火電廠煙氣脫硝技術的經濟效益分析

李兆

摘 要：進入21世紀以來，火電廠機組裝機容量越來越大，由此產生的氮氧化合物也越來越多，給環境造成巨大的污染，火電廠煙氣脫硝技術就顯得尤為重要。為了進一步減少氮氧化合物的排放量，降低火電廠的運行成本，就必須提高脫硝技術的經濟效益。結合國家環保政策以及相關排放要求，對火電廠煙氣脫硝技術以及經濟效益進行系統全面地分析研究，并提出一系列具有高度可行性的改善措施，對提高火電廠脫硝技術、提高經濟效益具有重要的理論意義和現實意義。

關鍵詞：火電廠；脫硝技術；經濟效益

一、火電廠煙氣脫硝技術探討

（一）催化還原脫硝技術

在國內火電廠發展過程中，催化還原脫硝技術是最常使用的脫硝技術，該技術還可以細分為兩種：一種是選擇性催化還原脫硝技術，即SCR脫硝技術，其原理是將氨水、尿素等物質通入到廢氣中，在催化劑的作用下與NOx發生化學反應，最終生成氮氣和水。選擇性催化脫硝技術的脫硝效率非常高，可以達到80%左右，但是由于費用成本較高，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，也可以稱之為熱力脫硝技術，即SNCR技術，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，與NOx發生化學反應最終生產氮氣和水，該技術脫硝效率只有40%，但是其費用投入較少，操作簡單，因此應用較為普遍。

（二）低氮燃燒脫硝技術

低氮燃燒脫硝技術也是一種應用較為普遍的脫硝技術，該技術不但費用成本較低，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。低氮燃燒脫硝技術主要是通過改善燃燒條件，盡可能減少NOx物質的產生，從而達到煙氣脫硝的目的。截止到目前為止，常用的低氮燃燒脫硝技術可以分為兩種：第一種是空氣分級燃燒技術；第二種是煙氣再循環燃燒技術。

二、火電廠煙氣脫硝技術經濟分析

（一）經濟分析與評價的原則

1.費用最小化原則

火電廠脫硝技術的最終目的是減少環境污染、改善生態環境、促進人們與環境的和諧發展，在滿足發展經營的前提條件下，盡可能減少費用支出，因此在分析脫硝技術的經濟效益時，必須遵循費用最小化原則。脫硝技術費用涉及很多內容，例如在煙氣處理前期，需要購置必要的脫硝設備，建設必要的基礎設施，做好設備的安裝調試工作；在脫硝過程中，需要定期對設備做出維護保養，更換損壞的零部件等等。在火電廠實際運作過程中，煙氣脫硝技術費用是一項巨大的費用支出，直接影響著火電廠的整體收益，因此堅持火電廠脫硝技術費用最小化的基本原則就顯得尤為重要。

2.效益最大化原則

效益最大化是指當費用投入成本一定時，通過對脫硝技術進行優化調整，從而提高脫硝效率，降低環境污染，進而給火電廠帶來更大的經濟效益。當一個工程項目的經濟效益能夠得到量化分析時，其項目經濟評價所追求的最大目標是所得到的效益得到最大化。例如在火電廠運行發展過程中，脫硝設備投入、安裝調試、后期維護費用保持不變時，如何提高火電廠的經濟收益，是火電廠需要重視的問題。

（二）脫硝技術經濟指標

截止到目前為止，我國火電廠經常使用的脫硝技術有兩種：第一種是催化還原選擇性脫硝技術；第二種是低氮燃燒脫硝技術。在技術分析過程中，需要計算分析的技術指標包括機組的裝機容量、煙氣入口NOx濃度、脫硝運行成本、設備投資成本、脫硝效率以及技術成熟度等。其中低氮燃燒技術的投資成本較小，但是其脫硝效率只有30%，技術成熟程度較低，因此沒有得到廣泛的普及和應用；而催化還原選擇性脫硝技術的脫硝效率達到80%以上，在我國環保要求日益嚴峻的時代背景下，該技術具有廣闊的發展空間。

