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大唐南京环保科技有限责任公司荣获2016电力金桥奖项目奖

2017-7-26 12:21| 发布者: admin| 查看: 253| 评论: 0

摘要: “十二五”规划中,国家加大了电厂脱硝的力度,脱硝催化剂行业已经进入了快速发展阶段。脱硝催化剂是SCR系统的核心,脱硝催化剂的产品质量会直接影响SCR系统的脱硝效果及使用寿命,同时脱硝催化剂也是SCR系统中成本 ...

项目介绍及技术水平:

“十二五”规划中,国家加大了电厂脱硝的力度,脱硝催化剂行业已经进入了快速发展阶段。脱硝催化剂是SCR系统的核心,脱硝催化剂的产品质量会直接影响SCR系统的脱硝效果及使用寿命,同时脱硝催化剂也是SCR系统中成本最高的部分,一般占系统总成本的30%~50%。我国脱硝行业起步较晚,脱硝催化剂的制造技术大多为国外引进技术,行业的大范围技术引进会导致该项技术研发过程的缺失,同时依赖进口原材料导致生产成本高、周期长,在我国脱硝催化剂行业快速发展的同时会出现很多隐患,不利于行业的长期健康发展。因此,如何对脱硝催化剂引进技术进行创新、实现引进技术国产化,并能够形成符合我国国情的、标准化的脱硝催化剂制造、检测、选型一体化技术,非常重要也非常迫切。


该项目围绕燃煤电厂烟气脱硝催化剂引进技术国产化及相关应用技术研究展开,在对脱硝催化剂引进技术消化吸收的基础上进行再创新,从技术国产化到原材料及备品备件国产化,再到系列标准、检测技术及选型设计的国产化,展开一系列研究工作。本项目从电力行业脱硝催化剂领域亟待解决的问题出发,根据研究需要形成了四个子课题,分别是《平板式脱硝催化剂引进技术国产化研究》、《燃煤电厂烟气脱硝催化剂产品系列国标(平板式)编制可行性研究》、《电力行业建立燃煤电厂脱硝催化剂技术监督检测评估中心可行性研究》和《燃煤电厂烟气脱硝催化剂选型研究》。


通过脱硝催化剂引进技术国产化研究的开展,成功实现了平板式脱硝催化剂生产用主要原材料和大宗耗材的国产化,解决了原材料和大宗耗材来源单一、成本高、采购周期长等制约因素,带动了上下游产业的发展,同时深入剖析了引进技术的相关技术难点,为生产配方及工艺改进奠定了基础。国产化的成功,有效地降低了生产成本,打破了国外供应商的市场垄断,2014年及2015年,该项目研究成果为公司节约成本近4500万。国产化技术研究的典型应用包括我国燃煤电厂烟气脱硝催化剂的选型设计,项目子课题《燃煤电厂烟气脱硝催化剂选型研究》从国内脱硝催化剂发展现状,结合国外脱硝催化剂发展历程,研究了催化剂选型的步骤和需要考虑的影响因素;对脱硝催化剂的类型进行了深入地分析,探讨了不同催化剂的优缺点和适合应用的工况条件;论述了电厂参数对催化剂选型的影响;解析了催化剂失活原因并提出了可能的解决办法,对规范国内催化剂应用具有一定的参考价值。


在引进技术及选型国产化研究工作开展的同时,脱硝催化剂系列标准及检测技术国产化工作也在快速推进。催化剂产品国标编制可行性研究过程大力推进了我国脱硝催化剂产品系列标的立项和编制,目前《平板式烟气脱硝催化剂》、《烟气脱硝催化剂化学成分分析方法》等国标已通过审查将进入最终报批阶段,其中《平板式烟气脱硝催化剂》是国内外首个关于平板式催化剂的产品标准,正式颁布实施后将有效规范我国脱硝催化剂产品质量及检测方法。在标准化研究及编制的基础上,大唐南京环保公司形成了一套标准化的催化剂检测评估系统,通过调研和行业背景分析,论证了建立燃煤电厂脱硝催化剂技术监督检测评估中心的必要性与可行性,并为检测中心的建立做了大量准备工作,目前检测中心已全面完成实验室建设。检测中心的仪器设备配置国内领先,能同时满足平板式和蜂窝式催化剂各项性能检测要求;检测中心管理体系完善、人员标准化培训及国家标准编写等相关工作已基本完成,已获得CNAS认可证书,已具备建立行业燃煤电厂脱硝催化剂技术监督检测中心的条件。


创新点:

