燃煤電廠用脫硝節(jié)能技術(shù)的研發(fā) 2

企業(yè)研究開發(fā)項(xiàng)目設(shè)計(jì)書項(xiàng)目名稱：燃煤電廠用脫硝節(jié)能技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：項(xiàng)目起止時間2019年01月至2019年12月填報日期2019年01月06日

一、立項(xiàng)依據(jù)1．國內(nèi)外現(xiàn)狀、水平和發(fā)展趨勢中國的煤炭資源很豐富,而大部分都是以直接燃燒的方法加以利用,比如火力發(fā)電。在煤的燃燒中,會產(chǎn)生大量的氮氧化物NO,,如果將這種氣體直接排放到大氣中,會產(chǎn)生腐蝕性很強(qiáng)的酸雨,因此,在這些煙氣排放出去之前,必須經(jīng)過脫硝(脫氮)處理。氮氧化物是自然界氮循環(huán)的重要部分,但由于人為排放的氮氧化物濃度高,排放集中,造成的危害很大。國務(wù)院《節(jié)能減排“十二五”規(guī)劃》中明確指出脫硝工程是節(jié)能減排重點(diǎn)工程。隨著環(huán)保要求不斷提高，對氮氧化物排放指標(biāo)及氨逃逸指標(biāo)提出了極為嚴(yán)苛的排放標(biāo)準(zhǔn)，目前燃煤電廠SNCR脫硝氨逃逸標(biāo)準(zhǔn)為8mg/m3(10ppm)，SCR脫硝氨逃逸標(biāo)準(zhǔn)為2.5mg/m3(3ppm)，氮氧化物排放≤50mg/m3。在脫硝排放指標(biāo)的嚴(yán)苛要求下，在滿足達(dá)標(biāo)排放的前提下，對氨逃逸指標(biāo)的控制或還原劑的利用效率的提出了更高的需求。當(dāng)前技術(shù)均在還原劑的反應(yīng)環(huán)境和催化劑的性能上進(jìn)行優(yōu)化。而居高不下的氨耗量和低利用率，造成還原劑反應(yīng)不充分。如何實(shí)現(xiàn)還原劑反應(yīng)充分，降低還原劑的消耗及實(shí)現(xiàn)脫硝裝置的節(jié)能性，是當(dāng)前技術(shù)發(fā)展的趨勢。2．項(xiàng)目研發(fā)的目的、意義當(dāng)前，我公司從脫硝、除塵和超低超凈排放BOT、BOO特許經(jīng)營，發(fā)展到今天的“大環(huán)保、大環(huán)境、大節(jié)能、新能源、設(shè)備/裝備智造”五大主營業(yè)務(wù)齊頭并進(jìn)戰(zhàn)略。煙氣脫硝是大環(huán)保戰(zhàn)略的重要組成內(nèi)容。只有掌握了該領(lǐng)域的核心競爭力技術(shù)，才能在該領(lǐng)域擁有話語權(quán)，才能在日益激烈的市場競爭中，處于不敗之地，才能實(shí)現(xiàn)公司戰(zhàn)略目標(biāo)。研發(fā)一種節(jié)能脫硝技術(shù)，集成智能控制、智能制作等技術(shù)，以提高還原劑反應(yīng)利用率，節(jié)省還原劑的消耗，最終實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目的，這是公司掌握核心競爭力技術(shù)的需要。脫硝板塊在大環(huán)保戰(zhàn)略中占有極大的份額，也是公司的優(yōu)勢板塊、基石板塊，故脫硝節(jié)能技術(shù)的研發(fā)是在大環(huán)保、大節(jié)能戰(zhàn)略下具有及其重要的意義。而節(jié)能脫硝技術(shù)的研發(fā)最終依托峰業(yè)智造戰(zhàn)略，轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品成果，對拉動智能制造板塊有及其重要的意義。3．