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引言
在经济快速发展的情况下，火电厂也在加快生产运营，在此过程中排放了大量的大气污染物，以至于一些地区的环境质量遭到了恶化。仅济宁市而言，全市34家燃煤发电厂，93个机组，总装机容量为10165兆瓦，2014年燃煤量近2920万吨，占全省燃煤电厂总燃煤量的14%，氮氧化物排放量高达86490吨。为此，社会和政府对火电厂的经营管理提出了更高的要求，我国环境保护部制定并发布《火电厂污染物排放标准》（GB13223-2011），氮氧化物的排放要求控制在100mg/Nm3以内。在如此严峻的形势下，火电厂不得不通过烟气脱硝技术来减少氮氧化物的排放量。对于火电厂来讲，除了要考虑火电厂烟气脱硝技术的使用能否满足环保要求之外，还要对烟气脱硝技术的经济效益进行充分的分析，以便促进企业的可持续发展。
1、火电厂烟气脱硝技术探讨
1.1催化还原脱硝技术
催化还原脱硝技术是火电厂用于烟气脱硝的常见技术，分为选择性催化还原脱硝技术和非选择性催化还原脱硝技术两种。其中，选择性催化还原脱硝技术即为SCR脱硝技术，烟气脱硝率能达到80%以上。从原理上讲，是通过还原剂（液氨、尿素、氨水等）在V2O5等金属催化剂作用下选择性的与NOX反应，最终生成无毒无害的氮气和水。而选择性非催化还原脱硝技术即为SNCR脱硝技术，也可以被称之为热力脱硝技术，烟气脱硝率仅为40%左右。从原理上讲，就是在900℃到1100℃这一狭窄的温度范围内向燃烧烟气喷入NH3、尿素等氨基还原剂而不使用催化剂，与NOX发生反应并最终生成N2和水。相较于SCR技术，SCNR技术的脱硝效果有限，但是投资和运行成本较低。
1.2低氮燃烧技术
低氮燃烧技术是目前较为成熟的火电厂烟气脱硝技术，同时也是一种较为简单的降低NOX排放的方法，烟气脱硝率为30%左右。从原理上来讲，就是通过改变燃烧条件来抑制NOX的产生。就目前来看，空气分级燃烧技术、燃烧分级燃烧技术、烟气再循环法都是较为常见的低氮燃烧技术。而该种技术的使用方法相对简单，并且具有经济有效的特点，所以得到了一定范围的应用。
2、火电厂烟气脱硝技术的经济效益探讨
2.1脱硝技术经济指标
火电厂选择烟气脱硝工艺和装置时，需要对几种烟气脱硝技术的经济指标进行经济效益分析，从而实现烟气排放达标的同时降低工程造价。如表1所示，SCR、SNCR和低氮燃烧技术的经济指标包含了装机容量、平均烟气入口NOX浓度、投资成本、运行成本、脱硝效率、技术成熟程度和线型环保排放限值等多个因素。相比较来看，SCR的投资成本和运行成本较高，但是脱硝效率要远远高于其他两种技术。
2.2烟气脱硝技术的经济效益分析
目前，我国尚未制定火电厂的经济效益核算方法，我们可以通过计算年运行费用和脱除每吨氮氧化物的费用来进行脱硝技术的经济评价。公式如下：
C=K*Crj+S-P （1）
Crj=i（1+i）n/{（1+i）n-1} （2）
c=C/N （3）
其中：C—脱硝设施运行年费用；
K—脱硝装置投资周期动态投资总额；
Crj—资金回收因子，与银行利率和脱硝装置的经济寿命相关；
K*Crj—年均化投资费用；
S—年运行费用，包括脱硝设备运行的费用，还原剂消耗费用、催化剂更换费用、电费、人工费用，维护费用，脱硝设施折旧费用；
P—年收入；
i—银行平均贷款利率；
n—经济寿命期；
c—脱除每吨氮氧化物的费用；
N—脱除氮氧化物的总吨数。
表1 SCR、SNCR和低氮燃烧技术的经济性比较
在对烟气脱硝技术的经济效益进行分析时可以发现，提高机组年利用小时数可以使年减排NOX的总量得以增加，并使年运行成本增加，而NOX减排成本和单位发电增加成本则得到了降低。但是，在其他条件不变的情况下，即使提高机组年利用小时数，也改变不了氮氧化物治理成本高于排污成本的现实。火电厂在进行烟气脱硝技术的运用时，虽然对企业自身没有直接的经济效益，但是却能带来环保效益和社会效益。所以，火电厂应该致力于进行烟气脱硝技术的研究，提高氮氧化物脱除率，减少氮氧化物排放量，以便带来更多的社会效益和环保效益。而在工程运行成本和投资成本方面，火电厂则可以通过政府政策或资金筹措来降低工程成本。除此之外，火电厂还可以提高机组利用小时数和发电量，通过脱硝电价机制的实施为企业带来一定的经济效益。
结论
就目前来看，SCR脱硝技术的脱硝率较高，可以满足政府对火电厂排放氮氧化物的要求。但是，相较于SNCR脱硝技术和低氮燃烧技术，SCR脱硝技术的运行成本和投资成本都较高。而经过分析SCR脱硝技术的经济效益可以发现，烟气脱硝技术的运用无法为企业带来直接的经济效益。所以，企业在利用脱硝技术进行环保效益和社会效益的同时，应该通过提升机组利用小时数和发电量来实现一定的经济效益，以便促进企业的可持续发展。
