NOx减排技术

2024-08-13

NOx减排技术（9篇）

1.NOx减排技术篇一

电站燃煤锅炉全负荷低NOx排放控制技术探讨

黄文静1，戴苏峰2，艾春美2，康志宏2

(1.上海电力股份有限公司闵行发电厂，上海 200245;2.上海电力股份有限公司，上

海 200010)

关键词：NOx排放，燃煤锅炉，SCR入口烟温，全负荷低NOx排放控制技术

摘要：随着环保形势的日益严峻，新颁布的《火电厂大气污染物排放标准》对燃煤火力发电厂NOx排放浓度限值提出了更高的要求，研究高效的低NOx排放控制技术刻不容缓。目前国内采用低氮排放控制技术的燃煤机组在额定工况下基本能满足排放要求，但在低负荷时，由于SCR入口烟温低于催化剂正常工作温度窗口而导致脱硝系统无法投运，针对这一问题的主要对策有增加省煤器旁路、提高锅炉给水温度以及开发宽温度窗口SCR脱硝催化剂。目前国内所采用的省煤器旁路烟道等技术是以牺牲一定的经济性为代价的，高效节能的锅炉全负荷低NOx排放控制技术的研究对于逐步改善周围大气环境质量具有显著的经济效益和社会效益。本文旨在为燃煤锅炉进行全负荷低NOx排放控制提供参考。

Discussion about Low NOx Emission Control Technology under Full Load in a Coal-Fired Boiler

Huang wenjing 1，Dai sufeng 2，Ai chunmei 2，Kang zhihong 2

(1.Shanghai Electric Power co.,LTD.Minhang Power Plant，Shanghai 200245;2.Shanghai Electric Power co., LTD.Shanghai 200010)

Abstract: As the environmental situation is becoming more and more serious,the new “Emission standard of air pollutants for thermal power plants”stipulates lower NOx emission concentration limit,so it is urgent to study efficient low NOx emission control technology.Most coal-fired units can meet the emission requirements under rated conditions,but SCR de-NOx system can not work normally because temperature of SCR inlet flue gas is too low when the unit is under low load.The measures to solve the problem is installing economizer bypass, raising boiler feed-water temperature and developing SCR denitration catalyst which can be used under wide temperature range.Economizer bypass technology adopted at home now will lead to low unit efficiency.Study of energy-efficient low NOx emission technology has significant economic and social benefit on improving the atmospheric environment quality.This paper aims at providing reference of controlling NOx emission under full load for coal-fired boiler.Key words：NOx emission;coal-fired boiler;SCR inlet flue gas;low NOx emission control technology under full load 前言

我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，以煤为主的资源禀赋以及石油、天然气等一次能源对外依存度日益增加，决定了燃煤火力发电在我国的电力工业中占主导地位的格局。由于工业不断发展，能源消耗逐年增加，氮氧化物(NOx)的排放量也迅速增加，燃煤电厂(主要是煤粉炉)产生的大气污染物(特别是NOx)的排放急需得到控制，如何有效地控制NOx的生成已经成为人们普遍关注的焦点。根据中国环境监测总站提供的数据，2011年我国氮氧化物排放总量为2404.3万吨[1]，其中电力行业的氮氧化物排放占45%，占各种燃烧装置NOx排放总量的一半以上，而电力行业排放的氮氧化物80%以上由燃煤锅炉排放[2]。因此，2011年7月29日，我国新颁布了GB13223—2011《火电厂大气污染物排放标准》，新标准明确规定新建燃煤火力发电锅炉NOx(以NO2计)排放浓度必须低于100mg/m3[3]，达到了国际先进或领先水平，降低NOx排放的任务非常紧迫。

全负荷低NOx排放控制现状

控制NOx排放的技术包括低氮燃烧技术和烟气脱硝技术。目前普遍采用的低氮燃烧技术主要有：低氮燃烧器、燃料分级燃烧技术、空气分级燃烧技术等。应用在电站燃煤锅炉上的成熟的烟气脱硝技术主要有选择性催化还原法(SCR)、选择性非催化还原法(SNCR)以及SNCR/SCR混合烟气脱硝技术[4,5]。

目前，我国火电行业已形成以低氮燃烧和烟气脱硝相结合的技术路线。截至2010年底，我国已投运的烟气脱硝机组约81675MW，占全国煤电机组容量的12.47%。截至2011年3月底，全国已投运的烟气脱硝容量达96885MW，其中采用SCR工艺的占93.31%，采用SNCR工艺的占6.28%，采用SNCR与SCR组合工艺的占0.41%[6]。“十一五”期间新建燃煤机组全部采用了先进的低氮燃烧技术，烟气脱硝关键技术和设备国产化等方面均取得了重要进展。

催化剂是SCR脱硝系统的核心部件，其性能对脱硝效果有直接影响。而烟气温度对反应速度和催化剂的反应活性及寿命有决定作用，是影响SCR脱硝效率的重要因素之一。目前国内燃煤电站常用的SCR催化剂为中温催化剂，正常活性温度区间一般为320～400℃。锅炉省煤器和空预器之间的烟气温度与这个温度范围接近，因此，国内燃煤电站SCR脱硝装置一般布置在锅炉省煤器和空预器之间。SCR催化剂最佳反应温度窗口为340～380℃，入口烟温在360～380℃以下时，SCR反应效率随着温度的提高而提高，相应的氨逃逸率则逐渐降低。如图1所示为NH3/NOx摩尔比一定时，不同烟气温度下的SCR反应效率[7,8,9]。

