延长SCR脱硝催化剂使用寿命的措施探讨
SCR催化剂寿命管理
孔凡海 博士
苏州华瑞能泰发电技术有限公司 西安热工研究院有限公司苏州分公司
2013年5月
2013/5/29
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一、 SCR催化剂寿命管理的重要性
经济账：
投资高， 运行更换成本高
安全账：
取消反应器旁路带来的影响 根源：催化剂及反应器设计、催化剂生产及运行管理
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二、SCR催化剂安装前性能检测
案例2、3
国内某电厂2台新建机组，SCR装置建成投运不足6个月，进行SCR性能考核 时，脱硝效率及氨逃逸严重不达标，后经实验室条件下催化剂性能检测发现 ，催化剂活性不达标，活性k低于20 Nm/h，远低于性能保证指标。
国内某催化剂厂家为某厂生产催化剂，其设计尺寸150*150*750，送样尺寸 150*150*776，体积量增加3.5%。
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一、 SCR催化剂的设计及选型
催化剂选型：选择何种类别的催化剂，选择何种规格的催化剂，选择多少体
积的催化剂（选择哪个厂家的催化剂）。
honeycomb plate-type corrugated type
corrugated catalyst, 6400MW, 5.5%
plate type catalyst, 43608MW, 37.2%
• 《火电厂烟气脱硝催化剂检测技术规范》：“微型催化剂活性测试装置仅适用于脱硝催 化剂生产厂家或科研单位的产品研发及生产过程质量控制，不适用于以催化剂运行管理 为目的的性能测试或任何第三方检测”
性能检测是SCR催化剂寿命管理的核心
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一、 SCR催化剂的设计及选型
低温SCR脱硝催化剂寿命管理研究
低温SCR脱硝催化剂寿命管理研究作者：张现鹏黄银柳刘涛周文正来源：《科学导报·学术》2020年第33期摘要：选择性催化还原（SCR）技术是当前最有效的NOX脱除方法，其中，低温SCR技术以其经济可行的改造成本和运行成本成为该领域的研究热点。
目前，低温SCR技术工业化应用的主要难题在于催化剂的低温活性较差、抗H2O和抗SO2毒化性能较弱等。
低温SCR技术的关键是开发具有良好低温活性的SCR催化剂，制备高效低温催化剂的研究思路是将具有良好低温活性的活性组分与不同载体通过不同制备方法组合，筛选出高性能的低温催化剂。
关键词：SCR脱硝催化剂;寿命管理;制备方法近年来的研究结果显示，以Pt、Pd等贵金属和V、Cr、Fe、Mn、Co、Cu等过渡金属为活性组分的SCR催化剂都具有良好的低温性能。
由于低温SCR技术的意义在于将SCR反应器布置在尾部烟气段，降低现有SCR技术的运行成本并延长催化剂寿命，增强SCR技术的经济可行性，因此，生产成本较高的贵金属催化剂并不适合低温SCR催化剂的发展要求。
1SCR催化剂SCR催化剂可以分为负载型催化剂和非负载型催化剂，目前，针对低温SCR催化剂的研究主要以负载型为主，负载型催化剂是指将活性组分负载到不同类型的载体上，利用载体自身的特点优化催化剂性能，常见的低温催化剂载体有以下几种类型。
