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烟气脱销技术怎样去顺应烟气处理市场的发展趋
访谈
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2019-12-30 11:05

我国环保领域有着巨大的市场空间,但总体而言,我国环保产业起步较晚,市场机制暂时还不成熟。烟气处理是环保产业的重要组成部分。SCR烟气脱硝是国内外火电厂广泛采用的烟气脱硝技术。作为烟气脱硝的核心,SCR催化剂在我国的应用多年来一直落后于西方国家。1999年,SCR脱硝催化剂首次在大陆引进,用于火电行业烟气处理,并连续推广推广10年。“十一五”期间,我国氮氧化物排放总量逐年增加,2011年达到2405万吨(占工业排放源的71.9%),但是,严格执行《火力发电厂大气污染物排放标准》(GB 13223-2011)和SCR脱硝机组满负荷运行,使NOx排放总量逐年下降,2017年排放量降至1700万吨左右。
 
2018年7月,国务院公开发布《打赢蓝天保卫战三年行动计划》,提出打赢蓝天保卫战的时间表和路线图。此后,各省市相继出台了地方蓝天保卫行动计划,对各生产行业提出了更高的排放要求。
 
烟气脱销技术1

 
催化剂市场继续扩大
2015年以来,“2+26”城区大型燃煤电厂开始实施超低排放改造。SCR脱硝工艺是火电厂烟气脱硝的主流工艺,催化剂是SCR脱硝工艺的核心。随着电厂超低排放的不断实现,SCR脱硝催化剂在电力行业的应用已接近饱和。面对依然严峻的环境压力,在电力行业减排能力有限的情况下,非电力行业烟气治理将成为重点,而NOx减排将成为重要组成部分。
 
我国早期的SCR脱硝催化剂配方和生产线都是从国外采购和进口的。2006年以前,国内催化剂供应基本依靠国外。随着脱硝工业的发展,国内企业纷纷建立了相应的催化剂生产基地,以不断满足日益增长的需求。目前,国内催化剂企业的核心技术(配方和成型工艺)主要来自国外。因此,发展传统钒钛催化剂,首要任务是尽快实现完全国产化,节约生产成本,提高市场竞争力,加快传统催化剂的改性研究,拓宽应用范围,延长使用寿命。
 
催化剂在非电力行业的应用远不如火电行业成熟。此外,由于非电工业烟气与火电工业烟气的巨大差异,SCR脱硝催化剂在非电工业中的研究开发也成为非电脱硝的重点和难点。在此背景下,北京华电光大环境有限公司开展了大量专用催化剂的研发,以满足不同生产行业的脱硝需求。
 
针对目前行业面临的诸多问题,北京华电光大环境有限公司(以下简称“华电光大”)常务副总经理乔凯荣在第二届工业烟气深度处理高峰论坛上提到,由于非电行业烟气处理的兴起,我国脱硝市场将继续扩大,SCR催化剂需求缺口也将扩大。
 
脱硝效率成问题
相关报道指出,随着环保标准的日益提高,相应的脱硝技术需要向高端方向发展。高温脱硝、全负荷脱硝、高浓度二氧化硫抗性、低温脱硝、联合脱硝、脱汞、联合脱硝、脱臭已成为世界性难题。
 
新型SCR脱硝催化剂的研制
烟气脱硝行业的客户主要分为两类,一类是火电行业,另一类是非电力行业,包括钢铁、水泥、石化、煤化工等行业。但不同行业的烟气温度和成分差异很大。乔凯荣说,中温SCR脱硝催化剂的应用领域有限,针对不同烟气开发新型SCR脱硝催化剂迫在眉睫。如燃气轮机和垃圾焚烧炉排放的高温(>500℃)烟气需要开发高温催化剂;钢铁烧结机排放的含碱金属的低温(<300℃)烟气需要开发低温耐碱金属催化剂;富砷煤烟气需要开发抗砷催化剂;碱金属含量大的生物质电厂和高温催化剂需要开发;碱煤电厂需要开发抗碱金属中毒催化剂。
 
面对这一问题,乔开荣介绍说,依托华电光大材料发电成套设备国家工程实验室核心团队,华电大学自主研发的系列专用平晶闸管脱硝催化剂,实现了催化剂关键配方和连续生产技术的突破,形成了国内唯一一套具有自主知识产权的成套技术和装置,在工业上得到了大规模应用在三个行业获得。2013年,光大平板脱硝催化剂荣获“第十五届中国国际工业博览会铜奖”,是烟气脱硝领域唯一的产品。2018年获中华人民共和国教育部科技进步一等奖,2019年获中华人民共和国科学技术进步二等奖。到目前为止,公司产品涵盖了从低温到高温的全温催化剂,包括低温、中低温、宽温、中高温SCR脱硝催化剂。此外,还有针对不同行业、不同煤质的特殊催化剂,如抗碱金属中毒、抗砷中毒、超耐磨催化剂等。
 
催化剂市场的同质竞争
 
随着国家大气污染治理步伐的加快,各种技术变革和产业创新对脱硝催化剂产业确实产生了一定的影响。未来脱硝催化剂市场将不可避免地发生变化。乔凯荣表示,对于脱硝催化剂,未来主要是根据行业特点,开发投资成本较低、运行能耗较低的产品,真正实现节能环保。
 
目前,国内企业进入脱硝催化剂生产领域的技术门槛相对较低。此外,钛白、偏钒酸铵等催化剂载体生产相对容易获得,导致市场同质化竞争日趋激烈。
 
如何处理这种情况?对于未来的发展和创新,乔凯荣提到,作为国家级高新技术企业,华电光大不仅依托华北电力大学,还与清华大学、东南大学航天动力研究所建立了良好的合作关系,瑞典皇家理工学院和其他研究机构。在产学研合作过程中,华电光大充分利用了高新技术人才,高校、科研院所强大的研发能力和先进的实验设施,配合企业科研人员解决技术问题、开发新产品,不断提高企业的创新能力。此外,产品开发和应用过程中的问题可以从更深层次上进行分析和解决,有利于技术优化和创新。
 
目前,我国烟气脱硝技术在工业应用中还存在理论研究不成熟、运行管理不完善等问题。现阶段,要不断推进催化剂技术研究,积极开发和推广我国具有自主知识产权的脱硝催化剂,不断探索新技术,改进催化剂制造工艺。促进我国脱硝技术的进步,节约投资和运行成本,具有重要的经济、社会和环境效益。