当烟气温度低于催化剂的适用温度范围下限时，在催化剂上会发生副反应，NH3与SO3和H2O反应生成(NH4)2SO4或NH4HSO4，减少与NOx的反应，降低脱硝效率，生成物附着在催化剂表面，堵塞催化剂通道或微孔，降低催化剂的活性，同时局部堵塞还会造成催化剂的磨损。另外，如果烟气温度高于催化剂的适用温度，会导致催化剂通道和微孔发生变形，有效通道和面积减少，从而使催化剂失活，缩短催化剂的使用寿命。典型燃煤锅炉烟气SCR脱硝工艺流程为：锅炉→省煤器→脱硝反应器→空预器→除尘脱硫装置→引风机→烟囱。

图1 SCR反应效率与烟温的关系曲线

下图为典型火电厂烟气SCR脱硝系统流程图：

图2 典型火电厂烟气SCR脱硝系统流程图

在我国，绝大多数燃煤机组参与电网调度，因此在实际运行过程中，尤其是非用电高峰时，机组常常不能满负荷运行，甚至运行于50%以下的负荷区间。虽然机组在满负荷运行时省煤器出口温度大于350℃，但在中、低负荷下的SCR反应器入口烟温经常会低于SCR催化剂的最佳反应温度窗口，此时氨气将与烟气中的三氧化硫反应生成铵盐，造成催化剂堵塞和磨损，降低催化剂的活性，使SCR脱硝系统无法正常运转，难以满足全负荷下低NOx排放的要求[10]。

针对锅炉低负荷运行时SCR入口烟温过低而导致SCR脱硝系统无法投运，国内多家环保工程公司及发电单位致力于开发适用于电站燃煤锅炉全负荷运行的低NOx排放控制技术，主要分为SCR入口烟温优化调整和开发高效宽温度窗口SCR脱硝催化剂。

2.1 SCR入口烟温优化调整方案

2.1.1 省煤器给水旁路

如图3所示，本方案中省煤器给水入口处分为主流水量和旁路水量，主流水量进入省煤器中吸热升温，旁路水量则绕过省煤器，最终两者在省煤器出口混合。SCR反应器入口烟温是通过调整旁路水量和主流水量的比例来调节的。

经计算[10]表明，由于水侧换热系数远大于烟气侧换热系数(约83倍)，经过给水旁路的调节，SCR反应器入口烟温有一定提升，但烟温提升幅度较小。随着旁路水流量的增加，进入省煤器的主流水量减少，省煤器出口水温升高，严重时会在省煤器出口产生汽化现象，使省煤器无法正常运行甚至烧坏。尽管省煤器出口水温变化很大，但是总的省煤器出口混合水温降低不多，对锅炉主要参数的影响不大。排烟温度则随着SCR反应器入口烟温的提高而不断提高，排烟损失增加，影响锅炉效率[10]。由于给水旁路调节对于省煤器传热系数的影响较小，尽管省煤器吸热量有所变化，但是从热平衡的角度来看，烟气放热量变化不明显，导致需要调节大量的旁路给水才能提高一定温度的SCR反应器入口烟温。因此，认为省煤器给水旁路调节方案的SCR反应器入口烟温调节特性较差。

图3 省煤器给水旁路示意图

2.1.2 省煤器内部烟气旁路方案

本方案设计在省煤器所在烟道区域，减少相应的省煤器面积，使内部旁路烟道和省煤器并列布置。如图4所示，内部旁路烟道出口处设置烟气挡板，通过调节旁路烟气挡板的开度来控制内旁路烟气和省煤器出口烟气的混合比例，从而达到调节SCR反应器入口烟温的目的。

图4 省煤器内部烟道旁路示意图

此方案因省煤器面积减少，省煤器出口烟温具有自我提升作用，在旁路全关的情况下，排烟温度依然有所提升，这对高负荷运行不需要调节SCR反应器入口烟温时的经济性是不利的。

2.1.3 省煤器外部烟气旁路

图5为省煤器外部烟气旁路示意图。在省煤器入口与省煤器出口这段烟道区域外部设置旁路烟道，外部旁路烟道出口处设置旁路烟气挡板，通过调节旁路烟气挡板的开度来调节外旁路烟气和省煤器出口烟气的混合比例，进而达到调节SCR反应器入口烟温的目的。

与省煤器内部烟气旁路方案相比，不考虑因省煤器面积减少带来的省煤器出口烟温的自我提升，两种方案中同样的烟气份额下，烟温调节能力很接近。但是内部烟气旁路具有抬升烟温的作用，因此，省煤器外部烟气旁路的烟温调节能力更占优势[10]。

图5 省煤器外部烟道旁路示意图

增加省煤器旁路将引起如下问题：

1、旁路运行时降低锅炉效率，增加煤耗及热损失。

2、增加旁路烟道及挡板，增加脱硝系统投资和运行维护费用，旁路挡板可能积灰阻塞，影响系统运行。

3、省煤器旁路将造成进入SCR系统烟气流场紊乱，降低总的脱硝效率。

4、该旁路需在锅炉包覆开孔，对锅炉烟温和烟气量都提出新要求，对锅炉性能及热平衡均有一定影响。

2.1.4 提高锅炉给水温度

提高锅炉给水温度技术主要是通过各种手段来提高进入省煤器的锅炉给水温度，从而减少给水在省煤器的吸热，提高省煤器出口即SCR脱硝反应器入口烟气温度。

以上海某300MW电站燃煤锅炉烟气升温系统(Gas temperature Raising System，以下简称GRS系统)的改造[11]为例说明此方案提高SCR入口烟温的原理及应用。

GRS系统改造方案从省煤器水侧入手，通过低负荷时在给水中加入炉水，提高省煤器入口的水温，减少省煤器的吸热，从而提升SCR反应器入口烟气温度，以满足脱硝SCR反应器入口烟温的要求。

该烟气升温系统结构见图6所示：该系统利用原锅炉炉水循环泵，在循环泵出口分成两路，一路通过电动调节阀与下水包连接;一路通过电动调节阀与省煤器的给水入口并联，这部分炉水和给水的混合提高了省煤器入口给水的温度，降低温差减少烟气放热量提高省煤器出口烟温，从而满足SCR脱硝的适用温度。