1.1以TiO2为载体TiO2载体表面具有丰富的Lewis酸性位，在低温反应中可以加强催化剂的活性并提高催化剂的抗硫性能。
目前，以MnOX为活性组分负载于TiO2载体上的催化剂研究最为广泛。
1.2以Al2O3为载体Al2O3载体表面存在的羟基能够帮助NO在低温时氧化分解，从而增强催化活性。
SO2对MnOX/Al2O3催化剂产生的抑制作用主要由催化剂表面产生的MnSO4引起的，与Al2（SO4）3的生产或硫酸铵的沉积无关，由于MnSO4的分解温度需要达到747℃并且在537℃以上时才能被H2除去，这就意味着催化剂的活性再生几乎不可能发生。
火电厂SCR脱硝催化剂失效原因分析及再生技术研究
火电厂SCR脱硝催化剂失效原因分析及再生技术研究火电厂SCR脱硝催化剂失效原因分析及再生技术研究近年来，火电厂作为我国主要能源企业，发挥着重要的作用。
然而，火电厂在脱硝过程中，SCR（Selective Catalytic Reduction）脱硝催化剂的失效问题一直困扰着行业。
本文将对火电厂SCR脱硝催化剂的失效原因进行分析，并探讨相应的再生技术。
一、SCR脱硝催化剂失效原因分析1. 温度变化火电厂SCR脱硝催化剂在长期高温与低温交替作用下容易发生热损伤。
高温会导致催化剂表面积演变，活性组分与载体的相互作用力下降，降低催化活性。
2. 风管堵塞火电厂中的颗粒物、SO2、SO3等各种污染物会在管道内积聚，导致SCR脱硝催化剂酸性和碱性组分吸附反应活性丧失。
同时，管道吸附物还会通过机械磨损对催化剂颗粒进行破坏，进一步影响催化剂性能。
3. 硫化物的存在硫化物的存在是SCR脱硝催化剂失效的主要原因之一，它们会对催化剂活性组分和载体产生毒害作用，导致催化剂的活性大幅下降。
4. 水蒸汽和水的存在火电厂中水蒸汽和水的存在会引起催化剂的毒化和水蒸汽腐蚀，使得催化剂表面活性组分逐渐被腐蚀、瓦解，降低催化活性。
二、SCR脱硝催化剂再生技术研究1. 温度控制技术通过合理的温度控制，可以减缓SCR脱硝催化剂的热损伤速度。
采用降低燃烧温度、增加燃烧稳定性等措施，减少SCR催化剂的温度波动，从而提高催化剂使用寿命。
2. 清洗技术定期进行SCR脱硝催化剂的清洗，可以有效去除堵塞在催化剂表面的颗粒物和污染物，恢复催化剂活性。
此外，利用超声波清洗技术等高效能的清洗方法，可以达到更好的清洁效果。
3. 添加再生剂技术将一定比例的再生剂注入到SCR脱硝催化剂中，可以有效降低催化剂受到的硫化物和水的损害。
再生剂能够吸附金属硫化物和水，避免对催化剂的侵蚀和损坏。
4. 表面修复技术采用表面修复技术对SCR脱硝催化剂进行修复，目的是恢复催化剂活性及表面结构，提高催化剂的再生利用率。
脱硝催化剂使用寿命
脱硝催化剂使用寿命脱硝催化剂作为一种用于减少工业废气中氮氧化物排放的重要工业材料，其使用寿命一直是研究和生产中关注的焦点。
脱硝催化剂的使用寿命直接影响着工业生产中废气治理的效果和成本。
下面我们就来探讨一下脱硝催化剂的使用寿命以及其影响因素。
1. 脱硝催化剂的工作原理脱硝催化剂是一种用于减少氮氧化物排放的催化剂。
它通过在高温下将氮氧化物与氨反应，将其转化为氮气和水，从而实现废气中氮氧化物的减排。
脱硝催化剂在这一过程中起到了关键的催化作用，它能够加速反应速率、提高反应效率，使氮氧化物得以高效转化。
2. 脱硝催化剂的使用寿命脱硝催化剂的使用寿命是指其在实际应用过程中能够保持较好催化活性的时间。
