一、       項目概況

為了迎接G20峰會在杭州召開，響應國家環保要求，杭州蕭山電廠在原有SCR基礎上再后續上了臭氧脫硝，達到超低排放要求(NO化合物在10μg/m)。

二、目前煙氣脫硝概況

目前煙氣脫硝技術可分為干法和濕法兩大類，其中干法脫硝中的選擇性催化還原（SCR）和選擇性非催化還原（SNCR）技術是市場應用最廣（約占60%煙氣脫硝市場）、技術最成熟的脫硝技術，其原理是向煙氣中噴氨或尿素等含有NH3自由基的還原劑，在高溫下直接（或催化劑的協同下）與煙氣中的NOx發生氧化還原反應，把NOx還原成氮氣和水。但該技術也有其巨大的局限性，由于化學反應需要在高溫下進行，而對于中小型鍋爐以及工業鍋爐來說，排煙溫度遠不能達到化學反應所需要的高溫，因此低溫煙氣脫硝技術就成為市場的必須。
      低溫煙氣脫硝技術以低溫氧化技術（LoTOx）最為簡單有效，由于煙氣中的氮氧化物主要組成是NO（占95%），NO難溶于水，而高價態的NO2、N2O5等可溶于水生成HNO2和HNO3，溶解能力大大提高，很容易通過堿液噴淋等手段將其從煙氣中脫出。將煙氣中的NO轉化為高價態，需引入較強的氧化劑，在眾多氧化劑中，臭氧是最環保清潔的強氧化劑，在高效轉化NO至高價態的過程中不遺留任何二次污染物， O3的生存周期相對較長，將少量氧氣或空氣電離后產生O3，然后送入煙氣中，可顯著降低能耗。

在岑可法院士的帶領下，王智化教授團隊面向國家節能減排的重大需求、在國際上首次提出了活性分子多種污染物一體化脫除新思路，在國家自然科學基金、國家優秀青年基金、國家“973”計劃課題和國家“863”計劃項目的資助下，采用活性分子高效氧化NO、Hg0為可溶的NO2、Hg2+，同時實現苯、甲苯、二噁英等有機物大分子的氧化降解，結合堿液吸收實現SO2、NOx、Hg和二噁英等一體化協同脫除新方法。

      臭氧脫硝系統可使NOx排放減少到10μg/g以下，可滿足最嚴格的減排要求。并且不會使SO2轉化為SO3，此外，煙氣中的顆粒物和硫化物對臭氧消耗或 NOX脫除效率的影響并不明顯，該系統不僅可以高效去除氮氧化物，而且對二氧化硫和粉塵等顆粒物也有明顯的去除效果。同時它不存在堵塞、氨泄漏等問題。

 

三、VPSA制氧和液氧成本對比

氧氣做為臭氧發生器的氧源，在臭氧脫硝中占比較重，現場有兩種制氧方式：

1、        VPSA制氧機

2、        液氧儲罐

以200Nm3/h的制氧機為例：

VPSA和液氧成本對比

200

A

單位產氣電耗

0.4

KWH/Nm3O2

B

電價

0.8

RMB/KWH

VC

可變成本：B×A

0.32

RMB/Nm3O2

D

設備總投資

1,100,000

RMB

E

氧氣年產量：=200Nm3/Hr×24H×360天

1,728,000

Nm3/年

F

10年后設備折舊=D×10%

110,000

G

設備折舊（年）=(D-F)/10

99,000

H

年息=D×8%×5/3

52,800

I

年維修費=D×0.02

22,000

FC

固定成本：FC=(G+H+I)/E

0.101

ZC

氧氣成本：ZC=VC+FC

0.421

 

液態氧氣成本計算：

 

J

液態氧氣單價

900

RMB/噸

K

液態氧氣體積

700

Nm3O2

L

氧氣成本(J/K)

1.285714286

 

預期利潤率計算：

 

M

VPSA供氧成本

N

液態氧氣成本

O

每消耗單位氧節省費用=

0.864714286

RMB/Nm3O2

液態氧氣價格－VPSA供氧價格

T

使用VPSA供氧每噸氧氣節省:O×K

605.3

P

每年節省費用=O×年消耗量E

1,494,226

Q

投資回收期=D/(P+G)

0.736166945

年

 通過計算可以看出，作為輔助設備的VPSA制氧機，其投資少，見效快，投資回收期短，對于長期需氧用戶，只要工藝能滿足要求，VPSA制氧機是非常經濟的選擇。

四、結語

VPSA制氧機所產氧氣，純度大于93%，露點達到-80°度以下，通過降噪廠房和整套減震消音措施，噪音可以達到環保要求。同時，因其開停方便和流量調節功能，使其更適合用于污水處理、脫硫脫銷行業，配套臭氧發生器。目前，國內蕭山電廠、濟南熱電、太陽紙業電廠等多套燃煤鍋爐脫硝項目，配套VPSA制氧做為臭氧發生器的氣源。并且，設計可靠的VPSA制氧機能長期穩定的工作，開車率高，維修量少，是污水處理、脫硫脫銷燒等用氧源的理想選擇，國外氣體公司亦都采用同類流程

隨著我國市場經濟的不斷發展和完善，工業企業作為自負盈虧、獨立核算的商品生產者和經營者，不僅需參與市場競爭，而且還要不斷地創造價值和使用價值。成本費用是一項綜合反應企業管理質量的重要指標，也是企業進行決策的重要依據。變壓吸附制氧機工藝日趨成熟，能耗也達到了相當水平，其在中小型現場供氣領域已逐步取代了深冷裝置，和液氧貯槽供氣相比優勢更是明顯。

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