该烟气升温系统适用于亚临界和超高压的汽包锅炉。

图6 GRS改造方案原理图

2.2 宽温度窗口SCR脱硝催化剂

开发适用于更低温度的脱硝催化剂是目前SCR脱硝的一个重要课题，目前国内部分高校及环保科研院所均在进行宽温度窗口SCR脱硝催化剂的研发。中国矿业大学的郭凤[12]等人以溶胶—凝胶法制备TiO2为载体的催化剂活性温度窗口为250～400℃，脱硝转化率最高达到理论值80%;南开大学已在实验室里实现了催化剂在260℃以下长时间安全连续运行[13];中国科学院过程工程研究所的科研团队的宽工作温度烟气脱硝催化剂项目得到了国家“863”计划重点项目的支持;国电集团正在进行降低催化剂起活温度和催化剂活性温度窗口范围延展等方面的研究。

然而目前国内对宽温度窗口SCR催化剂的研究工作还停留在实验室小试阶段，尚没有进行大规模的商业应用，或者反应时间过长，或者成本太高，无法满足当前电站燃煤锅炉进行烟气脱硝的迫切需求。

结论

随着国家环保形势的日益严峻，新颁布的《火电厂大气污染物排放标准》对NOx的排放浓度提出了更高的要求，国内新建机组均采用了低NOx排放控制技术，大部分现有机组也相应进行了低氮燃烧改造和加装SCR脱硝装置。针对SCR脱硝的机组在低负荷情况下无法投运的问题，国内已有的解决办法有增加省煤器旁路烟道、提高锅炉给水温度以及研发宽温度窗口SCR催化剂。以上技术虽然能一定程度地解决目前低负荷SCR脱硝系统无法正常运转的问题，但省煤器旁路运行时会降低锅炉效率，增加煤耗及热损失，牺牲一定的经济性;而宽温度窗口催化剂的研究尚在实验室小试阶段，无法满足当前电站燃煤锅炉进行烟气脱硝的迫切需求。在保证锅炉效率的前提下，实现机组全负荷下的低NOx排放，是一项重要课题。

我国对NOx的控制研究起步较晚，对各种低NOx排放控制技术使用时间不长，火电厂应能根据自身实际状况，制定可行的全负荷低NOx控制方案。对此，笔者提出以下建议：

(1)综合考虑电力企业的承受能力，结合实际，对不同锅炉所处位置区别对待，对新老机组区别对待，重点突出，以有限投入获得最佳环保效益。

(2)通过锅炉受热面布置的优化设计，主要是理论计算与分析不同负荷下低NOx燃烧炉内烟温特性与锅炉受热面换热特性间的耦合关系，完成适合全负荷低NOx排放的锅炉整体布置方案设计，确保在全负荷工况下满足锅炉主、再热气温的匹配以及SCR入口烟温的需求。确保锅炉全负荷运行工况下满足合适的SCR烟温。

(3)以现有低氮空气燃烧系统为基础，有针对性地开展全负荷低氮燃烧优化工作。通过调整一、二次风、燃尽风风量及燃烧器喷嘴摆动，优化不同条件下炉内化学当量比分布，在降低NOx排放浓度的同时进一步提升低负荷条件下炉膛出口烟温，为SCR设备运行提供合适的工作条件。

(4)研究燃料量、一次风量、二次风量等参数和运行方式改变对锅炉出口NOx含量及锅炉效率的影响，实现锅炉在频繁变负荷下的低氮燃烧和SCR脱硝协调控制，在满足污染物控制排放要求的前提下，实现喷氨量和锅炉效率的优化控制。

参考文献：

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2.汽车尾气净化减排技术进展篇二

汽车尾气净化减排技术进展

摘要：评述了国内外汽车尾气净化减排技术的新进展及应用情况.作者：钱伯章朱建芳 QIAN Bo-zhang ZHU Jian-fang 作者单位：上海擎督信息科技公司,上海,27期刊：中国环保产业 Journal：CHINA ENVIRONMENTAL PROTECTION INDUSTRY年，卷(期)：,“”(3)分类号：X701关键词：汽车尾气净化减排技术催化剂进展

3.NOx减排技术篇三

锅炉低NOx排放改造及试验结果分析

介绍了某电厂利用空气分级燃烧技术对420t/h锅炉燃烧器进行的低NOx排放改造情况,对锅炉改造前、后的NOx排放浓度进行了对比分析.结果表明,对锅炉实施低NOx改造后,NOx排放浓度明显下降,但锅炉热效率亦有所降低.

作者：温智勇廖宏楷 WEN Zhi-yong LIAO Hong-kai 作者单位：广东电网电力科学研究院,广东,广州,510600刊名：电力环境保护英文刊名：ELECTRIC POWER ENVIRONMENTAL PROTECTION年，卷(期)：200925(4)分类号：X701.7关键词：锅炉空气分级燃烧技术低NOx改造

4.NOx减排技术篇四

矿化垃圾生物反应床处理NOX废气的研究

矿化垃圾(稳定化垃圾)是一种良好的生物介质,可作为生物反应床的`填料处理NOX废气.实验室研究表明,稳定化垃圾反应床可有效地处理NOX气体,其硝化能力(以N计)可达0.83 g/(kg・d)(干重).NOX去除率受停留时间的影响显著,NOX去除率随着停留时间的缩短而降低.当空床停留时间为1.5 min时,NOX气体的平均去除率为76.7%;空床停留时间为15 min时,NOX气体的平均去除率为91.0%.在NOX进气负荷低于110 mmol/(m3・h)时,NOX消除能力随进气负荷的增加而线性增加.当进气流量一定时,NOX去除能力随着进气NOX浓度的增加而线性增加.