脱硝催化剂的使用寿命受到多个因素的影响，主要包括以下几个方面。
2.1 温度脱硝催化剂在高温下才能发挥其催化作用，但过高的温度可能会导致催化剂的烧结和失活。
因此，控制好脱硝催化剂的工作温度十分关键。
合理的温度控制可以延长脱硝催化剂的使用寿命。
2.2 氧气浓度氧气是脱硝催化剂催化反应的氧化剂，适量的氧气可以提供氧源，促进反应的进行。
但过高或过低的氧气浓度都会对催化剂产生不利影响，影响催化剂的使用寿命。
2.3 含硫物质含硫物质是脱硝催化剂的主要中毒因素之一。
硫化物会与催化剂表面活性位点上的氧形成硫酸盐，降低催化剂活性。
因此，在脱硝催化剂的使用过程中，需要注意避免含硫物质的存在。
2.4 湿度较高的湿度会导致脱硝催化剂表面结露水滴，形成水膜，阻碍废气中氮氧化物分子与催化剂表面的接触，降低催化剂的活性。
因此，湿度的控制对于延长脱硝催化剂的使用寿命十分重要。
3. 延长脱硝催化剂使用寿命的方法为了延长脱硝催化剂的使用寿命，一些方法和措施可以被采取。
3.1 温度控制合理控制脱硝催化剂的工作温度，避免过高或过低的温度对催化剂产生不利影响。
3.2 增加氧气浓度适量增加氧气浓度，提供氧源，促进反应进行，能够提高催化剂的活性和使用寿命。
3.3 防止含硫物质在脱硝催化剂的应用过程中，尽量避免含硫物质的存在，以减少硫化物对催化剂的中毒作用。
燃煤电厂再生催化剂的寿命管理技术
燃煤电厂再生催化剂的寿命管理技术脱硝催化剂的寿命管理是降低脱硝成本、保证脱硝效果的重要手段。
再生催化剂与新催化剂均存在寿命管理的问题,且采用的寿命管理技术不同。
结合失活催化剂的特性及失活原因，从再生生产工艺的设计与实施、再生催化剂的运行、停机检修等多个方面，详述了再生催化剂寿命管理技术和应用全过程，为燃煤电厂实施失活脱硝催化剂的再生及再生催化剂的应用提供了参考。
脱硝催化剂的寿命管理是一项复杂的技术，通过对电厂设备的运行调整、氮氧化物（NOx）排放的要求、燃煤煤种的选择和脱硝系统运行技术等因素开展综合评估，可优化脱硝催化剂的选择，较大程度地延长催化剂的使用寿命，并在保证脱硝效果的前提下实现良好的技术经济性。
失活催化剂的产生是选择性催化复原法SCR脱硝催化剂寿命管理技术无法回避的问题。
再生利用是处置失活催化剂的重要方式，它的使用也存在寿命管理的问题。
与新催化剂寿命管理技术不同，催化剂再生前已经在复杂工况下长时间高温运行，其运行情况、失活原因、再生工艺等因素对于再生催化剂寿命有重要影响。
在国外，寿命管理理念已充分融入选择性催化复原技术,而国内脱硝催化剂寿命管理技术的工业应用尚处于初级探索阶段。
本文结合催化剂的失活及其再生应用全过程，重点介绍了再生催化剂寿命管理技术，为燃煤电厂实施脱硝催化剂再生提供参考。
1再生前技术分析1.1运行情况评估燃煤机组负荷浮动、煤种变化、燃烧方式调整、技术人员水平等都会影响烟气参数，导致SCR脱硝系统的实际运行工况与设计值存在偏差。
此外，由于国内SCR脱硝技术研究及应用较落后，在脱硝系统工程设计、施工和催化剂采购过程中也可能存在技术偏差。
例如，当煤质与设计煤种一致时，部分机组仍出现比较严重的失活催化剂堵灰问题，这很可能是由于新催化剂在采购时节距选型失误所致。
催化剂节距等几何参数一经确定，将无法在再生过程中改变，这就需要电厂选用煤质更好的低灰煤并加大吹灰强度，方能降低堵灰对催化剂的影响，延长催化剂的使用寿命。
脱硝催化剂使用寿命
