大唐火电院降低绿色煤电脱除成本

清洁能源应用比例逐渐升高的能源变革中，清洁煤电仍然在其中承担着不可或缺的角色，随着国家政策的鼓励，国内煤电企业以绿色煤电为核心转型升级，不断推进燃煤电厂超低排放改造工程。然而煤电机组实现超低排放后，汞和三氧化硫等非常规污染物将成为下一步减排治理的重点。

日前，2018年度中国电力科学技术进步奖获奖名单揭晓，中国大唐集团科学技术研究院有限公司火力发电技术研究院（简称“大唐火电院”）开发的汞和三氧化硫一体化协同脱除技术——— “煤电机组烟气汞和三氧化硫协同脱除关键技术研究与应用”项目获中国电力科学技术进步一等奖。

一套设备实现协同脱除

烟气中汞和三氧化硫对环境危害大，且超低排放后因三氧化硫浓度升高导致的空预器堵塞、设备腐蚀、有色烟羽等问题，严重影响机组安全、稳定、经济运行。现有环保设备对汞和三氧化硫的脱除能力有限，无法应对更严格的环保标准。

目前汞和三氧化硫减排均采用单一污染物脱除技术：活性炭脱汞技术建设投资大、运行成本高，且烟气中三氧化硫等多种污染物在活性炭表面的竞争吸附降低了脱汞效率；湿式电除尘脱除三氧化硫技术不能实现源头治理，无法解决因三氧化硫浓度升高带来的系列问题。

“采用一套设备实现两者协同脱除可有效解决上述难题，但国内外尚无成熟的工艺及工程应用，主要有以下瓶颈亟待突破：一是汞和三氧化硫理化性质差异大，协同脱除机理不清楚；二是复杂体系条件下烟气流场不均匀，容易导致气固相反应效率低；三是汞和三氧化硫实时浓度获取难度高，协同脱除系统难以实现闭环控制。”项目负责人指出。　　

为了实现汞和三氧化硫的低成本源头协同治理，大唐火电院牵头的《煤电机组烟气汞和三氧化硫协同脱除关键技术研究与应用》项目，研究了煤电机组烟气汞和三氧化硫协同脱除机理，创新开发了汞和三氧化硫协同脱除技术，首次完成采用一套设备同时脱除汞和三氧化硫的工程示范，为煤电机组多污染物协同脱除提供了完整的理论依据、技术路线和工程实现方法，在实现了采用一套设备同时脱除汞和三氧化硫的同时，解决了空预器堵塞、设备腐蚀、有色烟羽等一系列问题，为煤电机组多污染物源头、经济、高效协同脱除提供了完整的理论依据、技术路线和工程实现方法。

5月14日，中国电机工程学会在北京组织召开了项目技术鉴定会。鉴定委员会认为：“研究成果实现了煤电机组汞排放及时准确预测和汞和三氧化硫高效经济协同脱除，可大幅降低燃煤电厂环保投资与运行成本，为煤电机组的环保经济运行提供了一条科学的路线，具有良好的经济、社会效益和推广应用　　前景，居国际领先水平。”

“中国电力科学技术奖旨在奖励对中国电力工业科技进步具有重要作用的科技项目和在中国电力科学技术进步活动中做出重要贡献的单位和个人，是中国电力领域最具影响力和权威性的奖项。”该项目负责人说，本次获奖是科学研究院近年来聚焦绿色发展、坚持创新驱动、强化技术引领的代表性成果。今后，大唐火电院将继续坚持把创新作为引领发展的第一动力，汇聚一流人才，打造一流产品，为新时代我国火电能源发展提供战略支撑。

经济效益显著值得推广

目前，该项目成果已在内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司1号机组60万千瓦成功应用，通过实际运行，该项目运行结果表明：系统运行稳定可靠，净烟气汞排放浓度小于0.5微克/标立方米，整体脱除效率90%以上，空预器入口烟气三氧化硫浓度小于5ppm，有效缓解了空预器堵塞问题；与单一脱除技术相比，节约投资1500~2100万元，降低运维费用500~1000万元/年，取得了显著的经济与社会效益。通过实践表明，该成果为煤电机组烟气汞和三氧化硫低成本源头协同系统治理提供了一条科学路线，大幅降低了燃煤电厂环保投资与运行成本，具有良好的推广应用前景。

在成果推广应用过程中，该技术一体化协同处理的几大优势备受瞩目，该技术提出了可实现协同脱除的碱性吸附剂设计选型方法，彻底解决了因汞和三氧化硫理化性质差异大而一直难以协同脱除的难题，除此之外，该项目开发了适应复杂流场条件的防磨防堵吸附剂喷射装备与多场协同提效工艺，研发了汞和三氧化硫协同脱除设计系统，解决了吸附剂与烟气混合不均匀、反应效率低等难题，不仅填补了国内空白，更是为超低排放工程提供强大的技术支撑，在此之上，大唐火电院针对汞和三氧化硫排放的精确监测，分别开发了汞排放智能预测系统，和基于汞排放智能预测和二氧化硫/三氧化硫转化率的碱性吸附剂喷射控制策略，在不采用汞和三氧化硫在线测试仪表的情况下，实现了碱性吸附剂喷射量的精确控制。

目前，大唐火电院为该项目申请了6项发明专利（授权2项），共获得9项实用新型专利、2项软件著作权，主编1项行业标准。