作者：张华赵由才 Zhang Hua Zhao Youcai 作者单位：同济大学,污染控制与资源化研究国家重点实验室,上海,200092刊名：环境污染与防治 ISTIC PKU英文刊名：ENVIRONMENTAL POLLUTION AND CONTROL年，卷(期)：200527(4)分类号：X7关键词：稳定化垃圾矿化垃圾氮氧化物生物过滤

5.双氧水生产节能减排技术探讨论文篇五

当今世界，节能减排是全球各国各地的工业企业要解决的首要问题。双氧水是无机化合物，其生产过程是工业生产中是较为复杂的。随着现代生产工艺的不断精进和现代科学技术的不断提升，双氧水的生产工艺流程已十分成熟，生产设备和生产技术也十分完善，因此双氧水的生产过程在工业生产中并不算高耗高污，但节能减排应当深入工业生产的方方面面，因此对双氧水生产的节能减排工作也是十分重要的。

1双氧水的生产过程

1.1双氧水的工业生产过程

近年来，我国对废弃污染物的治理力度逐渐加大，双氧水以其较低的污染率事实上已经相当于一种环保化学品了。然而随着绿色环保、节能减排的地位日渐提升，双氧水的生产也需要进行进一步的绿色无污染化。要降低双氧水生产过程的污染率，必须充分了解双氧水的工业生产流程和生产工艺，在熟悉和掌握了这些之后，才能更有针对性地进行双氧水工业生产的节能减排工作。双氧水的工业制法不多，国内最常用的是蒽醌自动氧化法。蒽醌自动氧化法有四个生产过程，包括氢化、萃取、净化及后处理。具体的操作步骤是用特殊的溶解剂将乙基蒽醌溶解，将此溶液作为生产溶解液，通入氢化塔，并置入氢化反应催化剂，经过一定时间的混合，两者充分接触并进行反应生成氢蒽醌。然后将反应结束后生成的溶液置入氧化塔，使其与氧气充分混合并进行反应，生成双氧水。将塔中生成的溶液取出，此时溶液中不仅含有制成的双氧水还含有较多杂质，因此需要经过萃取和净化处理，即先从混合溶液中萃取出粗双氧水，再采用物理方法净化提纯为符合标准的纯净双氧水。

1.2双氧水生产的废弃物

通过上一节的介绍可以知道，双氧水的生产过程是先经历氢化反应再经历氧化反应，并且必然伴随着一定的放热和吸热现象出现，同时还会产生和吸收气体、液体，这些热量、气体、液体都是生产过程中的废弃物、污染物，对环境有着极大的破坏。另外，不仅是双氧水的生成反应中会产生废弃物，其他生产过程也有大量污染物产生。第一是生产溶解液中含有芳烃，这是一种有毒的化学物质，会产生较大的环境污染；第二是整个生产流程都会产生大量的碱性污水，对水环境的酸碱平衡造成极大威胁；第三是氢化反应会产生大量水蒸气，这些水蒸气冷凝所产生的水是工业废水，难以进行再次利用。这些生产废弃物从各个方面影响这生态环境，为节能减排的顺利进行造成困扰。除了以上所述的主要生产污染物，还有一些生成量较小的污染物、以及检修设备时产生的污染物，虽然量少但仍然要保持高度警惕，防止其对环境造成污染。例如氧化铝在使用一段时间后需及时更换，其表面附着的生产溶解液需要进行一定的处理，否则溶解液中的芳烃会对环境造成影响。

2节能减排措施

2.1增加氢化液换热器

上述提到的氢化反应的反应式为2-EAQ+H2→2-EAHQ+Q，一般在五十至八十摄氏度进行，该反应对温度控制要求较高，反应温度决定催化剂活性和反应程度。并且由于该反应需要提供反应活化能，所以在反应进行前需要对反应物进行一定的加热，一般加热至五十到六十五摄氏度即可。因此在生产溶解液进入氢化塔以前需要经过预热器的加热，在反应程度达到7g/L左右时，溶液温度由于反应放热一般会升温十二到十七摄氏度，所以反应后的生产溶解液一般会达到六十至八十摄氏度的高温。这对于接下来要进行的氧化反应来说，起始温度偏高，因此需要在从氢化塔出来的溶解液需要在换热器中冷却至合适温度再进行氧化反应。该过程如流程图图1所示。图1氢化塔前后原流程示意图在上文描述的生产流程中，生产溶解液在进出氢化塔时需要预热和冷却，事实上近年来对反应装置的改善大多利用了能量优化改造，通过氢化液换热器利用氢化反应中放出的热量对反应溶液进行升温加热，同时利用氢化塔中的反应溶解液对氢化液进行冷却。如图2所示为改造后的生产流程。经过这样的改造后，预热反应溶解液所消耗的蒸汽就大大减少，同样用来冷却氢化液的冷水量也会大大减少。这样使得双氧水生产过程所需的热量调节剂使用量大大减少，虽然增加了冷却器的投资但预热器和冷却器的面积却大大减少，总得来说这样的改造提高了生产效率。

2.2省略氧化液泵

氧化液泵用于将氧化塔出来的氧化液送到萃取塔底部。氧化塔气液分离器顶部气相压力一般控制在0.30MPa，气液分离器液位比萃取塔底（地面）高出约8m，其液相相对密度为0.92。萃取塔高一般为30m，塔内液体平均相对密度约1.03，萃取塔工作压力为常压。则如果将气液分离器中氧化液直接引至萃取塔底部，其低点压力为0.30MPa+920kg/m3×9.81m/s2×8m=0.372MPa，而萃取塔底压力为ρgh=1030kg/m3×9.81m/s2×30m=303129Pa=0.303MPa，前者压力远大于后者，而由于管程短，流体阻力可以忽略。由此可知，完全可以不需要氧化液泵，即可由氧化液自有能量直接进入萃取塔底部。目前国内有部分规模不大的装置（一般小于20kt/a）已采用此思路，省去了氧化液泵和氧化液储槽。具体方法是，直接自氧化下塔的气液分离器液相出口引管至萃取塔底部，中间设置一个气动阀，控制和维持气液分离器的液位。该流程实际运行较为平稳。对于一套20kt/a的装置，氧化液泵的功率一般为30kW，这样一年（按330天计）可以节省电能约30×24×330=237600kWh，节能效果显著。但对于较大装置，采用此流程还有一些问题需要解决，主要是萃取塔如何克服氧化液中夹带的少量气体带来的影响等。

