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中国环保产业 2010.04
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体,其表面涂敷活性贵金属组分。这类催化剂有较高
的活性且反应温度较低,缺点是对NH
3
有一定的氧化作
用,易中毒失效。因此在二十世纪八九十年代以后逐渐
被淘汰。
(2)含金属氧化物类催化剂
此类催化剂以金属氧化物、活性炭等作为活性成分。
以TiO
2
、Al
2
O
3
、ZrO
2
、SiO
2
、活性炭(AC)等作为载体。目
前工程中应用最多的SCR催化剂是氧化钛基催化剂,以
TiO
2
为载体,以V
2
O
5
、WO
3
为活性成份,一般TiO
2
含量为
90%左右。
(3)沸石分子筛型催化剂
这一类催化剂的特点是活性温度较高,最高可以达
到600℃。这类催化剂也是目前国外学者研究的重点,
但在工业应用还不多。
2.2 按结构形式分
(1)平板催化剂
平板式催化剂采用钢板作为骨架,表面涂敷活性催
化剂后烧结成型。相对重量轻,比表面积小,与波纹板
式催化剂、蜂窝式催化剂相比在处理的烟气量相同时,
体积较大。在国外还用于垃圾焚烧炉后的尾气脱硝。市
场占有份额为20%~30%。
(2)波纹板式催化剂
波纹板式催化剂采用玻璃纤维板或陶瓷板作基材,
浸渍催化剂后烧结成型,市场占有份额约5%。
(3)蜂窝式催化剂
蜂窝式催化剂是将催化剂粉料和陶瓷物料均匀混合
后挤压成型为蜂窝状,然后烧结成型。催化剂与整体结
构混合均匀,孔隙率高,强度高,磨损不易导致催化剂
剥离、散失,催化剂很难失效。蜂窝式催化剂具有足够
的强度,同时具有表面和深层催化作用,完全能满足需
要。市场占有份额为60%~70%。
3 SCR催化剂市场分析
3.1 火电厂氮氧化物排放相关政策
2000年我国氮氧化物排放量为1880万吨,2005年为
2200万吨,随着火电机组装机容量的增加,预计到2010
年为2420万吨,2020年将会达到2668万吨
[3]
。因此,国
家将从排放标准上加大对氮氧化物排放的控制力度。
(1)《火电厂大气污染物排放标准》(GB 13223-
2003)中规定了燃煤机组氮氧化物排放标准,见表1,
其中规定液态排渣炉执行Vdaf<10%的氮氧化物排放浓
度值,第Ⅲ时段的火力发电锅炉必须预留安装烟气脱硝
装置的空间
[4]
;《大气污染防治法》规定“企业应当对
燃料燃烧过程中产生的氮氧化物采取控制措施”;国家
环境保护“十五”计划规定“新建燃煤电厂要采用低氮
燃烧方式控制氮氧化物的排放”;国家环保总局表示,
烟气脱硝装置必须与电厂建设同步进行,新建电厂必须
上马烟气SCR脱硝或者必须预留接口
[3]
。
对于氮氧化物污染严重和环境容量有限的经济发达
地区,当地政府提出了更高的排放要求,如北京将NO
X
排放标准严格到100mg/Nm
3
。
从有关部门了解到,国家还将会把火电厂氮氧化物排
放标准从450~1100mg/Nm
3
降低至200~280mg/Nm
3
,届时
低氮燃烧器和分级燃烧将无法满足排放要求,只有安装
选择性催化还原(SCR)烟气脱硝装置才能达标排放。
(2)现行的《排污费征收使用管理条例》规定,自
2004年7月起对氮氧化物按0.6元/污染当量收费
[3]
。
(3)国家环保总局提出将“火电厂氮氧化物总量控
制应提上日程”
[3]
。
3.2 国内烟气脱硝现状
《国家环境保护“十一五”规划》中逐步把氮氧化
物的总量控制工作提上日程,强调“继续开展氮氧化物
控制研究,加快氮氧化物控制技术开发与示范,为实施
总量控制创造条件”。目前,我国的脱硝工作也取得了
一定成绩,截止到2007年底,已建、在建和拟建的火电
厂脱硝项目已达5745万kW装机容量
[2]
。
目前国内政策十分重视和支持脱硝项目,但脱硝项
目是纯粹的投资而没有任何收益的项目,因此,各电力
公司对上脱硝项目的积极性不高,脱硝项目的形成需
要政策的督促,另外也需要电力公司内部利润空间的
支持。
在北京、珠三角、长江三角等经济发达地区,由于电力
需求量大,火电厂数量相对较多,机组容量较大,氮氧化物
污染严重,目前已安装、正在安装或计划安装SCR脱硝系统
时段
第1时段
第2时段
第3时段
实施时间
2005年1月
1日
2005年1月
1日
2004年1月1日
燃煤锅炉
Vdaf<10%
1500
1300
1100
10%≤Vdaf≤20%
1100
650
650
Vdaf >20%
450
表1 火力发电锅炉氮氧化物最高允许排放浓度
[4]
(单位:mg/m
3
)