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步入超低氮燃烧器氧化物排放时代

  步入超低氮燃烧器氧化物排放时代当外界还在为燃煤电厂达到超洁净排放的合理性和必要性各执一词时,2093号文的出台标志着超洁净排放正式由国家政府部门盖棺定论,发电厂的态度也随之由观望、跃跃欲试转变为倾力而为。但更大的难点在于,要如何操刀将氮氧化物、二氧化硫、粉尘等大气污染物的排放同时控制到严格系数再增加一倍的标准里。

  这不是仅存在于某家电厂的小范围焦虑。以脱硝改造为例,目前电厂脱硝机组占比明显偏低。根据相关数据,至2013年已投运火电厂烟气脱硝机组容量约为4.3亿千瓦,只占全国现役火电机组容量的50%。这意味着,目前有近一半的电厂必须将氮氧化物排放从之前的100、200毫克/标立方甚至更高直接降至50毫克/标立方。能否做到?如何做到?在这种现实情况下,寄希望于技术的改进和创新似乎是更好也是唯一的选择。

  脱硝技术同质化壁垒获突破

  相较于除尘、脱硫,电厂的脱硝虽然起步较晚,但整体而言已具有相当的技术成熟度。

  尤其是SCR(选择性催化还原)技术,由于从20世纪60~70年代后期就在日本完成了商业运行,从而成为目前最为成熟的烟气脱硝技术,在燃煤电厂应用也最为广泛。

  近半个世纪的技术积累,为脱硝打下了“好底子”,但也造成当前脱硝行业技术壁垒较低、同质化竞争严重的现实。这种局面若不及时扭转,发生在其他领域的同质化竞争导致价格战、再导致工程质量低下的恶性循环之路就有可能在火电厂的烟气污染治理领域重演。

  作为将科技创新作为立足之本的行业领头羊,龙净环保较早警觉到这一危险信号,并作出了实质性的应对。  据了解,影响SCR烟气脱硝效率的关键在喷氨技术、导流及整流技术和氨气调节技术。龙净环保正是通过对这些关键技术的突破来作为技术创新的切入点。

  记者在对龙净环保的采访中得知,SCR烟气脱硝技术中最初的氨/烟气混合技术主要是圆盘回旋混流技术和格栅式喷氨技术(AIG),这两种技术主要依靠自身布置特性来混合氨气/烟气,混合调节手段单一。

  为了绕过传统技术混合不均匀、性能发挥受限等弊端,龙净环保在十余年的工程实践过程中,不断对两种喷氨技术进行改进创新,研制出“高效双混喷氨技术”;并对氨气调节技术进行创新,设计出适合国内燃煤电厂脱硝装置的“直通单座式氨气调节技术”,最终形成龙净环保独有的“高效双混SCR烟气脱硝新技术”。

  从“双混喷氨技术+直通单座式氨气调节技术”这个坐标基本可以看出该脱硝新技术的突破口。

  首先,将圆盘回旋混流技术和AIG技术结合的做法,取长补短,能够使氨/烟气混合变得更为均匀。更能体现智慧的是龙净环保对二级混流技术的应用。所谓“二级”,分别设置在AIG下游0.5~1米处和1.5~2.5米处,具体设置几级可以根据机组实际条件动态调整。“若混合距离小于10米,一般选用完整的双混喷氨技术;若混合距离为10~12米,可以选择AIG+一级混流器;若混合距离大于12米,则可单独选择AIG或圆盘回旋混流技术”。

  其次,在脱硝烟道和导流整流装置的设计上也有“巧心思”。脱硝进出口烟道的走向采用缓转弯设计,可以减少烟气阻力100帕以上,还能防止积灰;根据每个项目的SCR脱硝系统的流场模拟结果设置导流板,可以将催化剂要求的各个参数值调整至最佳状态;在脱硝反应器上部设置整流格栅,同时反应器顶板上设置小挡板,则可进一步保证流场的均匀性。

  而直通单座式氨气调节技术则能够解决调节型球阀氨气调节不稳定、无法自动响应、系统复杂等缺点,具有能适应脱硝装置的负荷变化、调节性能精准稳定、管路简单、经济性高、密封性好、氨气泄漏小等复合功能。

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