附件1:
华能国际电力股份有限公司
科学技术课题申请书
（代可行性研究报告）
项目名称：课题名称：申请单位：起止年限：通讯地址：邮政编码：联系电话：申请日期：传真:
年月〜
项目申报表
［应用前景］
本项目针对火电厂采取脱硫脱硝工艺控制S02和NO x等有害气体的排放，
特别是近年来脱硝工艺日益普及的大背景下，脱硝后的粉煤灰和脱硫石膏将成为主要的燃煤副产物品种，对脱硝后的粉煤灰和脱硫石膏品质进行较为系统的基础研究以期为提高脱硝后燃煤副产物利用量和应用水平提供理论指导，为企业带来经济效益的同时也能够为社会创造良好的环境效益。
通过对经脱硝工艺和未经脱硝工艺而得到的粉煤灰和脱硫石膏基本性质进行对比研究，深入分析脱硝工艺对粉煤灰和脱硫石膏品质影响的原因及其
机理，可以为优化脱硝工艺提供参考，从而确保经脱硝工艺后的粉煤灰和脱硫石膏的安全性和稳定性，为脱硝后的粉煤灰和脱硫石膏的资源化利用提供基础保证。
粉煤灰和脱硫石膏的综合利用、变废为宝、变害为利，是解决我国电力生产环境污染与资源缺乏之间矛盾的一个重要手段。粉煤灰和脱硫石膏应用于土木、农业、化学工业和环保等各个领域，特别是在土木工程领域的建筑材料、道路、建筑施工等方面具有广阔的应用前景。脱硝工艺会对粉煤灰和脱硫石膏品质产生影响，原有的资源利用化途径不一定适合经脱硝后的粉煤灰和脱硫石膏的利用。如原有资源利用化途径不能适应，可以通过改善原有工艺或者对脱硝粉煤灰和脱硝脱硫石膏进行相应的预处理，提高脱硝后燃煤副产物的利用水平。
［国内外研究概况］
氮氧化物是我国主要的大气污染物之一，大气中的氮氧化物经过紫外线的照射能形成有害的光化学烟雾，对人眼和植被造成极大的危害。同时氮氧化物也会和空气中的水结合生成硝酸或亚硝酸形成酸雨，从而导致土壤酸化、
农作物减产和建筑材料溶解等一系列危害。在我国，超过三分之一的氮氧化
物是由燃煤火力发电产生的，所以治理火电厂NO x的排放被列为环保部十二
五”期间的重点整治项目。据环保部统计，2011年我国氮氧化物排放总量为
2404.3万吨，比2010年增长了5.73%，未能实现预期的减排目标，这使得我国治理氮氧化物的形势变得更为紧迫[5]。目前，国内火电厂对NO x排放的控制手
段主要有两大类⑹：一种是在火电机组运行过程中采用低氮燃烧技术，从而减少NO x的生成；
另一种是对燃烧后产生的烟气中的NO x进行化学处理，减
少排出气体中的NO x含量。近年来新投运的火电机组大多已经采用了低氮燃烧技术，然而仅使用低氮燃烧技术难以达到《火电厂大气污染物排放标准》
（GB13223-2011 ）的要求，因此火电厂仍然需要进行烟气脱硝的处理，进一步降低NO x的排放量来达到环保部的要求。烟气脱硝技术主要分为非选择性
催化还原（SNCR）和选择性催化还原（SCR），SNCR是指向锅炉烟气中喷入NH 3 或者尿素等还原性物质，在高温范围（900〜110 C ）内，将烟气中的NO x还原为
N2和H2O。该方法虽然不使用昂贵的催化剂，并且一次性投资较低，但是其反应温度过高，能耗较大，脱硝效率仅为30%〜50%，适用于老机组的改造，
且对NO x排放要求不高的地区。SCR是目前全球范围内应用最为广泛，技术最