脱硝催化剂使用寿命1. 背景介绍脱硝催化剂是用于减少燃煤电厂和工业锅炉等燃烧设备中氮氧化物（NOx）排放的关键技术之一。
脱硝催化剂通过催化还原反应将NOx转化为无害的氮气和水，从而实现减少空气污染物排放的目的。
然而，随着脱硝催化剂使用时间的增加，其活性逐渐降低，导致脱硝效果下降。
因此，了解脱硝催化剂的使用寿命对于保持其高效运行至关重要。
2. 脱硝催化剂使用寿命的定义脱硝催化剂使用寿命指的是在特定条件下，脱硝催化剂活性降低到一定程度时需要更换或再生的时间。
通常以活性损失率或活性衰减率来表示。
活性损失率是指单位时间内催化剂活性损失的百分比。
3. 影响脱硝催化剂使用寿命的因素3.1 燃烧条件燃烧条件是影响脱硝催化剂使用寿命的重要因素之一。
高温、高氧浓度和过量空气等条件会加速催化剂的热失活和氧化损失，从而降低其使用寿命。
因此，合理控制燃烧条件对延长脱硝催化剂使用寿命至关重要。
3.2 氮氧化物浓度氮氧化物浓度是影响脱硝催化剂使用寿命的关键因素之一。
较高的氮氧化物浓度会增加催化剂表面上的反应活性位点，从而提高脱硝效果，但同时也会加速催化剂的活性损失速率。
因此，需要在考虑脱硝效果的前提下，合理控制氮氧化物浓度以延长脱硝催化剂的使用寿命。
3.3 催化剂质量和结构催化剂质量和结构对其使用寿命有着直接影响。
高质量、合适尺寸、均匀分布的活性成分能够提高催化剂的稳定性和抗中毒能力，从而延长其使用寿命。
此外，催化剂的载体材料和制备工艺也会影响其稳定性和使用寿命。
3.4 水蒸气浓度水蒸气对于脱硝催化剂的使用寿命有着重要影响。
适量的水蒸气可以提高催化剂的活性，但过高或过低的水蒸气浓度都会导致催化剂活性的降低。
因此，合理控制水蒸气浓度对于延长催化剂的使用寿命至关重要。
4. 延长脱硝催化剂使用寿命的方法4.1 燃烧优化合理调整燃烧条件，降低燃烧温度、减少过量空气等措施可以有效降低催化剂活性损失速率，延长其使用寿命。
4.2 催化剂再生当催化剂活性损失到一定程度时，可以通过再生技术来恢复其活性。
火电厂脱硝催化剂寿命管理关键问题浅析
正确 的运行方式 可以 延长催化 剂的使 用寿命 ，并能使 脱硝 系统保持 经济运 行。在运 行管理 中 ，烟 气量 、流场均 匀性 、烟气 温度 、压降 、积 灰等 都是需 要 密切关 注的 指标 。在锅 炉 启动及 ＳＣＲ系统投 运过 程 中 ，还应 控制 烟 气温 度的上 升速 度 ，避 免对 催化剂造成 损害 。
Ｓ０２／Ｓ０３转化率 以及 压降等 ，用于判 定是 否满 足设计 及技 术协
关键词 ：脱硝催 化剂 ；寿命管理 ；再生
议 的要求 ，安装 前催化剂 的性能检 测数据 也是催化 剂寿命 管理
催化 剂是 有使用寿 命的 。通 俗地讲 ，从 开始使用 到不能 使 的基础信 息 。当催化 剂每运 行 ８０００小时 左右 以及快 到设计 寿
催化 剂寿 命管 理 ，主要 包括 催化 剂设 计 、制造 、性 能 检测 、 的位 置往往容 易形成局部 积灰 。一旦发现 有流场 不均的情 况 ， 运 行管 理 、再生 与更 换 、废 弃催 化剂 的处理 等环 节 。本文 重点 可 以在脱 硝提效 改造 时有 针对 性的 对局 部进 行增加 或调 整导