该项目从脱硝催化剂生产技术及原材料国产化到脱硝催化剂选型设计国产化、再到国产催化剂的检测评估技术研究,对我国燃煤电厂烟气脱硝催化剂国产化技术及应用进行了较为全面的研究,同时通过国标编制研究,使得脱硝催化剂的产品质量把控及性能检测能够做到有据可依。该项目的四个子课题紧紧围绕脱硝催化剂国产化研究和其应用技术展开,形成了一个有机整体,较系统的研究了行业迫切需要解决的问题,且互为论据。


平板式脱硝催化剂生产技术的国产化对于生产技术的独立性转化及生产成本的控制具有重要意义。生产平板式脱硝催化剂所需钛白粉对比表面积、粒径分布、烧失量、杂志含量等指标都有严格的要求,该类型的进口钛白粉制造技术属于保密技术,国内制造水平很难实现;不锈钢网是平板式脱硝催化剂的内部支撑体,拉制不锈钢网所需钢带在屈服强度、抗拉强度、延伸率、硬度等方面都有严格的要求,在国产化项目开展之前,钢带全部国外进口;其他备品备件如涂覆线辊轮和钢网拉伸线切刀国内也没有相关企业可以进行生产加工。通过该课题的建立,大唐南京环保公司对各进口原材料的基本性质、在催化剂中的作用等进行了详细的研究,通过与国产供应商的技术交流与数据共享,提出原材料指标要求供生产厂家研发生产。符合技术要求的原材料,通过检测结果筛选后,将进行生产线试用及技术改进等,逐步实现了板式脱硝催化剂原材料的国产化,降低了生产成本,极大地促进了公司自主研发能力。同时,根据上述类似的技术路线,本课题成功开发出满足平板式脱硝催化剂生产要求的国产钢带、涂覆线辊轮和钢网拉伸线切刀,打破了国外公司的独家垄断,带动了上下游产业的发展。


我国电力脱硝催化剂行业起步较晚,目前国内在脱硝催化剂产品检测方面还不具规模,没有电力行业内认可的专业的第三方检测机构,产品质量也无法得到规范和约束,这对于我国的脱硝催化剂行业的发展是非常不利的。针对课题的研究要求,对建立电力行业脱硝催化剂检测评估中心的可行性进行了全面的分析研究,结果表明建立脱硝催化剂检测评估中心非常有必要,且挂靠单位大唐南京环保公司已具备建立脱硝催化剂检测评估中心的基本条件,实验设备先进、人员配备完善且管理运行制度明确。从检测中心实验室建设情况及仪器设备配置使用情况来看,检测中心已能够满足平板式及蜂窝式催化剂各项理化性能、工艺性能的检测要求,仪器设备均运行良好,并已完成检测人员的技术培训;通过国家标准的编制,检测中心掌握了脱硝催化剂检测技术领域话语权,为检测业务及服务的开展奠定了基础。检测中心实验室CNAS认证通过能够有效保证检测结果的准确性和公正性,可作为第三方检测机构,同时也能够作为检测纠纷的仲裁机构,所出具的试验数据具有权威性和公信力。从整个脱硝行业发展的层面上来说,脱硝催化剂检测中心的建立将可以对各种类型的脱硝催化剂进行全面性及专业性的质量检测,并在跟踪催化剂的活性、指导脱硝操作运行、提高脱硝效率、延长催化剂使用寿命、研究催化剂的活性再生技术及废旧催化剂处理技术等方面,提供一流的检测、交流和科研平台;更可为发电企业提供催化剂活性检测评价、催化剂筛选、新催化剂验收等综合性服务,有力推动我国脱硝催化剂制造行业的规范化发展以及催化剂技术服务市场的健康发展。


随着脱硝催化剂国产化生产和检测技术的的发展,迫切需要符合我国国情的脱硝催化剂产品和检测方法标准的诞生,因此系列国标编制研究课题的建立非常必要和及时。大唐南京环保公司联合国内众多脱硝行业的领军企业、研究院校,通过大量的比对试验、技术交流和讨论,并结合国外的先进经验,主编了《平板式烟气脱硝催化剂》国标、参编了《烟气脱硝催化剂化学成分分析方法》国标,两项国标经历近一年时间的调研、试验和研讨,目前已进入报批阶段,标准后续的颁布实施将为电力行业脱硝催化剂性能检测与评价提供依据、为我国平板式脱硝催化剂产品质量进行把控,促进烟气脱硝产业规范化发展。此外,大唐南京环保公司主编的国家标准《平板式烟气脱硝催化剂》中除了对催化剂各项性能指标进行了规范外,还规定了平板式催化剂的理化性能及工艺性能检测方法,制定标准过程中对检测中心的检测数据准确性、先进性等进行了大量考察和验证,结果表明南京环保公司检测中心的检测能力在行业中处于领先地位。