本項(xiàng)目達(dá)到的技術(shù)水平及市場前景（1）科學(xué)水平：本項(xiàng)目研發(fā)“燃煤電廠用脫硝節(jié)能技術(shù)研發(fā)”，本技術(shù)將達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先水平。發(fā)明一種節(jié)能型脫硝處理裝置，利用其高速旋轉(zhuǎn)離心及切割原理將還原劑的溶液進(jìn)行霧化及分布，以實(shí)現(xiàn)還原劑在反應(yīng)區(qū)有更好的霧化及分布效果；通過噴霧式降硝除塵裝置和脫硝裝置，對廢氣進(jìn)行徹底的脫硝處理，脫硝速度快，保證了廢氣脫硝的效率；同時通過智能調(diào)整裝置的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，改變還原劑溶液的離心力，精確控制霧化液滴直徑及分布區(qū)域，提高噴氨精確度。（2）市場前景：隨著燃煤電廠節(jié)能環(huán)保的要求的提高，居高不下的還原劑消耗給企業(yè)帶來了極高的運(yùn)行成本，甚至制約著企業(yè)發(fā)展。研發(fā)一種節(jié)能脫硝技術(shù)，以提高還原劑反應(yīng)利用率，節(jié)省還原劑的消耗，將給燃煤電廠解決此問題。一臺33萬千瓦燃煤發(fā)電機(jī)組，脫硝系統(tǒng)運(yùn)行氨消耗成本約1000萬元/年，節(jié)能提效后，可每年節(jié)約成本250萬元/年。一般2~3年可回收該技術(shù)設(shè)備成本。根據(jù)當(dāng)前，燃煤電廠的裝機(jī)容量119055萬千瓦，市場有百億元的市場產(chǎn)值。如一臺33萬千瓦燃煤發(fā)電機(jī)組,節(jié)能提效前的脫硝氨消耗約2700t/年，成本約1000萬元/年，節(jié)能提效后可每年節(jié)約成本250萬元/年，按照機(jī)組30年運(yùn)行壽命，可給客戶創(chuàng)造利潤約7000萬元?？梢?，開展燃煤電廠用脫硝節(jié)能技術(shù)研發(fā)具有很大的市場前景。二、研發(fā)內(nèi)容和目標(biāo)1．項(xiàng)目主要內(nèi)容、目標(biāo)及關(guān)鍵技術(shù)（1）主要研究內(nèi)容研發(fā)一種節(jié)能脫硝技術(shù)，其可實(shí)現(xiàn)還原劑氨水與煙氣的接觸面積和接觸時間的提升。（2）項(xiàng)目目標(biāo)針對本技術(shù)，形成相關(guān)專利技術(shù)文件。相對于傳統(tǒng)SNCR工藝60%的氨水利用率提高至80%，綜合運(yùn)行成本減低為原有75%。開發(fā)發(fā)明一種節(jié)能型脫硝處理裝置，實(shí)現(xiàn)節(jié)能脫硝在燃煤電廠的應(yīng)用。裝置系統(tǒng)可靠運(yùn)行，各項(xiàng)運(yùn)行指標(biāo)均符合或高于設(shè)計(jì)要求。（3）關(guān)鍵技術(shù)通過調(diào)整裝置的轉(zhuǎn)速，改變還原劑的溶液的離心力，改變霧化液滴的霧化效果及分布的情況。根據(jù)機(jī)組負(fù)荷情況，智能自動精確控制霧化液滴直徑及分布區(qū)域，在減少人員投入，同時提高噴氨精確度。通過研究裝置的邊緣的切割齒的密度對還原劑的溶液的切割精度的影響，找到最佳切割齒的密度，使還原劑的溶液得到更好的霧化效果。2．