火電廠煙氣脫硝技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益分析

李兆

摘 要：進(jìn)入21世紀(jì)以來，火電廠機(jī)組裝機(jī)容量越來越大，由此產(chǎn)生的氮氧化合物也越來越多，給環(huán)境造成巨大的污染，火電廠煙氣脫硝技術(shù)就顯得尤為重要。為了進(jìn)一步減少氮氧化合物的排放量，降低火電廠的運(yùn)行成本，就必須提高脫硝技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益。結(jié)合國家環(huán)保政策以及相關(guān)排放要求，對(duì)火電廠煙氣脫硝技術(shù)以及經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行系統(tǒng)全面地分析研究，并提出一系列具有高度可行性的改善措施，對(duì)提高火電廠脫硝技術(shù)、提高經(jīng)濟(jì)效益具有重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：火電廠；脫硝技術(shù)；經(jīng)濟(jì)效益

一、火電廠煙氣脫硝技術(shù)探討

（一）催化還原脫硝技術(shù)

在國內(nèi)火電廠發(fā)展過程中，催化還原脫硝技術(shù)是最常使用的脫硝技術(shù)，該技術(shù)還可以細(xì)分為兩種：一種是選擇性催化還原脫硝技術(shù)，即SCR脫硝技術(shù)，其原理是將氨水、尿素等物質(zhì)通入到廢氣中，在催化劑的作用下與NOx發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，最終生成氮?dú)夂退?。選擇性催化脫硝技術(shù)的脫硝效率非常高，可以達(dá)到80%左右，但是由于費(fèi)用成本較高，目前沒有得到廣泛的普及和使用；另一種是非選擇性催化還原脫硝技術(shù)，也可以稱之為熱力脫硝技術(shù)，即SNCR技術(shù)，其原理是將煙氣加熱到900度到1100度之間，并向煙氣中通入氨氣，尿素等物質(zhì)，與NOx發(fā)生化學(xué)反應(yīng)最終生產(chǎn)氮?dú)夂退摷夹g(shù)脫硝效率只有40%，但是其費(fèi)用投入較少，操作簡單，因此應(yīng)用較為普遍。

（二）低氮燃燒脫硝技術(shù)

低氮燃燒脫硝技術(shù)也是一種應(yīng)用較為普遍的脫硝技術(shù)，該技術(shù)不但費(fèi)用成本較低，而且操作簡單，脫硝率一般都在30%以上，因此受到了很多火電廠的青睞。低氮燃燒脫硝技術(shù)主要是通過改善燃燒條件，盡可能減少NOx物質(zhì)的產(chǎn)生，從而達(dá)到煙氣脫硝的目的。截止到目前為止，常用的低氮燃燒脫硝技術(shù)可以分為兩種：第一種是空氣分級(jí)燃燒技術(shù)；第二種是煙氣再循環(huán)燃燒技術(shù)。

二、火電廠煙氣脫硝技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

（一）經(jīng)濟(jì)分析與評(píng)價(jià)的原則

1.費(fèi)用最小化原則

火電廠脫硝技術(shù)的最終目的是減少環(huán)境污染、改善生態(tài)環(huán)境、促進(jìn)人們與環(huán)境的和諧發(fā)展，在滿足發(fā)展經(jīng)營的前提條件下，盡可能減少費(fèi)用支出，因此在分析脫硝技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益時(shí)，必須遵循費(fèi)用最小化原則。脫硝技術(shù)費(fèi)用涉及很多內(nèi)容，例如在煙氣處理前期，需要購置必要的脫硝設(shè)備，建設(shè)必要的基礎(chǔ)設(shè)施，做好設(shè)備的安裝調(diào)試工作；在脫硝過程中，需要定期對(duì)設(shè)備做出維護(hù)保養(yǎng)，更換損壞的零部件等等。在火電廠實(shí)際運(yùn)作過程中，煙氣脫硝技術(shù)費(fèi)用是一項(xiàng)巨大的費(fèi)用支出，直接影響著火電廠的整體收益，因此堅(jiān)持火電廠脫硝技術(shù)費(fèi)用最小化的基本原則就顯得尤為重要。

2.效益最大化原則

效益最大化是指當(dāng)費(fèi)用投入成本一定時(shí)，通過對(duì)脫硝技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，從而提高脫硝效率，降低環(huán)境污染，進(jìn)而給火電廠帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)一個(gè)工程項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益能夠得到量化分析時(shí)，其項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)所追求的最大目標(biāo)是所得到的效益得到最大化。例如在火電廠運(yùn)行發(fā)展過程中，脫硝設(shè)備投入、安裝調(diào)試、后期維護(hù)費(fèi)用保持不變時(shí)，如何提高火電廠的經(jīng)濟(jì)收益，是火電廠需要重視的問題。

（二）脫硝技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

截止到目前為止，我國火電廠經(jīng)常使用的脫硝技術(shù)有兩種：第一種是催化還原選擇性脫硝技術(shù)；第二種是低氮燃燒脫硝技術(shù)。在技術(shù)分析過程中，需要計(jì)算分析的技術(shù)指標(biāo)包括機(jī)組的裝機(jī)容量、煙氣入口NOx濃度、脫硝運(yùn)行成本、設(shè)備投資成本、脫硝效率以及技術(shù)成熟度等。其中低氮燃燒技術(shù)的投資成本較小，但是其脫硝效率只有30%，技術(shù)成熟程度較低，因此沒有得到廣泛的普及和應(yīng)用；而催化還原選擇性脫硝技術(shù)的脫硝效率達(dá)到80%以上，在我國環(huán)保要求日益嚴(yán)峻的時(shí)代背景下，該技術(shù)具有廣闊的發(fā)展空間。

