你以為北京的藍天是大風刮來的，別逗了，這其實是個綜合工程

這不，在剛剛公布的《關於公布表彰2017年度中國煤炭工業協會科學技術獎獲獎項目和個人的決定》中，一項不僅填補國內技術空白，還打破國外技術壟斷，並且屬於空氣治理綜合工程中的技術出現在一等獎獲獎項目名單中。這是一個什麼獎？又是什麼厲害的技術打破了國外的技術壟斷呢？小神龍這就來帶你一探究竟！

中國煤炭工業協會科學技術獎是中國煤炭行業最高綜合性科學技術獎，是煤炭行業的「奧斯卡」！獎項由中國煤炭工業協會和中國煤炭學會共同設立，從2002年至今已舉行16屆。旨對在煤炭工業科學研究、成果轉化、技術推廣中做出突出貢獻的科技人員和單位進行獎勵，推動煤炭行業科技進步，具有廣泛影響力。

在《關於公布表彰2017年度中國煤炭工業協會科學技術獎獲獎項目和個人的決定》中，北京低碳清潔能源研究所「脫硝催化劑再生技術」項目出現在一等獎獲獎名單中。此項技術不僅填補了我國在該技術領域的空白，打破了國外的技術壟斷，還全面提升了我國煤炭清潔利用和環保技術水平。在此之前，「脫硝催化劑資源化」 技術已榮獲2016年度中國職業安全健康協會科學技術一等獎及2017年首屆中央企業僑聯首屆歸僑僑眷及留學人員「優秀創新成果獎」。

脫硝催化劑再生技術是幹嘛用的？

煙氣脫硝技術的核心是脫硝催化劑，很多人對此很陌生，簡單來說，每一座燃煤電廠中都有一個重要組成部分——脫硝系統。燃煤發電廠產生的有害氣體經過脫硝系統處理後，才能將符合環保要求的氣體排放到大氣中，脫硝催化劑就是其中的核心部分，它決定了電廠脫硝系統的脫硝效率和經濟效益，有了它，才能將燃煤煙氣中的氮氧化合物等有害物質有效凈化，減少霧霾。

脫硝催化劑的建設成本和運行成本費用一般佔據了脫硝工程初期投資的30~40%。通過技術手段，發展脫硝催化劑的再生，提高脫硝催化劑循環綜合利用效率是降低燃煤火電廠脫硝運行費用的重要突破口，不僅有利於節約原材料、實現資源的循環再利用，而且可以避免資源的嚴重浪費和環境的二次污染，經濟效益、社會效益和環保效益顯著。

研發脫硝催化劑再生技術是大勢所趨

眾所周知，我國是少數幾個以煤為主要能源的國家之一，富煤、貧油、少氣的能源資源賦存特點決定了煤炭在我國能源供應中的重要地位。我國的煤炭資源占化石能源總量的94%，煤電為中國經濟發展做出了巨大的貢獻，但其排放的煙塵、二氧化硫和氮氧化物也成為了區域性霧霾、酸雨等污染事件的重要前體物，是我國主要的大氣污染物之一。

環境逐漸成為制約煤炭發展的主要因素，低碳、無碳化發展逐步成為未來能源技術發展的主流。習近平總書記提出，推動能源技術革命，帶動產業升級。立足我國國情，緊跟國際能源技術革命新趨勢，以綠色低碳為方向，分類推動技術創新、產業創新、商業模式創新，並同其他領域高新技術緊密結合，把能源技術及其關聯產業培育成帶動我國產業升級的新增長點。

截止2016年，全國已安裝脫硝系統火電機組9.1億千瓦，佔全國火電機組容量86.7%，催化劑裝填量超過80萬m3。

全國已安裝脫硝機組容量

一般來說，脫硝催化劑在實際運行過程中會發生中毒、堵灰、燒結、活性組分流失、機械磨損和破壞等而失活，一般僅能維持24000小時的使用壽命。從2018年開始，我國每年的失活脫硝催化劑產生量近20~30萬m3。廢舊的催化劑由於富集了較多煙氣中的重金屬砷、汞、鈹等，因而變為了危險廢物（HW50），任何單位和個人不得隨意處置。傳統的填埋處置不僅嚴重佔用土地資源，而且對環境生態造成影響，因此亟待開發適宜我國國情的廢脫硝催化劑處置技術。

