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降低循环流化床锅炉烟气
NOx
排放
技术
研究
成果介绍 成果名称:降低循环流化床锅炉烟气NOx排放技术研究 成果参与单位:华北电力大学、中石化洛阳技术研发中心 成果完成人:常剑、齐文义、王体朋、陆强、陈千惠、李小苗、黄延召、郝代军、孟学峰、邓向军 知识产权情况:成果对应发明及实用新型专利1项,已形成完整知识产权体系 随着NOx排放标准的日益严苛,低NOx燃烧+SNCR+SCR(或臭氧脱硝)配置已经成为常态,严重削弱了循环流化床锅炉低成本污染物治理的优势。本研究在明确循环流化床锅炉NOx形成演化机制与CO原位催化还原脱除机理的基础上,确定关键污染物NOx与CO、炭质颗粒的时空分布与变化规律,确立专用脱硝催化剂的主要反应区域,构筑与CO和炭质颗粒原位脱硝反应高度协同匹配的催化剂和传递环境。开发适于循环流化床锅炉的脱硝催化剂,加入锅炉炉膛内部,利用燃料燃烧产生的CO和炭质颗粒原位脱除烟气中的NOx,高强度、粒度适宜的催化剂颗粒随循环灰在系统内循环,可以提高催化剂的使用效率,降低脱硝成本。 与现有脱硝技术相比,该技术具有操作流程短、使用方便、脱硝成本低的优势。为进一步验证本技术在不同尺度规模工业装置上的脱硝性能,需寻求再次工业验证装置。 创新点 1、基于循环流化床锅炉烟气NOx的生成与转化机理,提出了通过向循环流化床锅炉燃烧室内加入脱硝催化剂颗粒、利用循环流化床锅炉自身具有的特殊还原气氛、原位将烟气中的NOx催化还原为N2的技术路线。 2、基于循环流化床流动和热质传递特性,研究开发了一种脱硝催化剂,催化剂具有适宜的堆积密度、粒度分布和强度,使其在循环流化床循环燃烧过程中具有较高的保留度,降低了催化剂的用量,单位脱硝成本相对较低。 3、首次在工业规模220t/h循环流化床锅炉上进行了脱硝催化剂工业应用试验,脱硝效率达到50%~70%,实现了该装置NOx的超低排放。 市场前景 2022年在中石化九江分公司220t/h工业规模循环流化床锅炉上进行了脱硝催化剂工业应用试验,脱硝效率达到50%~70%,在停止SNCR喷氨和降低30%左右的臭氧的情况下,实现达标排放。 应用案例 据统计,全国大大小小的CFB锅炉超过3000台。日益严格的环保标准促使更多企业加大在环保方面的投入,但严峻的经济形势也会使企业在环保投资方面更加理性,能满足环保要求、经济上合算的技术将越来越受到人们的重视。低NOx燃烧+SNCR+SCR(或LoTOx)等是目前降低CFB锅炉烟气NOx排放的主要技术,但存在运行成本高、运行周期短等缺陷。 采用炉内脱硝催化剂的方法,在燃料燃烧过程中将NOx原位转化成N2,脱硝成本低、不会产生二次污染,具有良好的经济效益和社会效益。
华北电力大学
2023-07-13
富氧
燃烧
高效低成本运行关键
技术
与示范
【研究背景】 我国以煤为主的能源禀赋决定了煤电将会在未来一段时间内充当托底角色,燃煤发电过程中产生的CO₂作为主要碳排放源,成为了“2030碳达峰、2060碳中和”愿景目标的现实约束。开发具有大规模CO₂捕集功能的新型低碳燃烧技术是实现“双碳”目标的关键。其中,富氧燃烧技术采用空分系统所产生的氧气(纯度>95%)代替助燃空气,同时采用烟气再循环调节炉膛内的介质温度和传热特性,实现烟气中CO₂高浓度富集,便于CO₂的分离与捕集,是最具发展前景的规模化碳捕集技术。 【成果介绍】 本成果提出了一种富氧燃烧高效低成本运行关键技术与其对应示范装置。着眼于发展经济、安全和可靠的富氧燃烧技术需求,本成果重点围绕两个关键科学技术问题: (1)基于氧/燃料双向分级的富氧燃烧火焰组织、传热调控与污染抑制原理; (2)基于静/动态仿真的富氧燃烧系统集成优化和控制技术,组织共性技术研发和工程示范。 