焚燒處理是實現(xiàn)城市垃圾“資源化、無害化、減量化”的最有效途徑，但焚燒過程中會產(chǎn)生氮氧化物等大氣污染物。在各種氮氧化物脫除（脫硝）技術中，選擇性催化還原（SCR）技術應用最為廣泛，其核心是SCR脫硝催化劑。垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)，由于其煙氣特殊性，國內(nèi)已有的普通中高溫催化劑無法適用，長期被國外產(chǎn)品所壟斷。但不同于國外垃圾焚燒行業(yè)，我國由于垃圾分類不徹底，焚燒后煙氣工況波動大且成分較為復雜，進口SCR脫硝催化劑穩(wěn)定性比較差、且運行成本高，再加上催化劑單價高、項目投資也大，垃圾焚燒脫硝領域亟待一份中國化的解決方案。
創(chuàng)新是引領發(fā)展的第一動力，北京華電光大環(huán)境股份有限公司聯(lián)合華北電力大學（北京）生物質(zhì)發(fā)電成套設備國家工程實驗室，通過自主創(chuàng)新和產(chǎn)學研深度融合，成功研制出具有自主知識產(chǎn)權的SCR平板式脫硝催化劑，打破了國外的技術封鎖，研制的多功能多溫區(qū)產(chǎn)品于2019年獲得國家科學技術進步二等獎和教育部科學技術進步一等獎等榮譽。針對垃圾焚燒行業(yè)煙氣特性，研發(fā)團隊采用理論研究、實驗模擬和工程驗證相結(jié)合的手段，深入研究并自主研發(fā)了適用于垃圾焚燒行業(yè)的專用脫硝催化劑，該產(chǎn)品于2021年1月在光大環(huán)保淳安垃圾焚燒項目上替換進口催化劑并成功投運。項目設計溫度170℃，設計脫硝出口NOx≤50 mg/Nm3，氨逃逸≤3ppm。相比進口催化劑阻力大、解析頻繁、氨逃逸高等問題，華電光大研發(fā)的垃圾焚燒行業(yè)專用脫硝催化劑體現(xiàn)出了以下幾方面優(yōu)勢：
阻力小，風機電耗低
光大垃圾焚燒項目SCR脫硝系統(tǒng)，（進口催化劑）在項目投運初期的壓降為0.9kpa，運行后期達到1.3kpa，更換完華電光大催化劑后壓降為0.23kpa，因壓力降產(chǎn)生的電耗每天可節(jié)約1000多度，若每度電電費按0.65元計算，每年可節(jié)約20萬元。
活性高、氨逃逸低
華電光大研發(fā)團隊通過對催化劑表面形貌與活性組分賦存形態(tài)的調(diào)控、助劑配方和制備工藝的改進等手段，成功解決了中溫SCR脫硝催化劑在垃圾焚燒煙氣中脫硝活性低、硫中毒和堿中毒等難題。本項目替換完進口催化劑之后，氨逃逸的月均值由原來的最高5.38 mg/Nm3（平均3.55 mg/Nm3）降低到了0.11mg/Nm3。
本項目驗證了國產(chǎn)催化劑在垃圾焚燒行業(yè)的可行性，為垃圾焚燒行業(yè)提供了一份國產(chǎn)化的低溫、節(jié)能、高效的解決方案，同時也為其他特殊領域煙氣脫硝催化劑的設計和選型提供了一份案例。未來，華電光大將繼續(xù)以技術為根、誠信為本的理念，以強大的研發(fā)和生產(chǎn)實力再接再厲，在“碳達峰、碳中和”的背景下，開發(fā)出更優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品為環(huán)境治理貢獻更多的力量。
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