２－３．１烟 气 流 场 由于烟 气流场 不均 导致 催化 剂局部 大量 积灰 ，甚至 损坏 、 局部 垮塌 的案 例时有 发生 。 当部分 催化 剂 由于流场 不均 的原 因造成 局部积灰堵 塞 ，势必导 致其它 催化剂孔 道 内烟 气速度加 快 ，而烟 气中的颗粒物 对催化 剂 内壁 的磨损量 与烟气速 度的 三 次 方成 正 比 ，可 见烟 气 速 度增加 会 加 速催 化 剂磨 损 。在 实践 中 ，如果烟 气流场不 均 ，反应器 四周的位 置 ，特 别是靠近 锅炉侧
２．１催化 剂投运 前 的管理
取 。当使 用蒸汽 吹灰时 ，要严格 控制 吹灰的压 力和温 度。吹灰
燃煤电厂SCR脱硝催化剂性能检测与寿命管理
燃煤电厂 SCR脱硝催化剂性能检测与寿命管理摘要：加热炉的燃烧和优化作业是完成火力发电厂节能降耗的关键技术途径。
对于大中型燃煤蒸汽锅炉，运行时燃料的分布是否对称，送风是否有效，将直接危及发电机组运行的合理性、安全系数和环保水平。
为完成运行中的起重作业，需要对整个燃烧过程的关键主要参数进行在线准确、精密的测量。
关键词：燃煤电厂；SCR脱硝催化剂；性能检测；寿命管理引言：现阶段，我国大部分火力发电厂对加热炉燃烧过程主要参数的检测仍采用人力抽样统计分析方法和传统的精确测量方法。
测量精度低，结果实用性差，运行正常。
人员只能根据工作经验操作整个燃烧过程。
这种操作方法通常无法达到最佳的实际效果。
尤其是原煤和负荷发生变化时，这种发散性更为突出。
因此，有必要选择新的在线检测技术。
辅助操作人员以13项基本标准为总体目标，对整个燃烧过程进行改进操作，实现火电厂节能降耗总体目标。
1实现锅炉燃烧优化的基本条件完成燃煤蒸汽锅炉的燃烧升级，必须具备以下基本标准：炉膛进出口全断面为还原性气体，氧浓度值在3%左右。
所有煤粉管中煤粉的粒度如下：200目筛网基量（按ASTM规范，下同）至少为75%；50目筛的基数至少为99.9%。
渣输送机通风量的准确测量和运行，测控技术精度至少为±3%。
各燃烧室二次排风量分布误差应小于平均值±10%。
对供煤量进行准确计量和控制。
努力保证精煤质量和煤种规格不变。
以上基本标准是燃烧监管权威专家经过数十年的现场工作总结，现在在工业上得到了广泛的应用。
2锅炉燃烧优化的主要途径当代大中型工业锅炉的效率一般可达90%～94%。
加热炉的主要热损伤及其比例为：排气系统损伤小于5.0%。
不难看出，排烟系统损坏和油泥不完全燃烧损坏所占的比例最大，因此应努力减少这两种损坏。
如果能按照燃烧升级规定的13项基本标准进行燃烧调整，就可以降低超标氧浓度和飞灰含碳浓度值，提高加热炉的高效率。
实际调整方法如下：2.1制粉系统的运行优化方法制粉优化系统调整的关键目标是保证煤粉分布的均匀性。
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2 影响脱硝效率的主要因素
SCR 系统影响脱硝效率的主要因素包括烟气的 温度、 飞灰特性和颗粒尺寸、 烟气流量、 中 毒反应、 NOx 的脱除率、 物质的量比 n ( NH 3 ) /n ( NOx )、 烟气 中 SOx 的浓度、 压降、 催化剂的结构类型和用量等。 2 . 1 反应温度的影响 反应温度对脱硝率有较大的影响, 从厂家给出