（作者单位：山东省济宁市环境保护局）
在经济快速发展的情况下，火电厂也在加快生产运营，在此过程中排放了大量的大气污染物，以至于一些地区的环境质量遭到了恶化。仅济宁市而言，全市34家燃煤发电厂，93个机组，总装机容量为10165兆瓦，2014年燃煤量近2920万吨，占全省燃煤电厂总燃煤量的14%，氮氧化物排放量高达86490吨。为此，社会和政府对火电厂的经营管理提出了更高的要求，我国环境保护部制定并发布《火电厂污染物排放标准》（GB13223-2011），氮氧化物的排放要求控制在100mg/Nm3以内。在如此严峻的形势下，火电厂不得不通过烟气脱硝技术来减少氮氧化物的排放量。对于火电厂来讲，除了要考虑火电厂烟气脱硝技术的使用能否满足环保要求之外，还要对烟气脱硝技术的经济效益进行充分的分析，以便促进企业的可持续发展。
1、火电厂烟气脱硝技术探讨
1.1催化还原脱硝技术
催化还原脱硝技术是火电厂用于烟气脱硝的常见技术，分为选择性催化还原脱硝技术和非选择性催化还原脱硝技术两种。其中，选择性催化还原脱硝技术即为SCR脱硝技术，烟气脱硝率能达到80%以上。从原理上讲，是通过还原剂（液氨、尿素、氨水等）在V2O5等金属催化剂作用下选择性的与NOX反应，最终生成无毒无害的氮气和水。而选择性非催化还原脱硝技术即为SNCR脱硝技术，也可以被称之为热力脱硝技术，烟气脱硝率仅为40%左右。从原理上讲，就是在900℃到1100℃这一狭窄的温度范围内向燃烧烟气喷入NH3、尿素等氨基还原剂而不使用催化剂，与NOX发生反应并最终生成N2和水。相较于SCR技术，SCNR技术的脱硝效果有限，但是投资和运行成本较低。
1.2低氮燃烧技术
低氮燃烧技术是目前较为成熟的火电厂烟气脱硝技术，同时也是一种较为简单的降低NOX排放的方法，烟气脱硝率为30%左右。从原理上来讲，就是通过改变燃烧条件来抑制NOX的产生。就目前来看，空气分级燃烧技术、燃烧分级燃烧技术、烟气再循环法都是较为常见的低氮燃烧技术。而该种技术的使用方法相对简单，并且具有经济有效的特点，所以得到了一定范围的应用。
2、火电厂烟气脱硝技术的经济效益探讨
2.1脱硝技术经济指标
火电厂选择烟气脱硝工艺和装置时，需要对几种烟气脱硝技术的经济指标进行经济效益分析，从而实现烟气排放达标的同时降低工程造价。如表1所示，SCR、SNCR和低氮燃烧技术的经济指标包含了装机容量、平均烟气入口NOX浓度、投资成本、运行成本、脱硝效率、技术成熟程度和线型环保排放限值等多个因素。相比较来看，SCR的投资成本和运行成本较高，但是脱硝效率要远远高于其他两种技术。
2.2烟气脱硝技术的经济效益分析
目前，我国尚未制定火电厂的经济效益核算方法，我们可以通过计算年运行费用和脱除每吨氮氧化物的费用来进行脱硝技术的经济评价。公式如下：
C=K*Crj+S-P （1）
Crj=i（1+i）n/{（1+i）n-1} （2）
c=C/N （3）
其中：C—脱硝设施运行年费用；
K—脱硝装置投资周期动态投资总额；
Crj—资金回收因子，与银行利率和脱硝装置的经济寿命相关；
K*Crj—年均化投资费用；
S—年运行费用，包括脱硝设备运行的费用，还原剂消耗费用、催化剂更换费用、电费、人工费用，维护费用，脱硝设施折旧费用；
P—年收入；
i—银行平均贷款利率；
n—经济寿命期；
c—脱除每吨氮氧化物的费用；
N—脱除氮氧化物的总吨数。
表1 SCR、SNCR和低氮燃烧技术的经济性比较
在对烟气脱硝技术的经济效益进行分析时可以发现，提高机组年利用小时数可以使年减排NOX的总量得以增加，并使年运行成本增加，而NOX减排成本和单位发电增加成本则得到了降低。但是，在其他条件不变的情况下，即使提高机组年利用小时数，也改变不了氮氧化物治理成本高于排污成本的现实。火电厂在进行烟气脱硝技术的运用时，虽然对企业自身没有直接的经济效益，但是却能带来环保效益和社会效益。所以，火电厂应该致力于进行烟气脱硝技术的研究，提高氮氧化物脱除率，减少氮氧化物排放量，以便带来更多的社会效益和环保效益。而在工程运行成本和投资成本方面，火电厂则可以通过政府政策或资金筹措来降低工程成本。除此之外，火电厂还可以提高机组利用小时数和发电量，通过脱硝电价机制的实施为企业带来一定的经济效益。
结论
就目前来看，SCR脱硝技术的脱硝率较高，可以满足政府对火电厂排放氮氧化物的要求。但是，相较于SNCR脱硝技术和低氮燃烧技术，SCR脱硝技术的运行成本和投资成本都较高。而经过分析SCR脱硝技术的经济效益可以发现，烟气脱硝技术的运用无法为企业带来直接的经济效益。所以，企业在利用脱硝技术进行环保效益和社会效益的同时，应该通过提升机组利用小时数和发电量来实现一定的经济效益，以便促进企业的可持续发展。
（作者单位：山东省济宁市环境保护局）