2.3提高空气的利用率

氧化塔是双氧水生产的主要塔设备，在氧化塔中，压缩空气中的`氧气和工作液中的氢蒽醌反应生成双氧水。氧化塔一般为两节，自上而下串联运行。氢化液从上塔底部进入，从塔顶部出来，进入下节塔底部继续反应。压缩空气则分别从各节底部并联进入，在塔内与工作液一起并联而上，发生氧化反应。两节反应余下的空气合并到一起，经回收其中的芳烃后放空。如图3。在这个流程中，顶部氧化塔主要发生氧化反应，进入底部氧化塔的氢化液浓度约为2g/L，为了保证底部塔内的反应效率，提供给底部氧化塔的空气比顶部氧化塔稍少，两者比例约为11:9，可见底部氧化塔的利用率是较低的。分析显示，底部氧化塔反应后的气体中，氧的质量分数高达百分之十五。空气压缩机提供反应过程所需压缩空气，因此是生产过程消耗电能较大的设备，耗电量超过总耗电的一半。因此，降低空气使用量，提高其使用效率是提升双氧水生产节能效果的重要手段。反应结束后气体中的含氧量高低反映了空气的利用效率，传统生产工艺氧的质量分数大致为百分之六。为改善底部氧化塔空气利用率，可将进入氧化塔的空气集中输入氧化塔，如图4所示。

3小结

双氧水生产的节能减排工作是一项长期的工作，这是产品竞争力的需要。这几年，国内在这方面取得了一定的成绩，但与国外装置相比，还有一定的差距。因此，应不断优化工艺设计和操作，选用有效的节能设备，使双氧水生产节能减排工作迈上新的水平。

参考文献

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6.NOx减排技术篇六

编号：

煤炭工业节能减排技术支撑体系研究

立项建议书

（讨论稿）

中国基本建设优化研究会环保节能专业委员会煤炭工业节能减排技术支撑体系课题组二○一二年二月十日中国北京本课题研究煤炭工业节能减排新型实用技术体系及其形成。主要是总结煤矿工业节能减排事业发展较快的东部地区的经验，并将其归纳、集成、再研究、再创新和系统优化，提炼出一套比较先进、系统性较强的煤炭工业节能减排新型实用技术体系，有效地向中西部地区移植。

一、课题立项理由

我国是世界最大的煤炭生产和消费国，是世界上少数几个以煤为主要能源的国家。我国煤炭预测资源总量超过5.5万亿吨，探明储量超过1万亿吨，占我国能源资源己探明储量的94%，石油、天然气分别只占5.4%和0.6%，煤炭是我国能源安全的基本保障，为我国能源自给率长期保持在90%以上发挥了重要作用。2010年，我国常规化石能源消费量占能源消费总量的消费比例分别为：煤炭70.9%，石油16.5%，天然气4.3%。而同年全球能源消费结构中，煤炭占28.4%、石油占35.8%、天然气占23.7%。我国富煤、少油、缺气的能源资源特征，决定了煤炭必须承担起我国能源主体的重任。在没有重大新型能源出现之前，我国以煤为主的能源生产和消费结构难以改变。

党和政府历来高度重视节能减排工作。党的十六届五中全会把节约资源作为新时期的基本国策，明确提出了建设资源节约型、环境友好型全面小康和谐社会的目标，并相继制定颁布了一系列方针、政策和细化目标。党的十七大进一步提出生态文明建设，这是人与自然协调发展的历史要求。节能减排既是生态文明建设的必然要求，也是生态文明建设的重要内容，节能减排作为我国社会主义现代化建设重大战略的地位，正日益凸显。

我国正处在社会主义初级阶段，生产力总体水平较低，对能源资源的高强度开发、低效率利用的状况非常严重。目前我国单位GDP能耗是发达国家的3-6倍，SO2、COD、BOD和CO2排放量也十分巨大。着眼未来，伴随着城市化进程的加快、经济规模的进一步扩大和人民生活水平的不断提高，能源供需矛盾将会不断加剧。继续沿用发达工业化国家在工业化初期，以大量生产、大量消费、大量废弃为特征的工业化路子，已经不可能。推动科学发展、促进社会和谐、全面建设小康社会，对能源、环境提出了新要求。

作为能源的主体行业，煤炭工业节能减排进展如何，关系到我国节能减排的整体成效，《煤炭工业节能减排技术支撑体系研究》课题，将以充分详实的事实资料，立足于节能减排技术支撑体系，按照理论与实践、当前与长远相结合的原则，从我国能源资源的赋存特点和煤炭的地位分析入手，全面分析我国煤炭工业节能减排的现状、成就和存在的主要问题，深入研究煤炭工业节能减排技术支撑体系，提出煤炭工业节能减排的发展方向，并有针对性地提出一系列政策建议。我们相信，通过对煤炭工业节能减排技术支撑体系的系统研究，进一步推动技术进步，为煤炭企业提升工艺、装备水平提供参考资料，必将对于我国煤炭工业的节能减排工作，对于煤炭工业的低碳发展、清洁发展和安全发展，乃至我国“两型社会”的建设起到积极的推动作用！