在 300 # 下 , 脱硝率随物质的量比 n ( NH 3 ) /n ( NOx )的增加而增加, 物质的量比 n ( NH 3 ) /n ( NOx ) 小于 0 . 8 时, 其影响更明显, 几乎呈线性正比关系。 该结果说明 : 若 NH 3 投入量偏低, 脱硝率受到限制 ; 若 NH 3 投入量超过需要量, NH 3 氧化等副反应的反 应速率将增大, 如 SO2 氧化生成 SO3, 在低温条件下 SO3 与过量的氨反应生成 NH 4H SO4。 NH 4H SO4 会 附着在催化剂或空预器冷段换热元件表面上 , 导致 脱硝效率降低或空预器堵塞。 氨的过量和逃逸取 决于物质的 量比 n ( NH 3 ) /
n ( NOx )、 工况条件和催化剂的活性用量 (工程设计氨逃 逸不大于 0 . 0003 % , SO2 氧化生成 SO3 的转化率 ∃ 1 % )。 氨的逃逸率增加, 在降低脱硝率的同时 , 也增加 了净化烟气中未转化 NH 3 的排放浓度, 进而造成二 次污染。 2 . 3 接触时间对脱硝率的影响 在 300 # 温度和物质的量比 n ( NH 3 ) /n ( NOx ) 为 1 的条件下 , 脱硝率随反应气与催化剂的接触时 间 t 的增加而迅速增加; t 增至 200m s左右时, 脱硝 率达到最大值 , 随后脱硝率下降。这主要是由于反 应气体与催化剂的接触时间增加 , 有利于反应气体 在催化剂微孔内的扩散、 吸附、 反应和产物 气的解 吸、 扩散, 从而使脱 硝率提高; 但若接触时 间过长, NH 3 氧化反应开始发生 , 使脱硝率下降。 2 . 4 催化剂中 V 2 O5 的质量分数对脱硝率的影响 催化剂中 V 2 O5 的质 量分数低 于 6 . 6% 时 , 随 V2 O5 质量分数的增加 , 催化效率增加, 脱硝率提高; 当 V2 O5 的质量分数超过 6 . 6 % 时, 催化效率反而下 降。这主要是由于 V 2O 5 在载体 T iO2 上的分布不同 造成 的: 当 V 2 O5 的质 量分 数为 1. 4 % ~ 4 . 5 % 时, V2 O5 均匀分布于 T iO2 载体上, 且以等轴聚合的 V 基形式存在; 当 V2 O5 的质量分数为 6 . 6 % 时, V 2O 5 在载体 T i O 2 上形成新的结晶区 ( V2 O5 结晶区 ) , 从 而降低了催化剂的活性。 2 . 5 催化剂的结构类型和用量对脱硝效率的影响 该项目采用蜂窝式催化剂, 其特点为表面积大、 体积小、 机械强度大、 阻力较大。烟气组成成分 ( 如粉 尘浓度、 粉尘颗粒尺寸、 碱性金属和重金属等 )的含量 是影响催化剂选型的主要参数。针对湖南长沙发电 有限公司机组的实际情况, 选用节距为 8 . 2mm 的蜂 窝式催化剂, 可以避免催化剂在运行中产生堵塞。
0 引言
目前, 90 % 以上人为排放的氮氧化物 ( NOx ) 来 自于矿物燃料 (如煤、 石油、 天然气等 ) 的燃烧过程。 随着中国 电力工 业的飞 速发 展, 来自 火电系 统的 NOx 污染不断加剧 , 控制氮氧化物的排放已经成为 电力环保行业的 重点。 2004 年国家开始实施新的 大气排放标准, 对火电厂 NOx 排放要求有了大幅度 的提高。按照 GB 13223
1 脱硝系统运行情况及催化剂使用寿命
湖南华电长沙发电有限公司脱硝系统是由东方 锅炉 (集团 ) 股份有限公司设计制造 , 采取选择性催 化还原 ( SCR) 法达到去除烟气中 NOx 的目的。 SCR 反应器采用高灰布置 , 设 计脱硝效率 85 % , 初期装
收稿日期 : 2009- 04- 09
第 31 卷 第 12 期 2009年 12月
华电 技 术 H uad ian T echno lo gy
