2015年10月14日，中國電力企業(yè)聯(lián)合會設(shè)立的“中國電力創(chuàng)新獎”首屆頒獎儀式在上海世博展覽館成功舉行，由大唐科技產(chǎn)業(yè)集團有限公司(現(xiàn)大唐環(huán)境產(chǎn)業(yè)集團股份有限公司)作為主持單位，聯(lián)合東南大學(xué)、大唐洛陽熱電有限責(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”項目榮獲中國電力創(chuàng)新獎二等獎，項目負責(zé)人彭代軍代表研發(fā)團隊領(lǐng)獎。
脫硝還原劑的選擇一般從其物理性質(zhì)、經(jīng)濟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。由于液氨是危險化學(xué)品，隨著國家對安全的日益重視，以及一系列相關(guān)限制措施的逐漸出臺，使得電廠使用液氨時在審批、工期、占地等諸多方面受到了越來越多的制約，投運后通過環(huán)保驗收的程序也較為繁瑣;而氨水因其氨含量低、體積大、運輸不便、運行成本高而受到應(yīng)用的局限。作為無危險的制氨原料，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，無毒無害，使用安全，因而沒有法規(guī)限制，并且便于運輸和儲存。
多年來，因使用不當，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。全國有數(shù)千座火電廠，如全部使用液氨，僅此一項相當于每天有幾千臺10噸的液氨罐車奔跑于全國各地，用于運輸原料，安全隱患不容忽視。目前在國內(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，并逐漸成為主流，尤其是在一些重點區(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)得到越來越多的應(yīng)用。
但長期以來，該項技術(shù)被國外公司所壟斷，國內(nèi)企業(yè)不得不支付高昂的設(shè)備費和技術(shù)使用費。為了打破國外公司技術(shù)壟斷，中國大唐集團公司于2012年正式成立科技攻關(guān)項目：組織科研團隊，對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)進行攻關(guān)研究。課題組制定了“基礎(chǔ)理論→小型實驗→CFD模擬→中試實驗→示范工程”五個階段的技術(shù)開發(fā)路線，對尿素?zé)峤庵瓢奔夹g(shù)進行系統(tǒng)研究，每一個階段都形成成果。
課題組在成功獲得基礎(chǔ)理論和實驗室研究成果的基礎(chǔ)上，通過進一步地示范工程技術(shù)開發(fā)、建設(shè)，2014年6月7日20時，項目首臺示范裝置——大唐洛陽熱電廠#5機尿素?zé)峤庵瓢笔痉堆b置順利通過168h試運行，并正式移交業(yè)主。試運行期間各項性能指標優(yōu)異，熱解裝置成功實現(xiàn)自動運行，可以跟蹤不同的氨氣需求量信號自動調(diào)整制氨量，系統(tǒng)響應(yīng)時間達到10s以內(nèi)，同步滿足不同負荷工況下的脫硝效率要求，實現(xiàn)SCR出口NOx值的達標排放。
針對項目創(chuàng)新，在研究過程中進行了大量的技術(shù)專利申請，僅尿素?zé)峤膺@一項技術(shù)就申請了18項專利，并且集中度高，已形成了專利群保護，構(gòu)建了較強的技術(shù)壁壘?；谘芯亢烷_發(fā)，在技術(shù)專利、理論研究、流場設(shè)計、熱模中試數(shù)據(jù)、工程試驗測試等方面，本項目已超越國外競爭對手，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”項目技術(shù)鑒定會在北京召開。鑒定委員會認為：項目研究取得諸多創(chuàng)新成果，形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的尿素?zé)峤庵瓢背商准夹g(shù)，通過了工程驗證，技術(shù)達到國際先進水平，可替代同類進口技術(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，項目通過推廣已經(jīng)成功應(yīng)用于9臺鍋爐的SCR脫硝、除塵等環(huán)保工程上，收獲了巨大的經(jīng)濟效益，通過不斷的科技開發(fā)和應(yīng)用，項目研制的尿素?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，課題組正在著手進行尿素?zé)峤饧夹g(shù)商標申請等工作，以進一步形成品牌和名牌效應(yīng)，為我國的脫硝環(huán)保行業(yè)注入自主創(chuàng)新技術(shù)，為祖國的節(jié)能減排作出貢獻，形成良好的社會效益。期待在不久的將來，能夠?qū)⒃摷夹g(shù)出口到海外，參與國際競爭，推動高附加值的技術(shù)成果在世界范圍內(nèi)的應(yīng)用。
項目研制的熱解爐正在出廠
大唐洛陽熱電廠#5機示范裝置