国务院印发的《节能减排综合性工作方案》（国发〔2007〕26号）指出，要加快节能减排技术研发，在国家重点基础研究发展计划、国家科技支撑计划和国家高技术发展计划等科技专项计划中，安排一批节能减排重大技术项目，攻克一批节能减排关键和共性技术。国家发展改革委、国家环保总局联合印发的《煤炭工业节能减排工作意见》（发改能源〔2007〕1456号）指出，加快以企业为主体的节能减排创新体系建设。鼓励企业自主创新，围绕行业节能减排科技发展重点，建立产学研自主创新战略联盟，选择行业节能减排重大关键技术，开展联合研究与开发。注重引进、吸收和再创新国外先进的节能减排技术和管理经验。组织实施行业重大节能减排示范工程，着重开展共性、关键和前沿技术的研发，促进节能减排技术产业化。

目前的煤炭工业的节能减排技术现状：

1、整体技术水平低。多年来，各个煤矿主要通过改扩建来扩大规模，加大开采力度，加快煤炭生产。相当一部分煤炭企业的自主创新和科研能力还较薄弱，甚至没有，只是大型国有煤矿具备一定自主创新能力，但是也很不够。多种原因导致目前各个煤矿高耗能设备多，生产工艺落后，生产工作人员的业务和专业知识水平不高，科研技术创新能力和解决实际生产问题能力缺乏。所以煤炭行业中的节能减排技术还有很大潜力可以挖掘。

2、技术装备匹配性差。现在，好多煤炭企业的管理还是较粗放的模式，煤矿的生产运输系统和其他生产配套系统明显不匹配，并且长期以来没有对整个系统进行科学合理优化及修改完善。不少机电、运输、通风、排水等设备超期服役，设备老化、效率低下、能耗增大。

3、技术研发力量不足。由于煤炭资源赋存条件和煤炭行业特点所限，部分常规的节能减排技术难以在井下应用。我国煤炭行业的多数节能减排技术还停留在对其他行业的粗糙模仿、照搬阶段，要形成自己的研发运体系首先该立足煤炭行业本身，结煤炭行业的特点加强节能减排技术的研发力量。

4、优惠政策落实不到位，缺乏财税政策支持。针对积极开展节能减排技术支撑体系研究的煤炭企业，国家和地方并没有出台相应财税支持和补偿措施。

本课题可选东部和西部某矿区为重点研究对象，分析各种典型矿区节能减排的现状，提出实用性和可操作性强的建议，同时研究分析国内外节能减排最新前沿技术,筛选整理出煤炭工业技术体系,这对煤炭工业开展节能减排工作和发展节能环保产业将提供良好的技术参考和案例借鉴。

二、研究内容

㈠、煤炭工业节能减排技术支撑体系研究现状分析

1、我国节能减排支撑技术的发展现状；

2、煤炭工业节能减排支撑技术的发展现状；

3、煤炭工业节能减排技术支撑体系存在的问题。㈡、典型矿区节能减排技术支撑体系研究

1、以提高开采率为目标研究煤矿工业先进开采技术体系。

2、研究煤矿压风系统先进节能技术体系。

3、研究煤矿供用电系统先进节电技术体系。4 研究煤矿供用水系统先进节能技术体系。5 研究煤矸石综合利用技术体系。6 研究煤矿余压余能综合利用技术体系。7 研究矿井废水综合利用和有效处理技术体系。8 研究煤炭加工系统先进节能减排技术体系。9 研究煤炭加工中的煤泥处理和利用技术体系。10 研究煤矿矸石电厂先进粉煤灰处理和利用技术体系。11 研究煤炭工业节能减排先进监测技术体系。12 研究煤炭工业节能减排自控和过程优化技术体系。

三、成果应用后的预期效益

㈠、通过本课题的研究，可取得以下成果：

1、编制研究报告1部；

2、研究课题至少获1项省部级奖；

3、提出节能减排技术及管理优化建议5项；

4、引进先进节能减排技术3项；

5、成立适宜行业节能工作需要并能及时联系的专家团队;

6、争取国家及地方节能减排专项资金支持。㈡、预期效果

1.据测算，在中西部地区，一个煤矿企业应用本技术体系后，节能效率可提高15%到30%，甚至更高。整个企业的节能减排技术将会提高到一个新的水平。

2.本技术体系在中西部某一个地区推广应用后，整个地区煤矿工业的节能减排工作水平将会上一个新的台阶。从而大大缩短同东部地区之间的差距。

3.由于本技术体系是博采众家之长，集成多项先进技术于一身，在此基础上又进行了技术层面的再创新和系统优化。所以，本技术体系同样也适用于在东部地区煤炭行业内的推广和应用,可做大做强节能环保产业。

四、课题研究的方法步骤 1 实地调研。对中西部地区煤碳工业的节能减排存在问题和技术需求进行实地调研。对东部地区煤矿企业节能减排先进典型进行实地调研。4 对煤矿工业节能减排主要先进技术分项进行调研。5 汇总、筛选、创新和整合通过对调研情况的汇总、归纳和比较，筛选出性价比最好的技术项目，直接作为所研究技术体系的组成部分。筛选出有创新潜力的技术项目，通过创新完善后作为所研究技术体系的组成部分。筛选出能产生集成效益的技术项目，通过软硬件集成后作为所研究技术体系的组成部分。筛选出有创新潜力的技术项目，通过创新完善后作为所研究技术体系的组成部分。筛选出瓶颈问题。短期科学实验能解决的，解决后作为所研究技术体系的组成部分。需要长期实验研究的，建议有关科研单位列入科研计划。