技術(shù)創(chuàng)新之處發(fā)明一種節(jié)能型脫硝處理裝置，利用其高速旋轉(zhuǎn)離心及切割原理，將還原劑的溶液進(jìn)行霧化及分布，以實(shí)現(xiàn)還原劑在反應(yīng)區(qū)有更好的霧化及分布效果；通過噴霧式脫硝裝置，對廢氣進(jìn)行徹底的脫硝處理，脫硝速度快，保證了廢氣脫硝的效率；通過智能調(diào)整裝置的轉(zhuǎn)速，改變還原劑溶液的離心力，精確控制霧化液滴直徑及分布區(qū)域，提高噴氨精確度；通過研究裝置的邊緣切割齒的密度，確定還原劑溶液的切割精度，得到更加優(yōu)質(zhì)的霧化效果，在較低轉(zhuǎn)速形成的離心力下，實(shí)現(xiàn)裝置最佳節(jié)能性能；根據(jù)機(jī)組負(fù)荷情況，智能自動精確控制霧化液滴直徑及分布區(qū)域，在減少人員投入，同時提高噴氨精確度，大大提高還原劑在反應(yīng)區(qū)的接觸面積及反應(yīng)時間，減少了還原劑的消耗；采用節(jié)能型脫硝技術(shù)，通過氨水的智能調(diào)節(jié)裝置，實(shí)現(xiàn)氨水與煙氣接觸面積和接觸程度的提高，進(jìn)而在還原劑與煙氣適宜反應(yīng)的溫度區(qū)間內(nèi)提高作為還原劑的氨水與煙氣中氮氧化物的反應(yīng)，繼而在相同的氨水消耗下實(shí)現(xiàn)盡可能多的氮氧化物去除，相對于傳統(tǒng)SNCR工藝60％的氨水利用率提高至80％。3．主要技術(shù)指標(biāo)及經(jīng)濟(jì)效益通過氨水的智能調(diào)節(jié)裝置實(shí)現(xiàn)氨水與煙氣接觸面積和接觸程度的提高，進(jìn)而在還原劑與煙氣適宜反應(yīng)的溫度區(qū)間內(nèi)提高作為還原劑的氨水與煙氣中氮氧化物的反應(yīng),繼而在相同的氨水消耗下實(shí)現(xiàn)盡可能多的氮氧化物去除,相對于傳統(tǒng)SNCR工藝60%的氨水利用率提高至80%，綜合運(yùn)行成本減低為原有75%。如一臺33萬千瓦燃煤發(fā)電機(jī)組,節(jié)能提效前的脫硝氨消耗約2700t/年，成本約1000萬元/年，節(jié)能提效后可每年節(jié)約成本250萬元/年，按照機(jī)組30年運(yùn)行壽命，可給客戶創(chuàng)造利潤約7000萬元。節(jié)能技術(shù)的設(shè)備建設(shè)成本控制約為每萬千瓦裝機(jī)容量11.36萬元，建設(shè)單位在2-3年內(nèi)即可該回收節(jié)能設(shè)備建設(shè)成本。當(dāng)前，燃煤電廠的裝機(jī)容量119055萬千瓦，全國約有135億元節(jié)能設(shè)備的市場容量。三、現(xiàn)有研發(fā)條件和工作基礎(chǔ)1．承擔(dān)單位開展本項(xiàng)目的優(yōu)勢（人才、設(shè)施條件）江蘇峰業(yè)科技環(huán)保集團(tuán)股份有限公司是一家專業(yè)從事大氣污染防治的研究、設(shè)備制造、安裝調(diào)試及運(yùn)行的高新技術(shù)企業(yè)，擁有環(huán)境工程（大氣污染防治）設(shè)計(jì)甲級資質(zhì)、環(huán)境工程（水污染防治、廢固治理和環(huán)境污染修復(fù)）設(shè)計(jì)乙級資質(zhì)；環(huán)保工程專業(yè)承包壹級和機(jī)電安裝工程施工總承包貳級及市政工程總承包貳級、房屋建筑工程總承包貳級、鋼結(jié)構(gòu)工程專業(yè)承包貳級等十多項(xiàng)資質(zhì)；具備制造各種脫硫、脫硝、除塵、除渣、空冷、風(fēng)電設(shè)備，具備設(shè)計(jì)制造電力鋼管塔、壓力容器、電纜橋架、污水處理設(shè)備、電氣盤柜及非標(biāo)制作等電力環(huán)保設(shè)備的能力。公司建有江蘇省企業(yè)院士工作站，與浙江大學(xué)、東南大學(xué)、南京工業(yè)大學(xué)、華北電力大學(xué)、韓國NANO株式會社建立了聯(lián)合研發(fā)中心，項(xiàng)目組成員均是公司技術(shù)骨干，具有豐富的技術(shù)、建設(shè)、運(yùn)行和管理經(jīng)驗(yàn)，各方面技術(shù)力量、技術(shù)條件均能滿足研究需要。