本成果提出了一种燃煤过程中砷、硒、铅等重金属的控制技术。本成果采用了“科学问题突破—关键技术研发—装备开发与集成—示范工程”的技术路线，基于“形态定向转化并固定”思想，将炉内与尾部调控技术相结合，促进细颗粒态和气态重金属向粗颗粒态和易溶态转化，实现燃煤电厂不同浓度重金属高效控制。 该技术与超低排放技术互补，具有模块化、可移植性强的特点，既可单独使用，又可以组合使用来满足烟气特点和排放需求。模块化特点使其燃料、炉型、工况和成本适应性强，不仅适应不同煤种，还适应生物质、污泥、城市生活垃圾等燃料的耦合掺烧；不仅适应煤粉炉，也适应流化床等炉型；不仅适应电力行业，也可拓展至非电行业。 图1 燃煤重金属控制总体思路 图2 尾部烟气重金属强化脱除技术体系 图3 重金属控制技术工程应用示范 【技术优势】 现有燃煤电厂重金属控制多采用超低排放技术（低低温电除尘、电袋除尘、湿式电除尘、脱硫增效、SCR催化剂等）实现重金属的协同控制，但重金属污染物含量范围宽，形态复杂，使得超低排放技术对重金属的捕集普适性和协同控制能力不强，适用性差。 本技术针对煤中重金属浓度、种类差异，基于“转化与固定”思路，将炉内与尾部调控技术相结合，促进重金属由细颗粒态、气态向粗颗粒态、高毒性向低毒性转变，技术选择性强，针对不同重金属特征的烟气构建模块化控制策略，实现重金属污染物的高效低成本控制。

项目成果/简介: 源头防治是实施大气污染防治行动、打赢蓝天保卫战的基本保障。针对大气污染主要固定排放源的火力发电厂，研发的电厂烟气污染物浓度平面分布智能传感系统，解决了环保脱硝要求和过量喷氨的核心矛盾，实现了SCR系统动态分区喷氨和精细化运行调整。 1、巡检间隔≤20 s，两侧烟道总巡检周期≤20 min，可实现三种巡检模式； 2、网格式混合平均值测量时间≤2 min，控制氨逃逸量≤3ppm 3、防腐设计，高压反吹防堵，高效制冷、排水，零点自动校正，长期稳定运行。 以600MW煤电机组为例： 减少总喷氨量10%~15%，节约成本30~50万元/年；控制氨逃逸量≤3ppm，降低空预器堵塞的风险，减少送引风机电耗和空预器维护费用，年经济效益200万元；减少空预器堵塞维护时切换清洗引起的降负荷发电量损失约300万元；减少喷氨格栅优化试验，年减少试验费用约30万元。取样系统现场安装图智能巡险柜与烟气分析柜知识产权类型:发明专利技术先进程度:达到国内领先水平成果获得方式:独立研究获得政府支持情况:无

该专利通过雾化喷嘴切圆布置方式，将深度除尘与高效脱硫有机结合，成功实现了旋流雾化高效深度脱硫除尘一体化技术，解决了现有技术瓶颈。该技术和产品已推广应用到华能集团、大唐集团、国电集团、豫能集团等大型发电集团，改造电厂烟气超洁净排放工程共24套，销售旋流雾化器780套，近三年为企业新增产值2.8亿元，新增利润2000万元，节能减排创效达21.7亿元，产生巨大的经济效益与社会效益，促进了行业技术升级换代与节能减排。

源头防治是实施大气污染防治行动、打赢蓝天保卫战的基本保障。针对大气污染主要固定排放源的火力发电厂，研发的电厂烟气污染物浓度平面分布智能传感系统，解决了环保脱硝要求和过量喷氨的核心矛盾，实现了SCR系统动态分区喷氨和精细化运行调整。 1、巡检间隔≤20 s，两侧烟道总巡检周期≤20 min，可实现三种巡检模式； 2、网格式混合平均值测量时间≤2 min，控制氨逃逸量≤3ppm 3、防腐设计，高压反吹防堵，高效制冷、排水，零点自动校正，长期稳定运行。 以600MW煤电机组为例： 减少总喷氨量10%~15%，节约成本30~50万元/年；控制氨逃逸量≤3ppm，降低空预器堵塞的风险，减少送引风机电耗和空预器维护费用，年经济效益200万元；减少空预器堵塞维护时切换清洗引起的降负荷发电量损失约300万元；减少喷氨格栅优化试验，年减少试验费用约30万元。 取样系统现场安装图 智能巡险柜与烟气分析柜