11专家论证。召集小型行业专家论证会，对初步研究内容征求意见，并根据专家意见进行修改完善。

13召集本会专家论证会，充分发挥本会专家的评审作用。14 编制研究报告。

7.NOx减排技术篇七

建设部副部长仇保兴

党的十七次代表大会，提出了“生态文明”的观点，这是我们党科学发展、和谐发展理念的又一次升华。也是党在新时期提出的实现全面建设小康社会奋斗目标的新要求。生态文明的基本内涵是：“基本形成节约能源资源和保护生态环境的产业结构、增长方式、消费模式。循环经济形成较大规模，可再生能源比重显著上升。主要污染物排放得到有效控制，生态环境质量明显改善。生态文明观念在全社会牢固树立。”

围绕生态文明建设目标，大力发展节能省地环保型建筑和绿色建筑。建设部会同有关部门实施了国家十大节能工程中的建筑节能工程，启动了第二批可再生能源在建筑中应用示范项目，启动了一批节能及绿色建筑、既有建筑节能改造等试点示范项目。积极稳妥地推进北方地区供热体制改革。各地紧紧围绕建筑节能主题，开展了供热计量试点示范，北方地区已有 30多个城市进行了供热计量试点，试点面积近800万平方米。另外，引导住房建设和能源资源消费模式转变。在住宅规划和设计中充分考虑套型布局，推广使用节能

环保材料、部品和太阳能等新型能源。同时，完善和严格执行节能法律法规和标准规范。对各地落实节能减排目标、贯彻管理制度和执行节能强制性标准等，进行考核评价，落实节能减排目标责任制和问责制，从而稳步地推进建筑节能工作。

建设部主办的“第六届中国国际住宅产业博览会”，以“节能减排降耗，提升住宅品质”为主题，在党的十七大闭幕后的第一时间举办，这又是我们用实际行动贯彻“十七大”精神的一大举措。“节能减排降耗，提升住宅品质”，是建设生态文明，建立和谐社会的基本内容，最终惠及人民，荫庇子孙。同时，在实施节能减排措施的过程中，将大量采用节能环保的技术和设备，既激发具有自主知识产权的节能产品和设备的开发与创新，又将引进大批国外先进的技术装备。仅建筑节能一项，中国就有 2000多亿美元的投资潜力。目前，中国建筑能耗占能源消耗总量的比重，已经从上世纪70年代的10%上升至27.8%。这对中外企业来讲又潜藏着巨大的商机。

我们正加快节能减排技术产业化示范和推广，此次住博会，就是对我国节能减排技术的一次检阅。展会围绕“推进住宅产业化，发展节能省地型住宅” 展示的十大重点技术，囊括了国内外住宅产业“建筑围护结构保温隔热、节能门窗与遮阳、热计量与采暖、太阳能与建筑一体化、地源热泵和

水源热泵、中水和雨水收集利用、工业化住宅体系、产业化装修、垃圾处理、室内环境质量保证”等最新技术与产品。通过这些技术与产品的交流与展示，既为企业搭建了一个推广应用的广阔舞台，又发现和发掘一批有利于解决住宅质量通病的新技术、新工艺、新材料、新产品、新设备，从而为建设生态文明住宅小区奠定了基础。

住房问题是重要的民生问题。最近党中央、国务院就解决城市低收入家庭住房困难问题作出了一系列决策部署。出台了《国务院关于解决城市低收入家庭住房困难的若干意见》 [国发（2007）24号] 文件。目前，各地积极贯彻文件精神，纷纷加大了保障性住宅（经济适用住房和廉租住房）的建设与供应力度，这又是一次机遇与挑战。所谓机遇就是保障性住宅建设规模的扩大，这将成为节能减排技术一个新的载体；所谓挑战就是如何在保障性住宅建设中加大科技含量，让节能减排技术为低收入人群带来实惠，这就需要加强住宅技术创新，既保证量的扩大，又保证质的提升，以避免新的垃圾建筑和短寿命住宅的出现。保障性住宅建设要严格执行国家有关技术规范和标准，积极推广应用先进、成熟、适用的新技术、新工艺、新材料、新设备，提高建设水平。真正做到“造价不高质量好”，这既是《经济适用住房管理办法》（建住房[2004]77号）早就明确规定的，又是节能减排降耗，实现生态文明的现实和长远需要。

8.NOx减排技术篇八

联合国秘书长潘基文说，在气候变化面前，地球的未来已危在旦夕：多项科学数据显示，二氧化碳排放达到历史最高，要想实现在2050年之前将气温升高控制在2度以内的目标，国际社会必须把温室气体排放量减少一半。

法规倒逼

虽然大众对德班大会预期不高，但可以肯定的一点是，节约能源和减少排放会成为一个逐渐趋紧的紧箍咒，每个国家也将针对于此持续地提出细化的标准。

对于船用发动机而言，减少排放已成为推动当今船用发动机发展的第一驱动力。

据国际海事组织（IMO）的研究报告数据，到2020年，全球航运业二氧化碳排放量将达到14亿吨，约占全球二氧化碳排放量的5%左右，这给船舶航运业节能减排带来了巨大的压力，在目前的大环境下，其他行业强烈要求全球航运业承担起相应的责任。

为此，IMO于2009年提出了新造船的船舶能耗限制指数，通过减少含碳燃油消耗，降低温室气体CO2的排放，并要求各成员国自愿执行，2013年将开始强制执行。

“这就对发动机排放提出了严格的要求。”中国科学院院士金东寒介绍说，按照IMO排放法规的新要求，对NOx的排放限制为：2011年起，NOx比现在减少2.5g/kWh；2016年起，NOx在现有基础上降低80%。

此外，IMO对硫的氧化物也有排放限制。硫的氧化物的排放量取决于燃料中的硫含量。根据IMO排放法规的新要求，2012年前，S＜4.5%；2012年起，S＜3.5%；2020年起，S＜0.5%。

当然对PM（燃烧不完全产生的碳烟，常说的可吸入颗粒物）也有明显的排放限制，以中速机为例：现行要求，PM＜0.27g/kWh；但从2013年起，PM＜0.14g/kWh；到了2016或2017年起，PM＜0.04g/kWh。

