大唐火電院降低綠色煤電脫除成本

清潔能源應用比例逐漸升高的能源變革中，清潔煤電仍然在其中承擔著不可或缺的角色，隨著國家政策的鼓勵，國內煤電企業(yè)以綠色煤電為核心轉型升級，不斷推進燃煤電廠超低排放改造工程。然而煤電機組實現超低排放后，汞和三氧化硫等非常規(guī)污染物將成為下一步減排治理的重點。

日前，2018年度中國電力科學技術進步獎獲獎名單揭曉，中國大唐集團科學技術研究院有限公司火力發(fā)電技術研究院（簡稱“大唐火電院”）開發(fā)的汞和三氧化硫一體化協同脫除技術——— “煤電機組煙氣汞和三氧化硫協同脫除關鍵技術研究與應用”項目獲中國電力科學技術進步一等獎。

一套設備實現協同脫除

煙氣中汞和三氧化硫對環(huán)境危害大，且超低排放后因三氧化硫濃度升高導致的空預器堵塞、設備腐蝕、有色煙羽等問題，嚴重影響機組安全、穩(wěn)定、經濟運行?，F有環(huán)保設備對汞和三氧化硫的脫除能力有限，無法應對更嚴格的環(huán)保標準。

目前汞和三氧化硫減排均采用單一污染物脫除技術：活性炭脫汞技術建設投資大、運行成本高，且煙氣中三氧化硫等多種污染物在活性炭表面的競爭吸附降低了脫汞效率；濕式電除塵脫除三氧化硫技術不能實現源頭治理，無法解決因三氧化硫濃度升高帶來的系列問題。

“采用一套設備實現兩者協同脫除可有效解決上述難題，但國內外尚無成熟的工藝及工程應用，主要有以下瓶頸亟待突破：一是汞和三氧化硫理化性質差異大，協同脫除機理不清楚；二是復雜體系條件下煙氣流場不均勻，容易導致氣固相反應效率低；三是汞和三氧化硫實時濃度獲取難度高，協同脫除系統難以實現閉環(huán)控制。”項目負責人指出?！　?/p>

為了實現汞和三氧化硫的低成本源頭協同治理，大唐火電院牽頭的《煤電機組煙氣汞和三氧化硫協同脫除關鍵技術研究與應用》項目，研究了煤電機組煙氣汞和三氧化硫協同脫除機理，創(chuàng)新開發(fā)了汞和三氧化硫協同脫除技術，首次完成采用一套設備同時脫除汞和三氧化硫的工程示范，為煤電機組多污染物協同脫除提供了完整的理論依據、技術路線和工程實現方法，在實現了采用一套設備同時脫除汞和三氧化硫的同時，解決了空預器堵塞、設備腐蝕、有色煙羽等一系列問題，為煤電機組多污染物源頭、經濟、高效協同脫除提供了完整的理論依據、技術路線和工程實現方法。

5月14日，中國電機工程學會在北京組織召開了項目技術鑒定會。鑒定委員會認為：“研究成果實現了煤電機組汞排放及時準確預測和汞和三氧化硫高效經濟協同脫除，可大幅降低燃煤電廠環(huán)保投資與運行成本，為煤電機組的環(huán)保經濟運行提供了一條科學的路線，具有良好的經濟、社會效益和推廣應用　　前景，居國際領先水平。”

“中國電力科學技術獎旨在獎勵對中國電力工業(yè)科技進步具有重要作用的科技項目和在中國電力科學技術進步活動中做出重要貢獻的單位和個人，是中國電力領域最具影響力和權威性的獎項。”該項目負責人說，本次獲獎是科學研究院近年來聚焦綠色發(fā)展、堅持創(chuàng)新驅動、強化技術引領的代表性成果。今后，大唐火電院將繼續(xù)堅持把創(chuàng)新作為引領發(fā)展的第一動力，匯聚一流人才，打造一流產品，為新時代我國火電能源發(fā)展提供戰(zhàn)略支撐。

經濟效益顯著值得推廣

目前，該項目成果已在內蒙古大唐國際托克托發(fā)電有限責任公司1號機組60萬千瓦成功應用，通過實際運行，該項目運行結果表明：系統運行穩(wěn)定可靠，凈煙氣汞排放濃度小于0.5微克/標立方米，整體脫除效率90%以上，空預器入口煙氣三氧化硫濃度小于5ppm，有效緩解了空預器堵塞問題；與單一脫除技術相比，節(jié)約投資1500~2100萬元，降低運維費用500~1000萬元/年，取得了顯著的經濟與社會效益。通過實踐表明，該成果為煤電機組煙氣汞和三氧化硫低成本源頭協同系統治理提供了一條科學路線，大幅降低了燃煤電廠環(huán)保投資與運行成本，具有良好的推廣應用前景。

在成果推廣應用過程中，該技術一體化協同處理的幾大優(yōu)勢備受矚目，該技術提出了可實現協同脫除的堿性吸附劑設計選型方法，徹底解決了因汞和三氧化硫理化性質差異大而一直難以協同脫除的難題，除此之外，該項目開發(fā)了適應復雜流場條件的防磨防堵吸附劑噴射裝備與多場協同提效工藝，研發(fā)了汞和三氧化硫協同脫除設計系統，解決了吸附劑與煙氣混合不均勻、反應效率低等難題，不僅填補了國內空白，更是為超低排放工程提供強大的技術支撐，在此之上，大唐火電院針對汞和三氧化硫排放的精確監(jiān)測，分別開發(fā)了汞排放智能預測系統，和基于汞排放智能預測和二氧化硫/三氧化硫轉化率的堿性吸附劑噴射控制策略，在不采用汞和三氧化硫在線測試儀表的情況下，實現了堿性吸附劑噴射量的精確控制。

目前，大唐火電院為該項目申請了6項發(fā)明專利（授權2項），共獲得9項實用新型專利、2項軟件著作權，主編1項行業(yè)標準。