為深入貫徹落實(shí)黨中央、國(guó)務(wù)院關(guān)于“碳達(dá)峰、碳中和”重大戰(zhàn)略決策，促進(jìn)環(huán)保產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展，協(xié)會(huì)持續(xù)開展“四川省生態(tài)環(huán)境污染防治“三創(chuàng)新”新技術(shù)新產(chǎn)品征集活動(dòng)，評(píng)選出11項(xiàng)技術(shù)（或產(chǎn)品），并召開“2023年度四川省生態(tài)環(huán)境污染防治‘三創(chuàng)新’及新技術(shù)新產(chǎn)品推介會(huì)”進(jìn)行推介分享。本期介紹成都易態(tài)科技有限公司——工業(yè)硅高溫?zé)煔饨饘倌ど疃让摿虺龎m脫硝余熱利用一體化裝備。
一、裝備簡(jiǎn)介
工業(yè)硅高溫?zé)煔饨饘倌ど疃让摿虺龎m脫硝余熱利用一體化裝備適用于工業(yè)硅高溫至550℃腐蝕性含塵煙氣進(jìn)行脫硫、脫硝、除塵及余熱深度利用資源回收，實(shí)現(xiàn)超低排放控制，此外該裝備還可應(yīng)用于建材窯爐、燃煤鍋爐、礦熱爐及類礦熱爐等其他行業(yè)領(lǐng)域，所屬類別為減污降碳協(xié)同處置。已形成自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)專利6項(xiàng)，其中發(fā)明3項(xiàng)，實(shí)用新型專利3項(xiàng)。
圖1、高溫金屬膜脫硫除塵脫硝一體化裝備系統(tǒng)
工業(yè)硅高溫?zé)煔饨饘倌ど疃让摿虺龎m脫硝余熱利用一體化裝備集高溫深度脫硫、膜除塵和高溫脫硝功能于一體，實(shí)現(xiàn)一套裝置對(duì)高溫含塵、NOx、SO2煙氣進(jìn)行凈化處理。高溫?zé)煔饨?jīng)過特種金屬膜后，顆粒物及脫硫劑被金屬膜攔截后形成濾餅，煙氣通過濾餅層時(shí)完成深度脫硫；脫硝催化劑布置于除塵后，由于煙氣含塵少，脫硝催化劑使用量少，使用壽命長(zhǎng)、效率高。該裝備增加了余熱鍋爐的二段換熱，微塵煙氣環(huán)境下?lián)Q熱效率高、壽命長(zhǎng)。核心濾材特種金屬膜獲2021年中國(guó)專利優(yōu)秀獎(jiǎng)，通過異種金屬粉末高溫?zé)Y(jié)方式形成金屬間化合物、固溶體等，基于原子尺度的偏擴(kuò)散反應(yīng)合成技術(shù)，可在微米/亞微米級(jí)別實(shí)現(xiàn)孔結(jié)構(gòu)的精確調(diào)控，使得該材料具有孔徑分布均勻、高過濾精度、高開孔隙度、曲折因子小和過濾阻力低等良好的過濾性能，能夠?qū)崿F(xiàn)高溫至450℃腐蝕性煙氣的高效低阻力過濾。材料具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、機(jī)械物理性能、可加工性能、導(dǎo)熱導(dǎo)電性能，材料制備工藝環(huán)保，材料全生命周期環(huán)境友善、可回收利用、性價(jià)比高。凈化后煙氣顆粒物濃度≤10mg/Nm3，SO2含量≤35mg/Nm3，NOx含量≤50mg/Nm3。
二、應(yīng)用項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益
新技術(shù)裝備在連續(xù)穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)粉塵、SO2、NOx超低排放過程中，不僅占地面積大幅節(jié)約（僅為傳統(tǒng)工藝占地40%），而且創(chuàng)新性的實(shí)現(xiàn)投資、運(yùn)維成本雙降低（投資成本低于低溫脫硝，且相較傳統(tǒng)工藝節(jié)省年運(yùn)維成本30%-45%，高溫微塵工藝實(shí)現(xiàn)催化劑節(jié)省、效率提升、壽命提升及系統(tǒng)阻力降低），環(huán)保減碳效果明顯。
1、能源回收方面
（1）余熱回收蒸汽產(chǎn)量
1臺(tái)33000KVA工業(yè)硅礦熱爐配套的易態(tài)能源環(huán)保島，熱能回收率約75.5%，產(chǎn)3.82Mpa、450℃蒸汽29~30t和0.5Mpa、220℃蒸汽4~5t；
（2）余熱發(fā)電量計(jì)算
1臺(tái)33000KVA工業(yè)硅礦熱爐配套的易態(tài)能源環(huán)保島每小時(shí)發(fā)電約7.3MW.h，電價(jià)按0.29元/KW.h計(jì)，則年發(fā)電效益：
8000×7.3×1000×0.29÷10000=1693.6（萬元/年）
則2臺(tái)33000KVA工業(yè)硅礦熱爐配套的易態(tài)能源環(huán)保島年發(fā)電效益為：1693.6×2=3387.2（萬元/年）
2、資源回收方面
按每臺(tái)爐氣量260000Nm /h，含塵5g/Nm 計(jì)，每小時(shí)噴入300kg消石灰，微硅粉及脫硫副產(chǎn)物混合粉塵綜合利用單價(jià)0.3元/kg，2套系統(tǒng)每年回收粉塵的效益：（260000×5÷1000+300）×8000×2×0.3÷10000=768（萬元/年）
三、未來潛力
該技術(shù)（產(chǎn)品）除了應(yīng)用于建材、鋼鐵、有色、電力等諸多行業(yè)外，目前正重點(diǎn)應(yīng)用推廣于工業(yè)硅污染物一體化凈化中。工業(yè)硅作為有機(jī)硅、多晶硅、硅合金的基礎(chǔ)原材料，其下游應(yīng)用已經(jīng)滲透到國(guó)防軍工、信息產(chǎn)業(yè)、新能源等相關(guān)行業(yè)中，在我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中具有重要地位。特別是隨著國(guó)家大力推動(dòng)碳達(dá)峰碳中和，作為能源結(jié)構(gòu)調(diào)整中的重要組成部分，光伏產(chǎn)業(yè)鏈迎來了高速發(fā)展。2022年國(guó)內(nèi)工業(yè)硅產(chǎn)量為349.51萬噸，同比增長(zhǎng)20%，而2023年，國(guó)內(nèi)新增工業(yè)硅產(chǎn)能預(yù)計(jì)將達(dá)到225.15萬噸，同比增長(zhǎng)將達(dá)到65%，作為快速增長(zhǎng)的朝陽行業(yè)，到2023年底市場(chǎng)空間將達(dá)到200億元，而易態(tài)作為首次進(jìn)軍工業(yè)硅領(lǐng)域，首次簽訂的弘元年產(chǎn)15萬噸高純工業(yè)硅項(xiàng)目中，根據(jù)項(xiàng)目產(chǎn)能需高溫金屬膜脫硫除塵脫硝一體化裝備系統(tǒng)12臺(tái)，目前已與弘元能源科技有限公司簽訂合同率先在行業(yè)建立首臺(tái)套標(biāo)桿示范。計(jì)劃2024年推廣15臺(tái)，普及率達(dá)到7.5%，減排顆粒物逾26000噸，減碳195700噸，2025年推廣50臺(tái)，行業(yè)普及率達(dá)到25%，減排顆粒物逾89000噸，減碳逾650000噸。
