日前，广东电网有限责任公司电力科学研究院李德波博士主持的“火电厂超级排放系统优化技术研究及工程实践”项目，获得了广东省科技进步二等奖。

该项目针对我国燃煤电站大气污染治理的严峻形势以及国家日益严格的环保要求，研发了污染物超低排放的系统优化技术、污染物超低排放协同控制关键技术路线，并首次提出了基于湿法FGD技术的循环流化床锅炉超低排放技术路线；项目运用计算流体力学方法，采用ANSYS FLUENT、CFX等计算软件进行火电厂煤粉燃烧及污染物生成过程、SCR复杂反应过程高效数值模拟计算；通过脱硝系统热工控制优化技术研究，结合锅炉燃烧过程大规模数值仿真计算的理论研究成果，开展了大量的锅炉燃烧优化现场试验研究，成功实现了污染物长期稳定的超低排放。通过上述关键技术理论研究及工程实践，在燃煤电厂超低排放等关键技术方面取得了实质性突破。目前，超低排放系统优化技术在金湾电厂、华润南沙热电厂等燃煤机组上得到了成功应用，并通过国家环保部超低排放示范验收，取得了显著环保和经济效益。

李德波博士喜获广东省科技进步二等奖

安世亚太公司技术团队与广东电网电科院李德波博士团队自2012年开始，就开展了长期紧密的技术合作，定期互派人员驻场学习交流，分析应对诸多仿真技术应用实际问题。李德波博士注重理论知识与工程实践密切结合，在煤粉燃烧UDF二次开发有较深的技术积累,授权了多项软件著作权。作为项目负责人，他承担了神华集团、华能集团、华润集团、广东粤电集团等多个发电集团锅炉及环保系统数值仿真项目，在电站锅炉燃烧优化、低氮燃烧器改造数值仿真设计优化、基于CFD技术的超低排放下环保设施改造及优化运行，SCR/SNCR脱硝优化运行、湿法脱硫塔流场优化数值仿真技术工程应用方面具有较强的技术积累，取得了一大批工程创新技术成果，解决了一些发电厂面临的重大技术难题。

“火电厂超级排放系统优化技术研究及工程实践”项目中，安世亚太公司广州技术团队在网格处理、UDF控制、计算设置等环节参与技术支持，我们深感荣幸。本科研项目成果，对我国全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作起到了引领和推动作用，具有广阔的市场应用前景，可以直接推广应用到工业锅炉、钢铁、石油、化工、造纸等行业烟气污染物处理，对于我国大气环境整体改善，降低雾霾天气发生的次数，具有十分重要的工程应用价值。

【李德波博士简介】

李德波，广东电网有限责任公司电力科学研究院高级工程师、工学博士，广东电网电科院高性能数值计算中心负责人，广东省多台百万超超临界机组现场调试锅炉专业负责人，选择性催化还原反应（SCR）脱硝系统调试项目经理。精通ANSYS FLUENT、CFX等流体力学数值仿真软件，长期开展煤粉燃烧高级数值仿真，大规模并行计算方法和程序开发等方面的研究。2015年以第一作者出版专著《大型电站锅炉系统数值模拟技术与工程实践》。

【项目信息】

针对我国燃煤电站大气污染治理的严峻形势以及国家日益严格的环保要求，广东电网有限责任公司电力科学研究院（以下简称“电科院”）主要研究了物氮氧化物（NOx）、二氧化硫（SO2）及粉尘实现超低排放的系统优化技术。研发了污染物超低排放协同控制关键技术路线，首次提出了基于湿法FGD技术的循环流化床锅炉超低排放技术路线；运用计算流体力学方法，采用ANSYS FLUENT、CFX等计算软件进行火电厂煤粉燃烧及污染物生成过程、SCR复杂反应过程高效数值模拟计算，进行了SCR流场和喷氨优化以及提高SCR入口烟温的各种措施的研究，大幅提高了SCR的脱硝率和使用寿命，实现SCR系统的全负荷投运；进行了脱硝系统热工控制优化技术研究，结合锅炉燃烧过程大规模数值仿真计算的理论研究成果，开展了大量的锅炉燃烧优化现场试验研究，成功实现了NOx污染物长期稳定的超低排放，形成了锅炉低氮燃烧、脱硝系统热工优化控制、锅炉低氮与脱硝技术耦合的关键核心技术。通过上述关键技术理论研究及工程实践，在燃煤电厂超低排放等关键技术方面取得了实质性突破，形成燃煤电厂烟气超低排放的清洁环保岛，为建设清洁燃煤电厂奠定了坚实的理论与工程应用技术基础。超低排放系统优化技术在金湾电厂、华润南沙热电厂等燃煤机组上成功应用，并通过国家环保部超低排放示范验收，取得了显著环保和经济效益。

图1炉膛出口NOx浓度偏高

图2超低排放改造后NOx浓度动态超标

图3数值模拟得到的大型电站锅炉温度场分布

图4数值模拟得到的SCR脱硝系统流场、飞灰沉积规律

图5氮氧化物动态超标技术难题成功解决

项目创新点包括：

（1）开发了适应不同燃料特性、不同锅炉类型的污染物减排工艺计算模型，实现了高效、低成本的燃煤机组超低排放优化技术路线；

（2）开发了基于新型焦炭低氮燃烧模型和SCR复杂催化反应级别数值模拟的锅炉低氮燃烧和SCR控制的整体优化技术，实现了NOx长期稳定的超低排放，脱硝系统超低排放投运时间增加30%；

（3）通过吸收塔流场优化、喷淋层改造、除雾器设计改进，构建了具有高效协同除尘功能的吸收塔，实现了不采用湿式电除尘器，吸收塔出口粉尘浓度达到超低排放的要求；

（4）开发了低压撞击分离器和高温预处理系统相结合的SO2、粉尘取样方法，解决了高湿度、低浓度环境下SO2、粉尘无法稳定测量的问题。

采用本科研项目成果，氮氧化物排放量每年降低1542.37t，二氧化硫排放量降低2694.19t,粉尘排放量降低264.24t,脱硝效率达到85.94％，脱硫效率达到98.44％，电除尘效率达到99.6％，实现了广东省火电厂经济效益、社会效益和环境效益的有效统一。

2015年12月国家颁布了《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》，将东部地区2020年前完成的超低排放改造任务提前至2017年完成。李德波博士主持的项目成果对实现该目标起到了引领和推动作用，具有广阔的市场应用前景，具有十分重要的工程应用价值。