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火电行业加快深度减排进程 废脱硝催化剂难题怎么破

日期:2021-01-19    来源:中国电力报  作者:邹春蕾

国际节能环保网

2021
01/19
10:28
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关键词: 火电厂减排 脱硫脱硝 脱硝催化剂

大唐西固电厂与龙净科杰合作进行废脱硝催化剂再生,效果突出。

2020年,“30·60”目标成为业内无可置疑的第一“热词”。当中国向世界宣布二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值、努力争取2060年前实现碳中和的目标,能源革命有了更加清晰明确的发展路线图和时间表,能源结构转型将加速推进。时至今日,清洁化水平已走在全球前列的中国火电行业正悄然加快深度减排进程。其中,对前些年因为超低排放改造应用而大量产生的废脱硝催化剂进行资源化回收与利用,伴随着火电行业深挖减排潜力而迸发出价值的火花,迎来了产业大爆发的契机。

“后超低时代”火电环保面临新挑战

回看“十三五”,我国火电行业经历了一次艰难而成功的转型。全国火电行业提质增效,朝着清洁低碳方向稳步迈进。相关数据显示,2019年,全国火电厂完成平均供电标准煤耗307克/千瓦时,比2015年降低8克/千瓦时左右,处于世界先进水平。供电煤耗降低,有效减缓了电力行业二氧化碳排放总量的增长。

与此同时,随着超低排放深入实施,燃煤电厂烟气常规污染物排放已得到有效控制。截至2019年底,达到超低排放限值的煤电机组约8.9亿千瓦,约占全国煤电总装机容量86%。烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放量连续4年降低,2020年全面实施燃煤电厂超低排放后,火电行业主要大气污染物排放总量占全国工业排放量的比重将全部降低到10%以下。

“超低排放深入实施,推动我国火电行业常规污染物治理技术蓬勃发展。但随着‘十四五’的到来,火电行业将进入‘后超低时代’。”国电环境保护研究院院长、国家环保大气物理模拟与污染控制重点实验室主任朱法华在接受记者采访时表示,新时期带来新转变,火电行业将深挖减排潜力,烟气非常规污染物的控制、燃煤电厂颗粒物无组织排放的管控、火电行业温室气体与污染物协同管控、脱硫废水的环境管理等将成为新的重点。其中,随着废脱硝催化剂产生量逐年增加,对其的处置问题也将成为火电环保工作面临的新挑战。

绿色经济再生利用成优先处置方式

实际上,对废脱硝催化剂进行资源化利用已悄然兴起。

脱硝催化剂(钒钛系)是SCR脱硝系统的核心装置,伴随着近年来火电厂超低排放改造加速,其生产与使用量呈爆发式增长。对于燃煤电厂而言,SCR脱硝催化剂一般3~5年需要更换。朱法华跟记者算了一笔账,“根据调研估算,2014年以来,我国每年平均产生约20万立方米的废脱硝催化剂,照此计算‘十三五’期间,废脱硝催化剂将超过100万立方米,约50万吨。2020年以后,废脱硝催化剂产量将稳定在25万~30万立方米/年,约合13万~15万吨/年。”

以往,对于失去活性且不能再生的废脱硝催化剂通常采用固化填埋,但随着废脱硝催化剂量的激增,不仅大量占用原本就稀缺的危险废物处置场地资源,而且处置运行费用较为高昂。“出于环境保护及经济节约的角度考虑,我们对于失活催化剂的处理,首先应判定其各项性能是否还有再生价值。如果催化剂再生潜力较大,再生后催化剂特性能够满足脱硝系统运行要求,那么再生应该是首选考虑。如果不能再生,就要对废弃催化剂进行资源化回收与利用。”朱法华如是说。

2014年出台的《关于加强废烟气脱硝催化剂监管工作的通知》明确提出,“鼓励废烟气脱硝催化剂(钒钛系)优先进行再生,培养一批利用处置企业,尽快提高废烟气脱硝催化剂(钒钛系)的再生、利用和处置能力。”

国内最早涉足废脱硝催化剂再生业务的龙净科杰环保技术(上海)有限公司,早在2013年就开始试水废脱硝催化剂再生。该公司董事长邓立锋告诉记者,经过多年实践验证,经过龙净科杰采用美国科杰世界领先的第四代核心技术再生的废脱硝催化剂,其化学性能与全新催化剂完全相同,但再生的价格比原生催化剂的价格节省约30%。“火电行业共有约120万立方米的脱硝催化剂在使用,每年需替换的催化剂约为25万立方米,如果每年有50%可以进行再生,则可节省5亿元以上。”邓立锋说道。

产业发展驶向快车道

“我司两台机组蜂窝式烟气脱硝催化剂委托贵公司进行再生,再生后使用已满4年,运行超过24000小时,情况良好,可完全满足技术协议的要求。”2020年9月,华能山东济宁电厂为龙净科杰提供的一份再生项目运行证明如此写道。

龙净科杰跟踪自2014年12月至2020年9月投运的180台套催化剂再生寿命显示,再生后已运行1年内的项目92台/套,已运行2年内的项目26台/套,已运行3年内的项目22台/套,已运行3年以上的项目达40台/套。“实践结果显示,选择对催化剂进行再生的项目,投运效果非常好,都得到了业主的高度认可。2020年,我们的催化剂再生业务增长了约25%。”邓立锋介绍道。

从资源节约的角度看,对废脱硝催化剂进行再生及资源化利用,可以对钒钛等贵重金属资源进行闭环循环使用,减少国家对此类贵重金属资源的进口,且大幅节约土地资源。从环境治理角度看,减少废脱硝催化剂堆积、填埋,将减少因此而造成的有害物质富集及严重水土污染。从经济角度看,可以大幅减少发电企业的催化剂更换成本,大幅节约电厂管理运行费用。“从多角度分析,对废脱硝催化剂进行再生及资源化利用利国利民,这一市场酝酿着巨大发展潜力。”朱法华直言。

他认为,废脱硝催化剂资源化利用产业目前尚处于起步阶段,“十四五”时期,行业一方面要注重科技创新,确保产品质量,做好催化剂再生及资源化利用过程的质量监控与检测;另一方面要加强对废脱硝催化剂资源回收利用企业的环境监管。

“行而不辍,未来可期。中国‘30·60’目标的确定,给未来能源转型、环境治理注入了更丰富的内涵,火电行业深度挖掘减排潜力,脱硝催化剂再生及资源化利用产业任重道远。作为最早投身这一行业的龙净科杰,愿做领先者,愿做领跑者,引领废脱硝催化剂再生产业实现绿色健康发展。”邓立锋如是说。

言行有道。龙净科杰在江苏盐城建成的催化剂研发制造基地,以打造“可靠再生、贴心服务”为宗旨,布局了脱硝催化剂再生、处置、检测、原生、脱硝EPC全产业链业务。目前,该公司正向政府部门积极建言,探索危废分类分级管理等策略,着力突破废脱硝催化剂跨省转运联单审批流程多、周期长、效率低的壁垒,打通废脱硝催化剂再生产业发展的“任督二脉”,推动废脱硝催化剂再生产业进入发展快车道。


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