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。

围绕是否能从源头创新重大装备的设计与制造技术，实现不同原料、不同规 模劣质粉煤气化制氢，使之更低成本、更高效率、更加清洁已是国内外能源领域 面临的主要问题。粉煤、生物质气化制氢流程包括:原料气化、脱硫、CO 水汽 变换、变压吸附及余热回收等，由于流化床气化燃料适应性广，能实现炉内高效 脱硫，也尤其适合不同颗粒气化处理，国际温克勒炉和恩德炉是大量使用的流化 床气化技术，国内在流化床气化方面也有较好的探索和应用，但总体上，流化床 气化由于炉内停留时间较短，排渣和飞灰碳含量较高，不同形式的颗粒或聚团流 态

本实用新型公开了一种旋流流化床固体粒子发生器，是在主气路中引出旁路气流作为粒子发生器的驱动动力，旁路气流分别通过底部和侧壁切向通孔注入压力容器中，底部注入的气流用于驱动流化床，切向注入的气流可形成旋流增加气流紊乱程度，综合利用流化床和旋流分散干燥的固体粒子，形成气溶胶，从而保证粒子质量，最后通过压力容器上部的气路将气溶胶注入主气路。本实用新型不需要额外的高压气源，不会改变空气或者是燃料气体流量及其相对比例，可以避免增加额外的流量计/流量控制器的使用。利用流化床和旋流结构，可有效提高粒子散布的均匀性，并有效避免流化床中形成稳定气路而失效，该装置结构简单，操作维护方便，投资及维护费用低。

项目在前期取得的各类重点项目研究成果以及光离子催化专利技术的基础上，开发功能强大的净化新 技术和产品，实现PM2.5、有毒致癌类气态污染物、新型臭氧（O3危害不亚于PM2.5）、细菌病毒等复合空气污染物高效去除和深度净化，以改善空气质量和人体健康。与企业联合进行技术、产品推广和应用，服务社会并创造经济价值。

工业排放的挥发性有机污染物（VOCs）大多具有一定的环境毒性，VOCs的污染问题一直是世界各国极为重视的环境问题，并制定了相关排放法规。我国在生产和使用化学品过程中（如石化、制鞋业、皮革业、喷漆和涂料等行业），所产生的有机废气排放成为大气污染的主要来源之一，国内外实践证明催化氧化是治理工业有机气体污染物的最有效方法。本项目针对VOCs净化催化剂开发过程中要解决的两个关键难题（低温催化活性和高温稳定性；减少贵金属用量以降低生产成本），运用纳米技术开发了具有自主知识产权的净化催化剂的关键材料－高性能与稳定性有机结合的稀土储氧材料、高温稳定的大比表面氧化铝复合氧化物；在净化催 化剂的组成设计方面，充分利用我国丰富的稀土资源，提出了“稀土－非贵金属－微量贵金属”的催化剂活性组分设计方案，降低了贵金属用量，从而显著降低了催化剂生产成本；运用系统工程学原理解决了均质、稳定、高净化效率的整体式催化剂的制备工艺（真空涂覆－负压抽提技术）和基于纳米组装技术的活性组分一次性涂覆技术，从而制备了高性能的VOCs净化催化剂。本项目在多家化工企业得到了推广应用，产生了明显的经济效益和社会效益。

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

本项目从提高系统溶解氧水平、增大碳源利用效率、优化季节性湿地植物 配置、提高湿地植物经济附加值等角度入手，开展了近十年的系列技术研发， 发明了嵌套式增氧、分段进水、人工弓棚、季节性湿地植物混合配置、湿地植 物高附加值资源化材料制备等技术，显著提高了人工湿地水质净化技术的污染 物去除效率和运行的稳定性。

随着生产的不断发展，水资源的使用量不断增加，为节约新鲜水的用量，保护和合理利用有限的地下水资源，生活中水经深度处理后用于工业生产是提高水资源利用率的有效方法。“混凝+气浮+纤维束过滤工艺+杀菌”是北京科技大学环境与节能工程研究中心研究开发的一种较为先进的深度水处理技术。生活污水经该方法深度处理后，CODcr、BOD5、SS、硬度、碱度等指标均达到或高出了工业冷却水水质标准，可用来替换原来的地下井水用于工业生产的循环冷却用。本技术还可根据不同二级出水水质和不同的生产要求，选用超滤、反渗透、EDI 等技术进行深度处理。

随着生产的不断发展，水资源的使用量不断增加，为节约新鲜水的用量，保护和合理利用有限的地下水资源，生活中水经深度处理后用于工业生产是提高水资源利用率的有效方法。“混凝+气浮+纤维束过滤工艺+杀菌”是北京科技大学环境与节能工程研究中心研究开发的一种较为先进的深度水处理技术。生活污水经该方法深度处理后，CODcr、BOD5、SS、硬度、碱度等指标均达到或高出了工业冷却水水质标准，可用来替换原来的地下井水用于工业生产的循环冷却用。本技术还可根据不同二级出水水质和不同的生产要求，选用超滤、反渗透、EDI等技术进行深度处理。“混凝+气浮+纤维束过滤工艺+杀菌”深度处理工艺流程

空气净化器和臭氧发生器广泛用于“室内空气净化”、“汽车尾气治理”、“工业给水处理”等领域。影响空气净化器和臭氧发生器性能的因素很多，如电极的结构、绝缘材料的介电常数、高压电源等，其中高压电源是影响它们生产效率和寿命的重要因素。本项目开发的空气净化器和臭氧发生器电源，具有功耗底、体积小、重量轻、可靠性高等特点，各项指标均优于同类进口产品。以下给出的是一种用于空气净化器供电电源的主要性能指标：1、输入电源：AC220V±10%  50HZ