在此背景下，世界各国船舶发动机厂商纷纷加大技术研发力度，不断开发船舶发动机新技术和新产品，通过技术创新提高船用发动机节能、环保方面的性能，在改善发动机燃料高效燃烧过程、排放控制及尾气后处理技术、新型替代燃料以及船舶动力能量综合利用技术开发与应用等方面进行了大量的改进。

受制于人

随着我国造船地位的上升，中国造船厂承接了大量国外订单。但按照惯例，作为整船核心部件的发动机，都由国外船东指定采购。

黄海造船厂一工作人员也证实，该厂承接的国外造船订单,“大都指定必须购置国外制造的发动机”。对于这种“指定采购”，潍柴集团工作人员介绍，国内船用发动机的制造技术并不亚于国外品牌,但往往遭遇“指定采购”这一非技术性的不正当竞争壁垒。这不仅使得国内发动机制造企业无法从国内船企的大笔国外订单中分一杯羹，国内船企也不得不面临高成本采购压力和后续质量风险。

业内专家表示，柴油主机是民用船舶中价值最高的配套设备，主机的价格一般占总船价的10％左右。由于船用柴油机的核心技术由瓦锡兰和MAN这两大巨头掌握，包括中船集团和中船重工旗下的中国柴油机生产厂都要向两巨头购买专利，以获得授权生产的资格。

据了解，对于按国外许可证技术生产的发动机需要由许可证出让方提供技术升级（目前占远洋船舶的90%）。

技术升级还可以从许可证商手里得到实惠。比如，一家许可证生产企业如果要改进品牌机的技术，要事先得到许可证商的同意，并允许其他许可证企业共享。作为技术的贡献者，此企业会得到许可证费用的优惠作为改进技术的奖励，如费用从10%降到7%。这样，许可证商既可以从其他许可证企业那里得到回报，又通过技术改进在与其他品牌竞争中占据优势。这是一种共赢的模式，但是，目前只有日本和韩国在这方面有过贡献，许可证费用有所降低。

“我国船用发动机领域的薄弱，和我国造船大国的地位不相匹配。”因此，如何加强话语权，通过自主研发提高我国船用发动机的整体发展水平显得尤为急迫。

发展途径

据悉，借助2009年船舶振兴规划的东风，我国已经初步形成了船舶柴油机及其配套件的研制生产体系和产业布局，具备了高、中、低速柴油机整机的生产能力。

但相比之下，我国船用发动机产品的整体研发水平与国外知名船用柴油机公司还存在较大的差距；主流产品均是国外专利许可证产品，技术的发展受限于人，自主知识产权船舶发动机产品水平不高；配套件技术水平不能满足船舶柴油机的发展要求，关键配套件依赖进口。

据了解，今后的船用发动机发展目标是，在中速柴油机方面，准备在“十一五”自主品牌中速柴油机开发研制基础上，深入开展自主知识产权船用中速柴油机系列化产品的开发研制，全面掌握中速柴油机系列的设计方法，同时加强部分核心部件（高压共轨、增压器、电控单元、轴瓦等）自主研制，提高关键配套件的国产化率。

高速柴油机方面，借鉴和应用自主品牌中速柴油机开发研制的思路、方法和手段，开展自主知识产权船用高速柴油机开发研制，掌握船用高速柴油机总体设计和关键零部件设计技术。

低速柴油机方面，主要是攻克关键零部件制造技术和工艺，进一步提高国产化率，降低成本，提高国产化部件质量，提高产品竞争力。

9.NOx减排技术篇九

为进一步推动节约型机关建设，提高工作人员的节能意识、忧患意识和责任意识，结合本局实际，特制定本制度。

一、用电管理

依照国务院节能减排有关规定要求，我局本着高效节俭、充分利用资源的原则，特要求如下：

1、严格执行冬夏季空调运行规定，夏季室内温度高于33C时，可开启空调，但空调最低温度设置不低于26C。冬季室内温度低于10C时可开启空调，但空调最高温度设置不高于20C摄氏度。（1）开空调时应关闭门窗，做到人离电断。若人走未关空调，造成通宵运转者每次扣除文明奖50元。（2）休息日和下班时间不得开启空调，如违反者每次扣除文明奖30元，期间因电压不稳、使用过度等原因造成空调损坏者，使用单位或个人负全部责任，并承担相应的维修等费用（因工作需要加班或值班除外）。

2、办公自动化设备如计算机、打印机不使用时要及时关闭，并断电源，以减少待机消耗。如因上述情况造成的损失，由使用单位或个人承担，情节严重的除修复原状外，并提出通报批评。

3、办公场所要充分利用自然光，减少照明设备电耗。按需求开启照明灯，做到人走关灯，杜绝“长明灯”、“白昼灯”。若人走未关灯，造成长夜亮灯，按有关规定每次罚20°°°°

元。

4、严禁办公场所私自使用电暖器、充电器等。

二、用水管理

1、加强用水设备日常维护管理，严禁滴漏，并且做到随手关闭水龙头。

2、办公室使用电器烧热水时，应节约用水，严禁浪费水资源。

三、用油管理

推动公务车节油，实行统一管理、定点加油制度。同时，严禁公车私用。到周口办事人员数量超过三人时，由领导批准，实行单位派车。

四、办公用品购置使用管理

1、统一办公用品的购置。严格依据实际需求配备办公用品，办公用品由办公室统一负责购置和调配，其余各部门不得私自采购，大宗办公用品采购严格按照政府采购办有关规定执行。购置办公用品时，尽量选择能耗小、环保、质优、价廉的办公用品。

2、文件、材料的起草、修改和传阅尽量在电子媒介上进行，尽量减少纸质文件的印发，严格控制文件的发放数量和使用传真的频率，材料的印发应双面印发，杜绝外单位或个人在局机关复印材料。