陆强：平板式SCR脱硝催化剂--非电行业烟气脱硝的另一种选择

本文摘要：2018年5月17-18日，由北极星环保网主办的2018钢铁、焦化行业烟气管理技术与应用于研讨会在河北唐山开会，400余位行业大咖为更佳解决问题钢铁、焦化行业烟气管理问题献计献策。会上，华北电力大学生物质发电成套设备国家工程实验室副主任陆强就大气污染管理瓶颈、平板式脱硝催化剂等问题与我们展开了了解的交流。

2018年5月17-18日，由北极星环保网主办的2018钢铁、焦化行业烟气管理技术与应用于研讨会在河北唐山开会，400余位行业大咖为更佳解决问题钢铁、焦化行业烟气管理问题献计献策。会上，华北电力大学生物质发电成套设备国家工程实验室副主任陆强就大气污染管理瓶颈、平板式脱硝催化剂等问题与我们展开了了解的交流。生物质发电成套设备国家工程实验室副主任陆强（左）前景虽好瓶颈言在自 2012 年底全国大范围愈演愈烈雾霾开始，国家对大气污染的管理步伐减缓，一系列政策规划密集实施，大气管理产业呈现前所未有的发展势头。

近十年来，国家实施了一系列掌控大气污染物排放的政策和标准，牵涉到电力、钢铁、水泥等各行各业，也强化了对污染物的监测、掌控与管理。2018年1月31日，环保部新闻发言人刘友宾通报说道，为期5年的《大气污染防治行动计划》(全称“大气十条”)已全面实现，全国整体空气质量大幅度提高。尽管成绩斐然，但环保部(现改回生态环境部)大气环境管理司司长刘炳江在环保部2月例会发布会上回应：“当前大气环境形势仍然不利，大气污染防治工作任重道远。

S02、NOx、烟粉尘、VOCs等大气污染物排放量依然正处于千万吨级高位，近超强环境容量。构建空气质量合格必须缩减排放量50%以上，排放量任务最为艰难。今年将在重点区域实行大气污染物尤其废气限值，构建深度管理。

在钢铁、焦化行业积极开展超低废气改建根本性工程。”回应，陆强回应，当前，国家大力管理环境污染问题，全国都在展开蓝天保卫战，我国大气污染物管理早已获得了较好的效果。但由于污染物整体基数大，总体排放量仍然较高，还须要继续加强管理工作。

SO2、NOx及烟(粉)尘是我国大气污染物的主要成分。对于当前我国的大气污染管理，还面对着哪些瓶颈，陆强指出主要还包括以下几个方面：(1)能源结构。能源结构现状是我国大气污染物管理避不开的最重要原因，现阶段，我国能源正处于优化期，天然气、核能及可再生能源消费渐渐减少，但原煤消费仍是我国能源消费的主体；(2)执法监督。

国家及地方政府对大气污染物的监管力度还须要更进一步强化，特别是在是针对一些轻污染企业，要展开重点整治；(3)技术研发。目前，我国多个行业都实施了涉及的污染物废气标准。

但由于有所不同行业的烟气差异性大，现有的污染物控制技术无法符合所有行业的市场需求;并且对于一些中小型企业，高昂的治污成本也减少了企业的积极性。因此亟需研发洗手、高效、低成本、限于于有所不同烟气条件的新技术。烟气管理主战场移往2014年9月，国家发展改革委员会、环境保护部、国家能源局牵头印发《煤电节能减排升级与改建行动计划(2014-2020年)》，拒绝中东部燃煤电厂大气污染物排放浓度互通燃气轮机机组标准，自此，火电大气污染物月迈向超净废气。

2016年12月，环保部公布《关于实行工业污染源全面达标排放计划的通报》，针对钢铁、水泥、简化等非电行业的大气污染物排放标准也开始大幅度提高。目前绝大多数燃煤电厂已完成常规副产物脱硝除尘改建，未来大气污染管理行业的增量市场将主要来自燃煤电厂超低废气改建和非电行业烟气管理两个领域。陆强指出目前非电行业技术近不及火电技术成熟期，非电行业大气管理市场尚能正处于初级发展阶段，在此大背景下，非电行业将沦为大气污染管理的主战场。

陆强同时回应非电行业大气污染管理包括各种工业烟气管理，牵涉到钢铁、水泥、化工、玻璃、石化、冶金等。比起煤电行业污染物持续排放量，非电行业的污染物废气占到比更加大。随着大气污染防治逐步改向非电行业，加之国家政策的大力支持，非电领域的市场空间不会渐渐不断扩大。平板式SCR脱硝催化剂的应用于大中型锅炉烟气脱硝多数使用选择性催化剂还原成(SCR)脱硝技术，这是目前最成熟期的烟气脱硝技术，其核心在于SCR脱硝催化剂。

然而，我国烟气脱硝技术的研究积极开展得比较较早，早期的SCR脱硝催化剂配方与生产线皆为出售欧美和日本技术。近年来，大量环保企业通过引入消化吸收的方式也研发出有了多种脱硝催化剂。然而，现在市面上的SCR催化剂，多数是中温SCR脱硝催化剂，其最佳工作温度范围为300-420℃，在高于或低于此温度范围内，催化剂脱硝活性开始上升，并再次发生共轭/不可逆中毒失活。陆强提及，有所不同行业的烟气温度和构成差异相当大，中温SCR脱硝催化剂的限于领域受限，因此亟需研发针对有所不同烟气的新型SCR脱硝催化剂。

