国内大气污染的日益严重受到国家的高度重视，对煤炭质量提出了更高的指标要求，同时对火力发电站也提出了更高的环保排放标准和要求。本项目对煤中氟、氯、砷等微量元素对脱硝催化剂活性影响、脱硫浆液中毒机理等进行了研究；建立了典型动力煤及燃煤产物中氟、氯、砷、磷、汞、硒等有毒元素含量及分布数据库，为采购外来煤种提供依据；掌握了装备有SCR-静电除尘-湿法脱硫机组上的氟、氯、砷、磷、汞的迁移及富集规律，为燃煤机组的重金属减排提供控制方向。该项目创新亮点如下：

1、研究了氟铝络合物对石灰石浆液中毒的影响规律，发现烟气中的HF是浆液中F^-的主要来源、飞灰是浆液中Al³⁺的主要来源，研究了氟氯络合物对湿法脱硫的影响，同时建立了石灰石浆液中Al³⁺和F^-共存时的石灰石浆液中毒的预测模型。

2、研究了煤中几种典型的微量元素对V₂O₅/TiO₂催化剂的中毒影响规律，发现毒化作用强度为：Na₂O>MgO>PbO>ZnO。创造性结合量子化学MS软件中Dmol3程序构建了V/TiO₂催化剂以及毒化后吸附NH₃分子的模型，该模型结论与实验测试结果保持一致。

3、创造性地对钒系催化剂的载体TiO₂进行了替换，使用CeO₂-ZrO₂共同体负载V制备了新型的V/Ce-ZrO₂催化剂，该催化剂能够在一定条件下拓宽催化剂的活性温度窗口。且相比于V/TiO₂催化剂，V/Ce-ZrO₂催化剂具有更强的抗K中毒能力。

图1-催化剂活性实验台示意图

图2-系统烟气采样示意图

本项目证明了浙能集团燃煤机组现有的环保装置，尤其是全面超低排放改造后的环保装置，可以脱除煤中绝大部分微量元素，避免了为脱除微量元素而进行大规模投资。

研究了氟铝络合物及重金属等对石灰石浆液中毒的影响规律，建立了石灰石浆液中Al³⁺和F^-共存时的石灰石浆液中毒的预测模型。根据以上研究成果，严格控制采购煤中的Al 、F等微量元素含量，大幅减少脱硫浆液中毒的频次，避免因此引起的机组降负荷运行，大幅减少电厂损失：以单台机组每年0.15次发生脱硫浆液中毒事件估算，平均需要降负荷15%运行48小时处理，损失负荷产生的利润损失为324万元；浆液置换成本约0.5万元/小时，7.5台次锅炉损失180万元；以上累计全集团每年可节省损失504万元。

研究了微量元素对脱硝催化剂的影响。主要考察了K，Na，Mg，Pb，Zn的氧化物作为催化剂典型中毒物质，研究了这些中毒物质单组份对钒钛催化剂氧化还原特性的影响，从分子层面深入研究了钒钛催化剂的中毒反应机理。利用该成果有助于优化催化剂类型，延长催化剂使用寿命，减少成本。