成熟的烟气脱硝技术，我国环保部在2010年1月发布了火电厂氮氧化物防治技
术政策，其中规定了新建改建扩建的燃煤机组，在去除氮氧化物时宜选用SCR
法。SCR技术是由美国Eegelhard公司开发，在20世纪70年代末和80年代初首先在日本发展，由于其较高的脱硫效率，很快在全球范围内得以推广和应用SCR烟气脱硝技术是在300〜400 C 的条件下，在特定的催化剂的作用下，给烟气中通入一定量的NH3,并与烟气中的NOx在催化剂的作用下发生氧化还原反应，从而使NO x变为无毒无害的N2随烟气排放。
粉煤灰是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，是火力发电厂锅炉排出
的主要固体废弃物。粉煤灰的主要氧化物组成为SiO2、AI2O3、Fe2O3、CaO、
TiO2等，矿物相组成为玻璃体、石英、莫来石、赤铁矿、磁铁矿、金红石等⑺。2012年我国粉煤灰的年排放量约3亿吨，这些粉煤灰不仅污染环境，还要占用
土地堆放，因此有必要对粉煤灰进行资源化利用。粉煤灰实际上是一种非常有用的土木建筑材料，已广泛作为混凝土、水泥掺合料，作为主要原材料用于生产水泥、烧结砖以及其他新型建筑材料制品，取得了很多成果。在所有
粉煤灰的应用中，它用于混凝土中不仅用量巨大，而且应用水平也比较高，已成为混凝土必不可少的成分，一些研究者甚至认为不掺粉煤灰的混凝土将进博物馆。脱硫石膏是火电厂另一主要的燃煤副产品，它是对含硫燃料（煤、
油等）燃烧后产生的烟气进行脱硫净化处理得到的工业副产石膏。其是热电厂采用湿法烟气脱硫净化技术将烟气中的S02与CaC03或者CaO发生相应的脱硫
反应后,再经过洗涤和真空脱水处理而制得的,脱硫石膏的主要化学成分为CaSO4.2H2O,具体形态
硝工艺还可能会对粉煤灰中CaO和Fe2O3的含量产生影响从而影响脱硝粉煤灰
和脱硝脱硫石膏的应用。总体来说，现阶段由于脱硝对粉煤灰和脱硫石膏的影响还没有引起大家足够的重视，脱硝粉煤灰和脱硝脱硫石膏大多仍以原有的资源利用化技术进行处理。一些工程实践表明［⑵，当用脱硝粉煤灰作为掺
合料配制混凝土时，混凝土浇筑后，表面有较大气泡冒出并伴有强烈的刺激性气味，冒气泡的地点多且不连续，混凝土硬化后，表面留有黄色斑迹或泡眼痕迹。经分析，可能是由于电厂烟气脱硝技术中采用氨或尿素等原料，处理不当时引起该类物质在灰渣中的混杂或富集，进而影响到灰渣在混凝土中的应用。对于氨释放量超高的粉煤灰，一般禁止使用，这严重制约了脱硝粉煤灰和脱硝脱硫石膏的资源化利用。因此，可以根据脱硝工艺对燃煤副产物品质的影响优化火电厂的脱硝工艺以减轻脱硝对粉煤灰和脱硫石膏的不利影响或者对脱硝粉煤灰和脱硝脱硫石膏采取相应的预处理。理论上讲，热处理有利于氨等气体的释放，从而改善脱硝粉煤灰和脱硝脱硫石膏的性能，因此用脱硝粉煤灰和脱硝脱硫石膏生产粉煤灰砖、陶粒和建筑石膏是脱硝粉煤灰和脱硝脱硫石膏较好的利用途径，但目前仍然缺乏研究。因此，有必要较为系统的研究火电厂脱硝工艺对粉煤灰和脱硫石膏品质的影响，寻求脱硝粉煤灰和脱硝脱硫石膏的资源利用化途径。
参考文献：
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