（三）脫硝技術的經濟效益分析

如今我國針對火電廠煙氣脫硝技術經濟分析沒有制定明確的規范，也沒有完善的數據信息系統，因此要想對火電廠煙氣脫硝技術進行系統全面地分析研究，就必須對煙氣脫硝技術的投資成本、運行成本、人力物力消耗有一個清晰的了解。

眾所周知，當火電廠采用的脫硝技術不同時，相應的投資成本、運行成本、資源消耗也會存在很大的差異。從現實角度分析，雖然低氮燃燒技術的效率只有30%，但是其費用投入較少，過濾1千克的氮氧化合物只需要2元人民幣，具有超高的性價比。但是對于催化還原脫硝技術來說，過濾1千克的氮氧化合物需要7.5元人民幣。我國政府提出了節約減排，走可持續發展之路的經濟方針，如何降低煙氣脫硝技術的費用成本，提高脫硝效率就成為火電廠需要解決的首要問題。

在未來的發展過程中，應該將催化還原選擇性脫硝技術與低氮燃燒脫硝技術結合起來，在保證人類生存環境得到有效保護的同時，提高火電廠的整體收益。如今火電廠在脫硝處理時每千瓦的投資成本為180元，每小時的運行成本為0.012元，而西方發達國家火電廠在脫硝處理時每千瓦的投資成本只有150元，每小時的運行成本只有0.009元，充分說明我國的脫硝技術與發達國家相比還具有很大的差距。在另一方面，火電廠脫硝技術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行融資，而銀行貸款利率越來越高，融資門檻逐漸攀升，都對火電廠運行發展造成了極大的制約，因此如何解決火電廠的融資問題，對脫硝技術的經濟效益也有巨大的幫助。

三、提高火電廠煙氣脫硝技術經濟效益的策略

（一）提高氮氧化物脫除效率

在未來的發展過程中，我國火電廠應該引進先進的脫硝技術和脫硝設備，提高氮氧化合物脫除效率，并將脫除物做出進一步加工處理進而獲得更大的經濟效益。如果火電廠的脫硝處理工作量較大，可以在企業審批的氮氧化合物排放量中結余一定的指標進行市場交易，將企業減排負擔變成盈利的資源，與脫硝不力或者超過審批指標的企業進行排污指標交易進而獲得利益。此外，隨著我國的環保政策越來越嚴格，所以火電廠需要提高環保意識，為脫硝處理留下足夠的空間，盡可能減少設備投入，降低脫硝費用成本，進而提高自身的經濟效益。

（二）優化脫硝技術

我國政府應該對火電廠脫硝技術給予足夠的重視，不但需要為脫硝技術的研發創新提供大量的資金支持，還需要引導火電廠與科研機構建立良好的合作關系，加快技術創新、積極推進脫硝技術深化改革、及時將科研成果應用到實際生產當中，從而提高脫硝技術的經濟效益。此外，火電廠在脫硝處理過程中，催化劑成本占到脫硝技術費用投入的一半左右，因此我國政府應該加大催化劑的生產研發，引導相關企業創新設計出更多廉價的催化劑替代品，從而達到優化脫硝技術的目的。

四、總結

首先對火電廠脫硝技術進行系統地概述分析，了解各種脫硝技術的優缺點，然后闡述分析脫硝技術經濟效益分析的原則和指標，并對當前火電廠脫硝技術的經濟效益進行深入地計算分析；最后提出火電廠應該提高氮氧化物脫除效率、優化脫硝技術，為提高火電廠脫硝技術的經濟效益指明了方向。

參考文獻：

[1]陳崇明.SCR脫硝技術在火電廠中的應用[J]. 電站輔機，2016，（02）.

[2]閆偉. 火電廠煙氣脫硝技術的經濟效益探討[J]. 華電技術，2015，（01）.