用科技創新走出一條煤炭清潔高效利用之路

自2012年起，北京低碳所以「中組部青年千人基金項目」、「北京市留學人員擇優資助項目」和「原神華集團科技創新項目」為支撐，與中國節能減排有限公司、四川能源公司、國華電力公司和國神集團等單位合作，攻克了催化劑活性和機械強度協同提高的技術難題，開發出了國際領先的脫硝催化劑再生技術，這一技術能夠使廢舊催化劑完全恢復初始活性，並使再生後的催化劑效率更高、使用壽命更長、工藝更環保。

「脫硝催化劑再生技術」中，自主研發的靶向清洗、選擇性活性補充、補強技術的脫硝催化劑解決方案（SCR Solution?）三項核心技術大膽創新。相比其他競爭技術，「脫硝催化劑再生技術」可基於脫硝催化劑大數據對失活原因的快速診斷，針對性地選擇再生藥劑和再生工藝，為催化劑再生提供定製化專業化的解決方案。

再生過程中使用的靶向清洗藥劑，採用特定的離子絡合劑進行重金屬、鹼金屬離子等中毒元素的定向捕捉，減少清洗過程中活性組分V2O5的流失，可應對不同煤種，例如新疆准東高鹼煤、蒙東東北高砷煤等引起的脫硝催化劑中毒情況。該技術還能夠將惰化的活性物種重新激活並進行表面分散和強度補充，提高脫硝率和機械性能，降低不利的SO2/SO3轉化率，以應對再生後惡劣的運行工況，延長其使用壽命。

此外，「脫硝催化劑再生技術」項目團隊還利用大數據和雲計算，以再生技術為基礎，拓展了脫硝催化劑相關技術服務領域，開發了脫硝催化劑全生命周期管理技術SCR MGT?。該技術跟蹤脫硝催化劑的全生命過程，在催化劑設計開發、成型製造，運行優化、性能評估、失效再生及回收利用建立一套完整的產業鏈，為電廠用戶提供更為系統、經濟、高效的解決方案。可以根據電廠運行特點設計催化劑、從源頭把控催化劑質量，指導其在電廠安全高效運行，延長其壽命，降低電廠運行成本。最終還可解決廢舊催化劑對環境的污染問題，實現有限資源的循環再利用。

經行業鑒定，北京低碳所再生催化劑性能活性可至少恢復到初始活性的98%，單層SO2/SO3降低至0.3%以下，催化劑強度不低於新鮮催化劑。此外，催化劑經定製化再生後，還可兼具有低溫活性，高砷、高汞煙氣抗性，有效減緩再運行過程中失效。

五年研發路，結出累累碩果

從2012年立項，「脫硝催化劑再生技術」項目團隊經歷了五年艱辛的探索，取得了豐碩的成果。

2015年，北京低碳所與四川能源公司在江油發電廠建成全國第一台多功能真實煙氣脫硝催化劑測試平台，並對再生後催化劑進行了長周期性能測試。

2016年，北京低碳所與國節能公司聯合完成「神東電力新疆准東五彩灣發電有限公司一期2×350MW鍋爐脫硝催化劑再生項目」，再生後催化劑性能夠恢復到新鮮催化劑99%以上，運行一年多以來效果優良。該項目是新疆地區第一個脫硝催化劑再生示範項目，也是我國第一個針對高鹼金屬中毒催化劑的脫硝催化劑再生項目，具有重大的科技示範意義。

2017年，北京低碳所在我國東北地區攻關行業公認最難以再生的砷中毒催化劑項目——東北高砷煤失活催化劑示範工程。再生催化劑活性達到新鮮催化劑活性的98%以上，砷去除率達到90%以上，解決了我國高砷煤脫硝催化劑活性難以恢復的難題。

2016年底，北京低碳所以技術授權模式與我國東北地區某環保公司開展合作，許可其採用「脫硝催化劑再生技術」實施相關產品的生產和銷售，建成了我國東北地區第一家催化劑再生廠。截至目前，北京低碳所已在我國東北、內蒙、京津冀、新疆等地區完成技術授權4家客戶，全國地域覆蓋率大於60%。未來還計劃採用同樣模式繼續技術授權2家客戶，實現全國覆蓋。

把核心技術掌握在自己手中。北京低碳所自主研發的廢煙氣脫硝催化劑再生及回收技術，不僅為推進我國煤電節能減排和煤炭清潔高效利用提供了技術支持，為我國綠色煤炭產業發展提供助力，還將為我們的生活帶來更多的藍天和白雲。

（內容來源：北京低碳清潔能源研究所）