（三）脫硝技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益分析

如今我國針對(duì)火電廠煙氣脫硝技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析沒有制定明確的規(guī)范，也沒有完善的數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)，因此要想對(duì)火電廠煙氣脫硝技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)全面地分析研究，就必須對(duì)煙氣脫硝技術(shù)的投資成本、運(yùn)行成本、人力物力消耗有一個(gè)清晰的了解。

眾所周知，當(dāng)火電廠采用的脫硝技術(shù)不同時(shí)，相應(yīng)的投資成本、運(yùn)行成本、資源消耗也會(huì)存在很大的差異。從現(xiàn)實(shí)角度分析，雖然低氮燃燒技術(shù)的效率只有30%，但是其費(fèi)用投入較少，過濾1千克的氮氧化合物只需要2元人民幣，具有超高的性價(jià)比。但是對(duì)于催化還原脫硝技術(shù)來說，過濾1千克的氮氧化合物需要7.5元人民幣。我國政府提出了節(jié)約減排，走可持續(xù)發(fā)展之路的經(jīng)濟(jì)方針，如何降低煙氣脫硝技術(shù)的費(fèi)用成本，提高脫硝效率就成為火電廠需要解決的首要問題。

在未來的發(fā)展過程中，應(yīng)該將催化還原選擇性脫硝技術(shù)與低氮燃燒脫硝技術(shù)結(jié)合起來，在保證人類生存環(huán)境得到有效保護(hù)的同時(shí)，提高火電廠的整體收益。如今火電廠在脫硝處理時(shí)每千瓦的投資成本為180元，每小時(shí)的運(yùn)行成本為0.012元，而西方發(fā)達(dá)國家火電廠在脫硝處理時(shí)每千瓦的投資成本只有150元，每小時(shí)的運(yùn)行成本只有0.009元，充分說明我國的脫硝技術(shù)與發(fā)達(dá)國家相比還具有很大的差距。在另一方面，火電廠脫硝技術(shù)需要大量的資金支持，很多火電廠都是通過銀行貸款的方式進(jìn)行融資，而銀行貸款利率越來越高，融資門檻逐漸攀升，都對(duì)火電廠運(yùn)行發(fā)展造成了極大的制約，因此如何解決火電廠的融資問題，對(duì)脫硝技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益也有巨大的幫助。

三、提高火電廠煙氣脫硝技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益的策略

（一）提高氮氧化物脫除效率

在未來的發(fā)展過程中，我國火電廠應(yīng)該引進(jìn)先進(jìn)的脫硝技術(shù)和脫硝設(shè)備，提高氮氧化合物脫除效率，并將脫除物做出進(jìn)一步加工處理進(jìn)而獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益。如果火電廠的脫硝處理工作量較大，可以在企業(yè)審批的氮氧化合物排放量中結(jié)余一定的指標(biāo)進(jìn)行市場交易，將企業(yè)減排負(fù)擔(dān)變成盈利的資源，與脫硝不力或者超過審批指標(biāo)的企業(yè)進(jìn)行排污指標(biāo)交易進(jìn)而獲得利益。此外，隨著我國的環(huán)保政策越來越嚴(yán)格，所以火電廠需要提高環(huán)保意識(shí)，為脫硝處理留下足夠的空間，盡可能減少設(shè)備投入，降低脫硝費(fèi)用成本，進(jìn)而提高自身的經(jīng)濟(jì)效益。

（二）優(yōu)化脫硝技術(shù)

我國政府應(yīng)該對(duì)火電廠脫硝技術(shù)給予足夠的重視，不但需要為脫硝技術(shù)的研發(fā)創(chuàng)新提供大量的資金支持，還需要引導(dǎo)火電廠與科研機(jī)構(gòu)建立良好的合作關(guān)系，加快技術(shù)創(chuàng)新、積極推進(jìn)脫硝技術(shù)深化改革、及時(shí)將科研成果應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中，從而提高脫硝技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益。此外，火電廠在脫硝處理過程中，催化劑成本占到脫硝技術(shù)費(fèi)用投入的一半左右，因此我國政府應(yīng)該加大催化劑的生產(chǎn)研發(fā)，引導(dǎo)相關(guān)企業(yè)創(chuàng)新設(shè)計(jì)出更多廉價(jià)的催化劑替代品，從而達(dá)到優(yōu)化脫硝技術(shù)的目的。

四、總結(jié)

首先對(duì)火電廠脫硝技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)地概述分析，了解各種脫硝技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，然后闡述分析脫硝技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益分析的原則和指標(biāo)，并對(duì)當(dāng)前火電廠脫硝技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行深入地計(jì)算分析；最后提出火電廠應(yīng)該提高氮氧化物脫除效率、優(yōu)化脫硝技術(shù)，為提高火電廠脫硝技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益指明了方向。

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