火电厂脱硝技术发展现状

1、低NOx燃烧技术

我国低NOx燃烧技术开始于20世纪80年代，主要有低氮燃烧器技术、空气分级燃烧技术、燃料分级燃烧技术。低氮燃烧技术工艺相对简单、经济，但不能满足较高的NOx排放标准。

(1)低氮燃烧器技术(Low-NOxBurners，LNBs)

采用低氮燃烧器技术，只需用低NOx燃烧器替换原来的燃烧器，燃烧系统和炉膛结构无需更改，是在原有炉子上最容易实现、最经济的降低NOx排放的技术。但单靠这种技术无法满足更严格的排放标准，所以，LNBs技术常与其他NOx控制技术联合使用。目前国内新建的300MW及以上火电机组已普遍采用LNBs技术，对现有100～300MW机组也开始进行LNBs技术改造。北京市政府在2000年第五阶段控制大气污染的措施中，要求全市火电厂的煤粉锅炉配备低氮燃烧器，目前已全部安装，测试结果表明，最高可降低30%～40%的氮氧化物排放。

(2)空气分级燃烧技术

空气分级燃烧技术是将燃烧所需的空气分级送入炉内，使燃料在炉内分级分段燃烧。该技术通过降低锅炉主燃烧区的氧浓度，使其α<1火焰中心的燃烧速度和温度降低，从而减少主燃烧区NOx的生成量。强耦合式燃尽风系统(CCOFA)和分离式燃尽风系统(SOFA)是空气垂直分级的燃烧技术，它们分别通过与现有燃烧系统端部出风口相毗邻和隔一段距离设置燃尽风口，把燃烧需要的一部分空气送入炉膛，实现二次燃烧。该技术可减排NOx20%～50%，但需要对现有供风系统和炉膛进行部分改造。目前，我国已立项攻关CCOFA和SOFA技术。

(3)再燃技术

再燃技术是将锅炉炉膛分成三个区域：主燃区、再燃区和燃尽区。主燃区供入全部燃料的70%～90%，采用常规的低过剩空气系数(α≤1.2)燃烧生成NOx;与主燃区相邻的再燃区，只供给10%～30%的燃料，而不供入空气，从而形成很强的还原性气氛(α为0.8～0.9)，使在主燃区中生成的NOx在再燃区被还原成N2分子;燃尽区只供入燃尽风，在正常的过剩空气(α=1.1)的条件下，使未燃烧的CO和飞灰中的炭燃烧完全。为了减少未完全燃烧的损失，通常采用天然气或平均粒径小于43微米的超细煤粉(MicronizedCoal)作为再燃燃料。采用超细煤粉作为再燃燃料的技术称为再燃技术(MCR)。我国气体和液体燃料较为缺乏，一般选择超细煤粉作为再燃燃料，NOx脱除率一般为40%，最高达50%。采用此技术，需要对原燃烧和制粉系统及炉子作较大改造。

我国哈尔滨工业大学燃烧工程研究所承担国家863能源技术领域重点项目“超细化煤粉再燃低NOx燃烧技术研究”，开发了具有自主知识产权的MCR技术，该技术可降低NOx排放至300mg/m3(烟煤锅炉)或350mg/m3(褐煤锅炉)以下，达到我国目前的大气

污染物排放标准。该技术已成功应用于内蒙古元宝山发电厂600MW机组示范工程。

2、循环流化床燃烧技术(CirculatingFluidizedBedCombustion，CFBC)

CFBC技术采用沸腾状燃烧方式，具有燃烧效率高、燃料适应性好、SO2和NOx污染物排放量低等特点。我国自上世纪80～90年代开始循环流化床技术研究，通过自主研发和技术引进，目前已全面掌握了该清洁燃煤技术。

目前我国循环流化床锅炉容量覆盖35～1000t/h的锅炉。首台国产135MW循环流化床于2004年投运，至今已有十余台在运行，国产化循环流化床在150MW容量以下已经实现了产业化。首台国产200MW循环流化床也于2006年投运。首台国产300MW循环流化床机组于2006年6月初通过168小时试运行。首台国产330MW循环流化床工程已于2006年5月启动，拟于2008年初投运。科技部863项目支持研发的国产世界单机容量最大的600MW超临界循环流化床示范电站，已经完成方案设计，将在“十一五”期间实现示范工程。

目前我国循环流化床总安装容量达5000万kW，居世界第一，相当于我国2004年全国总装机容量的12%。加上近年即将投运的循环床，总装机容量将达到55GW，占2004年我国燃煤机组总装机容量的17%，已为我国燃煤电站降低了12%的NOx排放。

3、整体煤气化联合循环洁净煤(IntegratedGasificationCombinedCycle，IGCC)

发电技术IGCC发电技术是将煤气化与联合循环发电相结合的一种洁净煤发电技术。IGCC发电技术将煤炭气化，产生出低热值的合成气，经净化后进入燃气轮机做功。

该技术将固体燃料转化成清洁的气体燃料，既具有联合循环的优点—高效率，又解决了燃煤所带来的环境问题，具有燃料适应性广、热效率高、对环境污染小、废物利用的条件好、多联产和节水等优点，因此成为世界上极有发展前途的一种洁净煤发电技术。1992年我国开始IGCC示范项目的可行性研究，1999年国家计委批准在山东烟台电厂建设300MWIGCC示范电站，项目于2003年12月启动，是“十一五”期间烟台市重点建设项目。我国正在规划建设的项目还有上海2×400MWIGCC电站、广东汕头电厂IGCC技改项目、河北超化3×120MWIGCC电站、辽宁阜新IGCC热、电、煤气三联供项目等。