近日，中國科學院工程熱物理研究所自主研發的循環流化床高溫低氮燃燒技術的興隆莊75t/h煤泥鍋爐示范項目順利通過了168小時試運行考核，投入商業運行，鍋爐滿負荷下，NOx原始排放濃度達到38mg/m3。該鍋爐的成功投運充分驗證了循環流化床高溫低氮燃燒技術的優越性，直接實現了低于50mg/m3的NOx超低排放，鍋爐熱效率達到90%以上。該技術為我國燃煤循環流化床工業鍋爐的清潔高效燃燒提供了一條新的技術途徑，其廣泛應用將有力帶動煤炭清潔燃燒技術裝備的轉型升級。該鍋爐是研究所承擔的中科院戰略性先導科技專項課題“燃煤工業鍋爐高效低氮燃燒技術與示范”的示范工程。
現有的超低排放技術廣泛采用噴氨或者尾部煙氣脫硝裝置來實現NOx的脫除，成本昂貴、代價巨大，且十分容易造成二次污染。2015年研究所提出了循環流化床高溫低氮燃燒技術，該技術基于循環流化床燃燒特點及NOx生成控制原理，在燃燒過程中，強化循環流化床密相區還原強度與增大還原反應區域，達到主燃區NOx深度抑制、再燃區高效還原、NOx超低排放的顯著效果。75t/h煤泥鍋爐綜合了包括高溫超低氮技術、爐頂均勻給煤泥技術、一次風后墻均勻進風技術，防磨防漏渣內嵌逆流柱形風帽技術、高效絕熱蝸殼旋風分離器及分離器優化布置技術，返料器排灰控制技術等一系列原創關鍵燃燒技術，在保證煤粉高效燃燒的同時，大幅度降低燃燒過程中的NOx原始排放濃度，徹底解決了燃燒效率和排放控制之間的矛盾。采用該技術鍋爐可節省煙氣脫硝裝置投資成本近400萬元，運行成本節省近30萬元/年，技術推廣到全國循環流化床工業鍋爐，可為行業節約成本近百億元。
該示范項目針對現有煤泥循環流化床工業鍋爐存在的熱效率低、污染物排放控制困難、運行成本高等技術難題，重點突破了爐內高效低氮燃燒、高效氣固分離與氣固流動均勻性等關鍵技術，開發了全煤泥循環流化床高效低氮協同控制技術。該示范工程自課題實施以來，先后完成了可研報告、實施方案評審、示范項目環評、鍋爐基本設計等工作。項目于2019年年初開始施工建設，至11月初完成了全部試運行的準備工作，并于12月初順利通過168小時試運行考核，目前已投入商業運行。75t/h全煤泥循環流化床鍋爐節能環保、經濟可靠，充分驗證了高溫后燃技術在超低NOx原始排放方面的技術優勢，為后期130t/h與220t/h高溫超低氮燃燒循環流化床工業鍋爐的工程技術示范提供重要支撐。
研究顯示，燃煤產生的NOx排放是形成霧霾的主要污染物之一，而燃煤工業鍋爐排放的NOx占全國排放總量的12%左右。針對我國燃煤工業鍋爐呈現的保有量大、分布廣、能效和污染控制整體水平低、節能減排潛力巨大等特點，2018年中科院啟動了戰略性先導科技專項項目“變革性潔凈能源關鍵技術與示范”。作為該先導專項的課題之一，本課題對燃煤工業鍋爐高效燃燒和超低NOx排放的協同控制關鍵技術進行重點攻關，預期達到NOx原始排放濃度低于50mg/m3、鍋爐熱效率不低于90%的技術指標，并實現技術的75t/h、130t/h、220t/h系列容量等級燃煤循環流化床工業鍋爐工程示范，課題執行期為2018年7月至2023年6月。該示范項目同時也被列入兗礦集團2019年重大科技專項，由兗礦中科清潔能源科技有限公司總承包建設。
