自主研發(fā)尿素?zé)峤庵瓢奔夹g(shù) 獲中國(guó)電力創(chuàng)新獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)

項(xiàng)目研制的熱解爐正在出廠

大唐洛陽(yáng)熱電廠#5機(jī)示范裝置
2015年10月14日,中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)設(shè)立的“中國(guó)電力創(chuàng)新獎(jiǎng)”首屆頒獎(jiǎng)儀式在上海世博展覽館成功舉行,由大唐科技產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司(現(xiàn)大唐環(huán)境產(chǎn)業(yè)集團(tuán)股份有限公司)作為主持單位,聯(lián)合東南大學(xué)、大唐洛陽(yáng)熱電有限責(zé)任公司等單位研發(fā)的“大型燃煤電廠SCR脫硝尿素?zé)峤庵瓢标P(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用”項(xiàng)目榮獲中國(guó)電力創(chuàng)新獎(jiǎng)二等獎(jiǎng),項(xiàng)目負(fù)責(zé)人彭代軍代表研發(fā)團(tuán)隊(duì)領(lǐng)獎(jiǎng)。
脫硝還原劑的選擇一般從其物理性質(zhì)、經(jīng)濟(jì)性和安全性方面綜合考慮,目前主要有液氨、氨水和尿素三種。由于液氨是危險(xiǎn)化學(xué)品,隨著國(guó)家對(duì)安全的日益重視,以及一系列相關(guān)限制措施的逐漸出臺(tái),使得電廠使用液氨時(shí)在審批、工期、占地等諸多方面受到了越來(lái)越多的制約,投運(yùn)后通過(guò)環(huán)保驗(yàn)收的程序也較為繁瑣;而氨水因其氨含量低、體積大、運(yùn)輸不便、運(yùn)行成本高而受到應(yīng)用的局限。作為無(wú)危險(xiǎn)的制氨原料,尿素具有與液氨相同的脫硝性能,又是廣泛應(yīng)用的綠色肥料,無(wú)毒無(wú)害,使用安全,因而沒(méi)有法規(guī)限制,并且便于運(yùn)輸和儲(chǔ)存。
多年來(lái),因使用不當(dāng),由液氨造成的傷亡損失十分慘重;痣姀S脫硝若采用液氨為原料,其使用量非常巨大,以一座中型火電廠為例,每天大約需要消耗液氨10噸。全國(guó)有數(shù)千座火電廠,如全部使用液氨,僅此一項(xiàng)相當(dāng)于每天有幾千臺(tái)10噸的液氨罐車奔跑于全國(guó)各地,用于運(yùn)輸原料,安全隱患不容忽視。目前在國(guó)內(nèi)SCR(Selective Catalytic Reduction,選擇性催化還原法)脫硝采用尿素為還原劑已經(jīng)成為一種趨勢(shì),并逐漸成為主流,尤其是在一些重點(diǎn)區(qū)域和離居民區(qū)較近的城市電廠,尿素?zé)峤庵瓢奔夹g(shù)得到越來(lái)越多的應(yīng)用。
但長(zhǎng)期以來(lái),該項(xiàng)技術(shù)被國(guó)外公司所壟斷,國(guó)內(nèi)企業(yè)不得不支付高昂的設(shè)備費(fèi)和技術(shù)使用費(fèi)。為了打破國(guó)外公司技術(shù)壟斷,中國(guó)大唐集團(tuán)公司于2012年正式成立科技攻關(guān)項(xiàng)目:組織科研團(tuán)隊(duì),對(duì)采用尿素作為原材料應(yīng)用于火電廠煙氣污染治理的技術(shù)進(jìn)行攻關(guān)研究。課題組制定了“基礎(chǔ)理論→小型實(shí)驗(yàn)→CFD模擬→中試實(shí)驗(yàn)→示范工程”五個(gè)階段的技術(shù)開發(fā)路線,對(duì)尿素?zé)峤庵瓢奔夹g(shù)進(jìn)行系統(tǒng)研究,每一個(gè)階段都形成成果。
課題組在成功獲得基礎(chǔ)理論和實(shí)驗(yàn)室研究成果的基礎(chǔ)上,通過(guò)進(jìn)一步地示范工程技術(shù)開發(fā)、建設(shè),2014年6月7日20時(shí),項(xiàng)目首臺(tái)示范裝置——大唐洛陽(yáng)熱電廠#5機(jī)尿素?zé)峤庵瓢笔痉堆b置順利通過(guò)168h試運(yùn)行,并正式移交業(yè)主。試運(yùn)行期間各項(xiàng)性能指標(biāo)優(yōu)異,熱解裝置成功實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行,可以跟蹤不同的氨氣需求量信號(hào)自動(dòng)調(diào)整制氨量,系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間達(dá)到10s以內(nèi),同步滿足不同負(fù)荷工況下的脫硝效率要求,實(shí)現(xiàn)SCR出口NOx值的達(dá)標(biāo)排放。
針對(duì)項(xiàng)目創(chuàng)新,在研究過(guò)程中進(jìn)行了大量的技術(shù)專利申請(qǐng),僅尿素?zé)峤膺@一項(xiàng)技術(shù)就申請(qǐng)了18項(xiàng)專利,并且集中度高,已形成了專利群保護(hù),構(gòu)建了較強(qiáng)的技術(shù)壁壘;谘芯亢烷_發(fā),在技術(shù)專利、理論研究、流場(chǎng)設(shè)計(jì)、熱模中試數(shù)據(jù)、工程試驗(yàn)測(cè)試等方面,本項(xiàng)目已超越國(guó)外競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,處于領(lǐng)先地位。
2014年9月2日,“大型燃煤電廠SCR脫硝尿素?zé)峤庵瓢标P(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用”項(xiàng)目技術(shù)鑒定會(huì)在北京召開。鑒定委員會(huì)認(rèn)為:項(xiàng)目研究取得諸多創(chuàng)新成果,形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的尿素?zé)峤庵瓢背商准夹g(shù),通過(guò)了工程驗(yàn)證,技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,可替代同類進(jìn)口技術(shù)和設(shè)備。建議在大型燃煤電廠煙氣脫硝相關(guān)工程中積極推廣應(yīng)用。
目前,項(xiàng)目通過(guò)推廣已經(jīng)成功應(yīng)用于9臺(tái)鍋爐的SCR脫硝、除塵等環(huán)保工程上,收獲了巨大的經(jīng)濟(jì)效益,通過(guò)不斷的科技開發(fā)和應(yīng)用,項(xiàng)目研制的尿素?zé)峤庵瓢奔夹g(shù)已經(jīng)轉(zhuǎn)化為成熟可靠的商業(yè)化技術(shù)。同時(shí),課題組正在著手進(jìn)行尿素?zé)峤饧夹g(shù)商標(biāo)申請(qǐng)等工作,以進(jìn)一步形成品牌和名牌效應(yīng),為我國(guó)的脫硝環(huán)保行業(yè)注入自主創(chuàng)新技術(shù),為祖國(guó)的節(jié)能減排作出貢獻(xiàn),形成良好的社會(huì)效益。期待在不久的將來(lái),能夠?qū)⒃摷夹g(shù)出口到海外,參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng),推動(dòng)高附加值的技術(shù)成果在世界范圍內(nèi)的應(yīng)用。