实施效果:

通过该项目的研究,成功打破了引进技术及进口原材料垄断,对平板式脱硝催化剂成本影响大的原材料及备品备件,包括钛白粉、钢带、涂覆线辊轮和钢网拉伸线切刀等,均已成功实现国产化。研究成果已经成功应用到大唐南京环保科技有限责任公司平板式脱硝催化剂的日常生产过程中,在保证产品质量的前提下,既降低了催化剂的生产成本又缩短了原材料的采购周期,带动了上下游产业发展。同时,浙江甬金金属科技股份有限公司与大唐南京环保公司合作开发的平板式催化剂用钢带、及重庆新华化工有限公司与大唐南京环保公司合作开发的脱硝催化剂用纳米钛白粉,均已成功量产,可以稳定地为平板式催化剂生产厂家供货。

本项目的实施,推动了多项电力行业和国家标准的编制。大唐南京环保公司作为第一完成单位主编国家标准《平板式烟气脱硝催化剂》,作为主要起草单位参编国家标准《烟气脱硝催化剂化学成分分析方法》;此外,大唐南京环保公司参编电力行业标准DL/T 1286-2013 《火电厂烟气脱硝催化剂检测技术规范》,承担了该项标准中关于平板式脱硝催化剂的全部编制及实验工作。

通过该项目的研究,加速了电力行业脱硝催化剂检测中心的建设,检测中心已完成对外检测项目20余项。依托于检测中心,大唐南京环保公司将建立脱硝催化剂寿命管理数据库,通过检测中心检测数据积累、建立寿命预测模型,为电厂脱硝催化剂运行管理、换装加装等提供技术支持。

此外,以催化剂选型课题的研究成果为依据,实现了电力行业脱硝催化剂选型设计的国产化,大唐南京环保公司已为我国20多个电厂脱硝项目提供了催化剂选型设计方案,并均已成功实施。

经济和社会效益:

通过该项目的国产化研究工作,与国内钛白粉供应商合作开发脱硝催化剂用钛白粉,使2014年的小比表面积钛白粉每吨价格下降约7000元。截止到2014年年底,小比表面积钛白粉预计能节约成本900万元; 以2015年年产15000m3催化剂计,可节约成本约1000万元。大表面积钛白粉,通过引进沙哈利本公司的产品以及国内钛白粉供应商产品试用,进口大比表面积钛白粉每吨将降价约5000元,2015年节约320万元。通过与国内供应商的合作,经过试制和催化剂生产线试用,成功开发出满足我公司平板式催化剂生产需要的合格产品,该厂家生产的钢带所拉制钢网的各项指标均满足公司技术要求。从而打破了韩国三星独家垄断,每吨钢带价格下降了23.5%。以2015年生产15000m3催化剂计,节约近1000万元。通过与国内供应商的合作、提出产品性能要求,样品的检验及试用,目前已经成功开发出了国产辊轮供应商。国产辊轴能满足使用要求,其使用寿命及催化剂涂覆质量均与进口辊轮持平。每根国产辊轮比进口辊轮价格下降约8000元。由于上述原材料及备品备件的成本下降,使得公司催化剂产品价格优势凸显,订单量增加。检测中心作为第三方检测机构获得检测收益;为电厂催化剂选型、换装、再生提供检测,能够使SCR脱硝催化剂相对长期有效地发挥作用,能够给电厂带来巨大的经济效益,也可是资源有效利用,降低污染物的产生。


此外,脱硝催化剂引进技术国产化研究对我国电力脱硝行业发展有极大推动作用,可带动上下游产业发展;电力行业检测中心的建设能够提升电力脱硝行业的科技研发能力和核心技术掌控能力,减少对国外引进技术的依赖,提高催化剂的自主研发能力;同时也有利于培养更多高素质的脱硝催化剂领域专业人才,提升我国脱硝领域人才素质,构建脱硝催化剂行业应用与创新的支撑平台。催化剂选型研究为燃煤电厂烟气脱硝催化剂选型提供技术支撑,对规范国内催化剂应用具有参考价值。脱硝催化剂系列国标的编制可有效规范我国脱硝催化剂产品质量,有利于脱硝行业健康稳定发展。同时,脱硝催化剂系列国家标准的编制,必将推动国内脱硝催化剂生产和检测技术的进步,形成具有自主知识产权的核心技术。


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