本成果建立了常压与加压富氧燃烧条件下的分级燃烧、传热和污染物控制理论,开发了常压富氧燃烧的分级燃烧系统,研制了加压富氧燃烧的燃烧、换热及返料等关键装备,突破了酸性气体共压缩纯化等共性关键技术,掌握了常压富氧燃烧的系统集成、优化与控制方法,并提升富氧燃烧大型化设计能力。 其中,运用富氧压缩S/N/Hg一体化脱除技术,SO₂/NOx/Hg脱除率分别达到99%,93%和98%;35MWth富氧燃烧工业示范连续运行168h,锅炉燃烧效率90.68%,烟气中CO₂浓度71-82%,NOx浓度(等效空气燃烧)110mg/Nm³。相比空气工况,富氧工况下脱汞效率(以ESP前为基准)和ESP除尘效率进一步提升。 图2 应城35MWth富氧燃烧工业示范系统及现场实时运行 【技术优势】 与现有的其它碳捕集技术,包括燃烧前、燃烧后碳捕集技术,富氧燃烧碳捕集技术的改造成本更低,系统效率更高、生成成本更低、投资与碳减排成本更低。 【技术指标】 【资质荣誉】 获日内瓦国际发明展金奖(2017)、国际自动化学会电力工业设施奖(2017)、湖北省技术发明一等奖(2018)。
华中科技大学
2023-07-19
石油化工
低
碳转型发展论坛在青岛举办
10月13日,石油化工低碳转型发展论坛在山东青岛召开。
中国高等教育学会
2023-11-07
中国高等教育学会关于召开石油化工
低
碳转型发展论坛的通知
为推进石化行业绿色发展、低碳转型,完善能源科技协同创新机制,助力培养行业所需拔尖创新人才,建立跨领域、跨学科的创新联合体,形成协同攻关合力。经研究,中国高等教育学会决定举办石油化工低碳转型发展论坛。
中国高等教育学会
2023-09-22
研究揭示双加氧酶的
低
复杂度结构域调控DNA氧化去甲基化
该研究揭示了Tet双加氧酶催化活性中心的一个低复杂度结构域(Low complexity domain,LCD)介导该家族蛋白的酶活负调控,阐述了LCD保护卵母细胞甲基化组免受过度氧化的重要作用,显示DNA甲基化谱式的正常建立对于哺乳动物发育至关重要。
中国科学院分子细胞科学卓越创新中心
2024-01-08
上海民航职业
技术
学院罗玉梅:匠心育人 护航蓝天
“全国高校黄大年式教师团队”学术活动
中国高等教育博览会
2024-06-07
关于印发《上海市颠覆性
技术
创新项目管理暂行办法》的通知
为进一步推动颠覆性技术创新发展,加快推进上海国际科技创新中心建设,经研究决定,现制定并印发《上海市颠覆性技术创新项目管理暂行办法》。
上海市科学技术委员会
2024-06-10
李强签署国务院令 公布《国务院关于修改〈国家科学
技术
奖励条例〉的决定》
本决定自公布之日起施行。
中国政府网
2024-05-30
温州市科学
技术
局关于印发《温州市概念验证中心和中试平台建设指引(试行)》的通知
助力科技成果从科技创新“关键变量”转化为高质量发展“最大增量”。
温州市科学技术局
2024-05-31
无人喷浆
技术
成果基于大数据及人工智能,开发了无人喷浆技术,研发出喷浆机器人,该机器人具有手动模式、XYZ模式和全自动模式。 研发了自动控制技术,实现了半自动喷浆“机械臂在给定规则受喷面自动运动”、“工人操纵虚拟遥控器”及“基于图像检测的喷嘴与受喷面自动垂直”;研究了隧道场景的清晰高精度3D视觉检测技术,实现对隧道环境信息智能感知,包括“隧道空间场景高品质图像信息检测”、“喷浆厚度信息检测”,实现了智能喷浆台车隧道激光图像检测及其与湿喷台车坐标统一;激光雷达与相机融合的目标检测精度在相机倾斜条件下为85.4%,在相机不倾斜条件下为93.1%。在钢拱块长度为50mm,拱架高7m的检测中,误差控制在7mm以内。
中南大学
2023-07-18
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