氮燃燒改造時(shí)，也可以根據(jù)實(shí)際情況對于小型的煙氣脫硝裝置進(jìn)行結(jié)合應(yīng)用[2]。

2.2 綜合應(yīng)用低氮燃燒技術(shù)與煙氣脫硝技術(shù)

在火電行業(yè)進(jìn)行氮氧化物控制技術(shù)的選擇應(yīng)用時(shí)，應(yīng)該對于低氮燃燒技術(shù)與煙氣脫硝技術(shù)進(jìn)行綜合應(yīng)用。綜合看來，無論是從設(shè)備建設(shè)投資費(fèi)用的角度考慮還是從設(shè)備日常運(yùn)行費(fèi)用的角度考慮，低氮燃燒技術(shù)都占有一定的優(yōu)勢。但是作為一種新興的氮氧化物控制技術(shù)，我們也應(yīng)該看到煙氣脫硝技術(shù)的應(yīng)用潛力，并在實(shí)際應(yīng)用中充分挖掘其經(jīng)濟(jì)性潛能。在實(shí)際應(yīng)用中，如果采取低氮燃燒技術(shù)對于氮氧化物控制后難以達(dá)到最新頒布的火電行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)，那么火電廠則應(yīng)通過建設(shè)煙氣脫硝系統(tǒng)對氮氧化物進(jìn)行有效控制。

2.3 提升煙氣脫硝核心技術(shù)的國產(chǎn)化程度

目前火電行業(yè)對于氮氧化物控制技術(shù)應(yīng)用成本較高的主要原因之一，是脫硝技術(shù)體系中的核心技術(shù)設(shè)備國產(chǎn)化程度不高，嚴(yán)重依賴技術(shù)進(jìn)口，這種現(xiàn)象的長期存在嚴(yán)重降低了火電行業(yè)氮氧化物控制技術(shù)應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)性。由于脫硝技術(shù)體系中能夠?qū)τ诘趸锟刂菩Чc應(yīng)用經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)生影響的變量因素較多，這也為火電行業(yè)在對其技術(shù)系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用的指標(biāo)調(diào)試環(huán)節(jié)增加了大量負(fù)擔(dān)，不利于提升系統(tǒng)整體運(yùn)行效率與設(shè)備經(jīng)濟(jì)性的提升。所以在對煙氣脫硝技術(shù)進(jìn)行研究應(yīng)用時(shí)，相關(guān)政府部分應(yīng)該從資金與政策兩個發(fā)面鼓勵各個企業(yè)對其核心技術(shù)進(jìn)行科研攻關(guān)，并且由國家權(quán)威科研部門或者大型企業(yè)牽頭，提升煙氣脫硝系統(tǒng)中核心技術(shù)的國產(chǎn)化水平。進(jìn)而提升系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中的經(jīng)濟(jì)性[3]。

與此同時(shí)，在應(yīng)用選擇性非催化還原法進(jìn)行氮氧化物控制時(shí)，應(yīng)該注意到催化劑對經(jīng)濟(jì)性提升的制約作用。催化劑不僅價(jià)格昂貴，占整個系統(tǒng)造價(jià)的40%左右，并且使用周期短。所以注重于催化劑的創(chuàng)新研發(fā)對于提升煙氣脫硝技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的經(jīng)濟(jì)性具有重要意義。

3 結(jié)語

在當(dāng)今環(huán)境問題日益嚴(yán)峻的背景之下，加強(qiáng)火電行業(yè)氮氧化物控制技術(shù)的研究應(yīng)用已迫在眉睫?；痣娦袠I(yè)在提升氮氧化物控制效率的同時(shí)，也應(yīng)當(dāng)注重氮氧化物控制技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的經(jīng)濟(jì)性，所以應(yīng)該對于當(dāng)前主要應(yīng)用的兩種氮氧化物控制技術(shù)進(jìn)行合理改進(jìn)與綜合應(yīng)用。只有積極創(chuàng)新，才能有效提升氮氧化物控制技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性，促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]環(huán)境保護(hù)部.火電廠氮氧化物防治技術(shù)政策[J].中國環(huán)境報(bào)，2010，04，14（06）：5-7.

[2]沈迪新，胡成南.我國火電廠排放氮氧化物控制技術(shù)[J].中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)，2015（08）：25-27.

[3]鄧元凱，徐鳳剛.GD-LDR 寬調(diào)節(jié)比高效低NOx燃燒系統(tǒng)的原理與應(yīng)用[C].全國氮氧化物污染控制研討會論文集，2013：49-59.