在大氣污染治理脫硫、脫硝、除塵、煙羽去除、深度提水、MGGH、脫汞和超低超凈排放方面擁有全球行業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的核心技術(shù)體系，在廢水、廢固和環(huán)境污染修復(fù)方面擁有成熟先進(jìn)的核心技術(shù)，是全球行業(yè)內(nèi)技術(shù)研發(fā)—項(xiàng)目設(shè)計(jì)—工程實(shí)施—產(chǎn)品制造—脫硝核心耗材SCR催化劑研發(fā)生產(chǎn)—投資建設(shè)產(chǎn)業(yè)鏈最全最先進(jìn)的大型科技型民營龍頭企業(yè)。近年來，公司立足廢氣、廢水、廢固和環(huán)境污染修復(fù)主營業(yè)務(wù)，搶抓機(jī)遇，趁勢而上，在危機(jī)中育新機(jī)，于變局中開新局，全面實(shí)施大環(huán)保、大環(huán)境、大節(jié)能、新能源和裝備智造齊頭并進(jìn)戰(zhàn)略。目前擁有工程管理技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造人員逾1000人，具有中級職稱以上人員約800人。2．已有的工作基礎(chǔ)江蘇峰業(yè)科技環(huán)保集團(tuán)股份有限公司國內(nèi)大氣治理領(lǐng)域的龍頭企業(yè)，在煙氣氮氧化物污染治理領(lǐng)域深耕多年。其中，我司在燃煤電廠的脫硝核心催化劑生產(chǎn)、研發(fā)能力凸出，形成了脫硝用的蜂窩式催化劑、板式催化劑產(chǎn)品、再生催化劑、尿素水解反應(yīng)器等核心產(chǎn)品，并完成了多個脫硝總承包工程，上述核心技術(shù)、核心產(chǎn)品及成熟的脫硝總承包工程經(jīng)驗(yàn)，已廣泛應(yīng)用于電力、焦化、鋼鐵、水泥等行業(yè)超低排放項(xiàng)目，取得顯著成效。本項(xiàng)目前期對燃煤電廠用脫硝節(jié)能技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢做了詳細(xì)調(diào)研，對主要技術(shù)路線及其適應(yīng)性研究也做了初步研究，編制了詳細(xì)的技術(shù)路線及研發(fā)方案。四、計(jì)劃進(jìn)度（包括總的研究期限、年度計(jì)劃進(jìn)度以及已經(jīng)取得的階段成果）2019.1-2019.2本階段的主要任務(wù)是通過查閱資料、數(shù)據(jù)整理、市場調(diào)研拿出初步方案并設(shè)計(jì)出圖紙。2019.3-2019.5進(jìn)一步更深入的對初步設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)和完善，試生產(chǎn)出的產(chǎn)品運(yùn)用到現(xiàn)場試用。2019.6-2019.12五、經(jīng)費(fèi)預(yù)算項(xiàng)目預(yù)計(jì)總經(jīng)費(fèi)325萬元。項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)支出預(yù)算表單位：萬元科目預(yù)算額1、直接從事研發(fā)活動的本企業(yè)在職人員人工費(fèi)1302、研發(fā)活動直接投入的費(fèi)用1853、折舊費(fèi)用與長期待攤費(fèi)用54、設(shè)計(jì)費(fèi)05、裝備調(diào)試費(fèi)06、專門用于研發(fā)活動的無形資產(chǎn)攤銷費(fèi)07、勘探、開發(fā)技術(shù)的現(xiàn)場試驗(yàn)費(fèi)08、研發(fā)成果論證、鑒定、評審、驗(yàn)收費(fèi)0與研發(fā)活動直接相關(guān)的其他費(fèi)用5合計(jì)325六、研究開