例如，针对燃气轮机、垃圾焚烧炉所废气的高温(500℃)烟气，必须研发高温催化剂;针对钢铁、玻璃等行业所废气的低温(300℃)烟气，必须研发低温催化剂;针对用于丰砷煤的烟气，必须研发外用砷中毒催化剂;针对所含大量金属的生物质电厂、低碱煤电厂等，必须研发外用碱金属中毒催化剂。我们也正是在这种背景下，积极开展了大量特种催化剂的研发工作，以符合有所不同行业的脱硝市场需求。SCR催化剂主要有蜂窝式、平板式、波纹平板式三种，三种形式的催化剂的主要成分与催化反应原理是完全相同的，只是结构型式有所差异，我国大规模用于的催化剂主要是蜂窝催化剂和平板催化剂。陆强指出：蜂窝状催化剂的仅次于特点是比表面积较小，在同等条件下，所须要催化剂体积量较较少;但蜂窝催化剂缺点某种程度显著，一方面制取工艺简单，工期宽，原材料耗量大，造成催化剂单价较高;另一方面其在高灰烟气中更容易再次发生阻塞塌陷等问题，危害脱硝系统的平稳运营。

他紧接着讲解到，平板式催化剂结构方面仅次于的优点是使用不锈钢筛板作为担体，机械强度大，会导致催化剂的整体坍塌，运营安全性平稳;平板式催化剂具备大通道结构，可以仅次于程度地防止灰阻塞，在运营过程中，甚至可以不加装吹灰器，所以平板式催化剂尤其限于于燃煤低灰的场合。此外，脱硝系统主要能耗源于脱硝系统阻力引发的引风机电耗，而在三种型式催化剂中，平板式SCR脱硝催化剂孔隙率仅次于，烟气阻力大于，催化剂床层压叛大于，因此使用平板式脱硝催化剂，脱硝系统的能耗低于。陆强回应，极强的机械性能和低能耗运营，使平板式催化剂能精彩应付各种简单的烟气条件，限于于各种电力及非电行业烟气。因此我们指出，随着国家对大气污染物管理的推崇，越来来就越多的工业烟气都被划入管理范围，平板式催化剂在其他简单烟气中的优势将更进一步获得反映，具备十分辽阔的应用于前景。

独立自主知识产权带给的优势随着世界科技经济一体化发展，企业享有自律知识产权在市场竞争中的重要性与日俱增。我国烟气脱硝技术的研究积极开展得比较较早，早期脱硝催化剂配方与生产线皆为出售国外技术，生产成本居高不下，脱硝催化剂价格昂贵。技术创新很多都是使用“引入-吸取-再行引入”的模式。

然而有所不同行业烟气性质差异极大，引入的脱硝催化剂配方及技术仅有能用作特定工况的烟气。核心技术和知识产权恣意受制于人，相当严重妨碍了企业的创意和发展。北京华电光大环境股份有限公司相结合华北电力大学生物质发电成套设备国家工程实验室的核心团队，展开联合攻关。自律研发的系列化特种平板式SCR脱硝催化剂，构建了催化剂关键配方以及倒数生产工艺的突破，构成了国内唯一具备自律知识产权的成套技术和装置，在多个行业取得了大规模工业应用于。

陆强指出享有独立国家的自律知识产权，主要优势反映在我们确实掌控了催化剂配方和工艺的核心，而并非如出一辙国外的配方和技术。当面临非常规烟气管理时，可以根据有所不同的烟气工况量身定做催化剂，符合客户的用于市场需求。并且催化剂配方和成型工艺的研发过程，加剧了对催化剂微观起到机理和成型工艺的理解和了解，为先前研发新型特种平板式SCR脱硝催化剂获取了十分宝贵的经验，从而在涉及领域的技术创新和发展中具备更大优势。华电光大是由华北电力大学生物质发电成套设备国家工程实验室核心团队创立的国家高新技术企业，华电光大不仅相结合于华北电力大学，还常常与清华大学等高校合作，陆强指出，高新技术型企业的发展必不可少技术的创意，而企业新产品新工艺的研发，必须先进设备的理论和技术作为承托。

华电光大与华北电力大学、清华大学、航天动力研究所、东南大学、瑞典皇家理工学院等研究单位创建了较好的产学研合作关系。在产学研牵头过程中，充分利用高校及科研院所的高科技人才、强劲的研发能力和先进设备的实验设施，与企业科研人员合作展开技术研制成功和新产品研发，从而大大提升企业的创新能力。并且，针对产品研发和应用于过程中经常出现的问题，可以从更加深层次上分析和解决问题，有助技术的优化和创意。

企业通过强化与高校的交流与合作，按照互惠互利的原则，将高校的技术优势变成企业的市场优势，从而大大提升企业的创新能力，为企业带给较好的社会效益及经济效益。

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