该专利通过雾化喷嘴切圆布置方式，将深度除尘与高效脱硫有机结合，成功实现了旋流雾化高效深度脱硫除尘一体化技术，解决了现有技术瓶颈。该技术和产品已推广应用到华能集团、大唐集团、国电集团、豫能集团等大型发电集团，改造电厂烟气超洁净排放工程共24套，销售旋流雾化器780套，近三年为企业新增产值2.8亿元，新增利润2000万元，节能减排创效达21.7亿元，产生巨大的经济效益与社会效益，促进了行业技术升级换代与节能减排。   专利技术在热电厂实施改造前后对比

"本成果主要依托国家“863”计划（课题名称：固定源烟气处理稀土催化材料的应用与开发，课题编号：2015AA03A401），由南京大学，石河子大学，新疆天富集团有限责任公司三家单位共同研发完成。南京大学董林教授为项目负责人。 董林教授团队长期以来致力于稀土基催化剂的制备科学和表面物理化学性质研究以及有关大气分子污染物的吸附、催化消除方面的应用技术探索。基于前期相关工作积累，成功开发出了低温稀土铈基催化剂配方。 经石河子大学的工业放大及新疆天富南热电有限公司的侧线运行，该配方可以满足在100 ℃运行3000 h以上的寿命及稳定性测试，脱硝效率达55 %以上，并且通过了2000 m3/h级侧线验证（图1）。 该项技术的试验成功，填补了我国在超低温（100 oC）脱硝领域的空白，为燃煤烟气高效除尘脱硫脱硝提供了一条新的技术途径。 同时，通过课题的实施，还达到了去除“白烟”的效果，实现了能源利用和环境保护“一体化”，满足了国家对大气环境保护的实际需要。 随着燃煤电厂尾端烟气脱硝工艺的实施，不仅解决了氮氧化物超低温催化消除的问题，而且符合国家当前“超洁净”排放的趋势，有望在各大电厂及工业窑炉等推广使用。 经石河子大学的工业放大及新疆天富南热电有限公司的侧线运行，该配方可以满足在100 ℃运行3000 h以上的寿命及稳定性测试，脱硝效率达55 %以上，并且通过了2000 m3/h级侧线验证。该项技术的试验成功，填补了我国在超低温（100 oC）脱硝领域的空白，为燃煤烟气高效除尘脱硫脱硝提供了一条新的技术途径。 同时，通过课题的实施，还达到了去除“白烟”的效果，实现了能源利用和环境保护“一体化”，满足了国家对大气环境保护的实际需要。 随着燃煤电厂尾端烟气脱硝工艺的实施，不仅解决了氮氧化物超低温催化消除的问题，而且符合国家当前“超洁净”排放的趋势，有望在各大电厂及工业窑炉等推广使用。 经过国家“十五”和“十一五”的多年攻关，我国除尘和脱硫技术已相对成熟，但是关于氮氧化物治理方面的研究工作起步较晚，目前仍面临诸多挑战，特别是超低温条件（100-150 oC）下的脱硝技术。 基于国家当前严峻的大气环境污染现状及燃煤电厂在现有烟气处理运行模式下遇到的种种问题，我们创新性地提出了“除尘-脱硫-低温脱硝”技术路线（图2），即在电厂原有设备的尾端进行烟气脱硝处理。 与传统脱硝技术路线相比，本项目的研究成果具有以下显著特点： 1. 采用了新型工艺路线 传统燃煤电厂烟气处理多采用“脱硝-除尘-脱硫”的工艺路线（图2上）。这一路线能够很好地利用高温烟气，但催化剂寿命受制于粉尘的冲刷，通常只能稳定运行2-3年。 本课题采用“除尘-脱硫-低温脱硝”的技术路线（图2下），即在电厂原有设备的尾端进行烟气脱硝处理，既可以作为氮氧化物“超洁净”排放的有效保障，也可以作为脱硝工艺的新技术路线使用。 同时，由于烟气经过前期除尘和脱硫后，干扰组分（粉尘、SO2和碱重金属等）极大减少，这有利于催化剂长时间稳定运行。 2. 开发低温稀土基超低温脱硝催化剂填补了国内外研究领域空白 目前，我们开发的超低温脱硝催化剂经2000 m3/h级烟气流量侧线试验后，已连续稳定运行3000 h以上，脱硝效率保持在55 %以上，远远低于目前已有工业应用报道的脱硝催化剂温度（如，荷兰壳牌公司生产的TiO2-V2O5催化剂工作温度最低，为140 oC），进一步拓展了脱硝催化剂的最低工作温度区间（图3）。

（专利号：ZL 201110277461.X） 简介：本发明公开了一种烟气脱硫渣墙体砖的制备方法，它是由烟气脱硫渣、高炉矿渣、氧化剂、催化剂和凝结剂经配料、搅拌混合、陈化消解、压制成型、蒸汽养护工序制备而成，各组份含量(质量)为：烧结烟气脱硫渣20％-80％，高炉矿渣20-70％，氧化剂1-10％，催化剂0.01％-0.05％，凝结剂0.5-1.5％。采用模压压制成型，压制压力≥20MPa；蒸汽养护温度120-140℃，恒温养护时间为2-

项目概况 基于相关规范，建立了一套针对石灰石、石灰、活性炭（焦）等燃煤锅炉烟气脱硫吸 收剂的性能测试设备。可为石灰石、石灰、活性炭（焦）生产厂提供技术支持，同时为石灰 石（石灰）-石膏烟气脱硫法，活性炭（焦）干法烟气脱硫工艺提供设计可行性分析，以及 脱硫装置的运行提供技术支持。 主要特点 对于石灰石、石灰为吸收剂的湿法烟气脱硫工艺，由于石灰石、石灰成分不同，尤其 是 CaO、MgO 等主要成分的变化，导致脱硫活性不同。并且石灰石、石灰循环浆液还含有部 分石膏、飞灰等成分，对浆液吸收 SO2的性质产生影响。对于活性炭（焦）为吸收剂的干法烟气脱硫工艺，由于活性炭（焦）制备工艺不同，吸附 SO2能力各异。在设计初期，尤其是 在筛选吸收剂，或对已建脱硫装置进行优化分析过程中，需要对不同吸收剂的 SO2吸收能力 进行评价。本测试设备即是根据以上测试原理，模拟烟气脱硫环境，对吸收剂进行测试。 技术指标 测试结果易读取，直观，设备操作简便易行。设备建立的模拟情况与湿法、干法工业 运行接近，观察、检测方便、实用性强（可反复使用）。此类测试平台是一种新颖的科研开 发平台。 市场前景 近年来与多家环保公司合作，有良好的适用性，受到广泛认同。目前已为国内 3 家环 保公司，2 家石灰石生产厂所采用。具有良好的市场空间

针对现有脱硫脱硝工程中液氨和尿素制氨的缺点，实验室开发了尿素制氨 新技术。尿素制氨新技术是利用尿素的缩合反应，在尿素发生反应时既产生氨， 又得到高附加值产品，使整个尿素分子得到充分利用，其化学反应式如下： (NH2)2CO + 催化剂 →衍生物 + NH3↑ 尿素制氨新技术具有以下特点： 1、尿素原料充分利用：在尿素制氨新技术中，尿素全部转化成了产品并得 到了增值；而传统尿素制氨中有 50%的尿素转化成了无用的 CO2； 2、节能减排：反应温度低（250℃）、能量消耗少，达到了真正的零排放， 而传统尿素制氨工艺需要 600℃的高温，用燃油加热或电加热，消耗大量能源 并释放 CO2； 3、提高了用氨安全性：产生的氨直接用于脱硫脱硝，不用储存，降低了运 输、储存和使用液氨所带来的安全风险； 4、经济效益高：生产的氨气直接用于脱硫脱硝，同时得到高附加值产品。

针对现有脱硫脱硝工程中液氨和尿素制氨的缺点，实验室开发了尿素制氨新技术。尿素制氨新技术是利用尿素的缩合反应，在尿素发生反应时既产生氨，又得到高附加值产品，使整个尿素分子得到充分利用，其化学反应式如下： (NH2)2CO + 催化剂 →衍生物 + NH3↑ 尿素制氨新技术具有以下特点： 1、尿素原料充分利用：在尿素制氨新技术中