Vo . l 31 No . 12 Dec . 2009
延长 SCR 脱硝催化剂使用寿命的措施探讨
孙海峰 , 杨广春 , 高景玉
( 1. 湖南华电长沙发电有限公司 , 湖南 长沙 摘
1 1 2
410203; 2 . 华电湖南分公司 , 湖南 长沙
2003 火电厂大气污染物
排放标准 !的要求, 火电厂排放烟气中 NOx 的质量 浓度必须小于 450m g /m 。 湖南华电长沙发电有限公司是我国首批新建机 组中同步投入脱硫、 脱硝系统的电厂 , 每天单台机组 的脱硝运行成 本约 1. 7 万元 , 年均 500 万元以上。 此外, 根据厂家说明书 , 催化剂置换或更新造成的折 旧损失, 每年高达 1 000 多万元。催化剂置换费用 约占系统总价的 60 % ~ 70 % 。影响催化剂折旧成 本的重要因素之一是其使用寿命; 目前催化剂的寿 命一般为 3~ 5 年 ( 厂家给定 ) 。如何在保证 SCR 脱 硝效率前提下延长催化剂的使用寿命, 减少发电企 业运行成本 , 在当前各发电企业经营上举步维艰的 特别时期, 具有现实的社会和经济意义。电厂可在 运行、 操作和维护方面采取必要的措施来延长催化 剂使用寿命。
410000)
要 : 介绍了湖南华电长沙发电公司脱销系统运行概况、 催化剂使用寿命的概念及其意义。通过对脱硝效率主要影响
因素 , 尤其是催化剂有关参数的深入分析 , 从脱销系 统催化剂反应器设计优化、 运行优化、 维修检查以及吹灰控制对延长 催化剂使用寿命等方面进行了探 讨 , 为其他电厂脱销系统运行、 降低脱硝系统维护和运行成本提供参考。 关键词 : 脱硝效率 ; 催化剂 ; 使用寿命 ; 措施 中图分类号 : X 773 文献标志码 : B 文章编号 : 1674- 1951( 2009) 12- 0019- 03
第 12 期
孙海峰 , 等 : 延长 SCR 脱硝催化剂使用寿命的措施探讨
∀ 21∀
应器的入口处合理分布烟气和氨, 以防止由于各部 位的温度常偏离设计温度而导致脱硝率的改变 ; 采 用倒流板、 混合器、 氨喷射器对两侧烟道独立布置 , 使烟气在各断面上流量基本相等; 催化剂体积的设 计中也要考虑适当放大催化剂的量; 同时 , 还要考虑 反应器中有效区域的变化。 3 . 2 运行中严格根据烟气参数确定脱硝装置投退 在锅炉的运行中, 做到密切注意烟气量及其波 动范围、 烟气温度及其波动范围、 SCR 装置进口烟道 上的烟气压力及其波动范围、 烟气中的粉尘含量、 烟 气中的二氧化硫含量等对脱硝效率和催化剂影响较 大的参数, 只有烟气参数完全符合设计值 , 才允许投 入 SCR 装置。如果出现个别参数偏离设计值过大 的情况 , 应及时进行分析 , 评估其危 害性质和严重 性 , 预先估计其后果并考虑补救措施 , 最终确认 SCR 装置投入或退出运行。 3 . 3 锅炉启动和 SCR 系统投运过程中采取的措施 锅炉启动和 SCR 系统投运过程中, 在运行调整 上采取必要的措施 , 控制烟气温度的上升速度 , 避免 对设备造成损害, 特别是在冷态启动时必须进行预 热。为了减少机械应力对催化剂模块的伤害, 在烟气 温度低于 70 # 时, 严格控制烟气温度上升速度不超 过 5 # /m in ; 烟气温度升高到 120 # 前, 烟气温度上 升速度不超过 10 # /m in ; 烟气温度高于 120 # 到催化 剂运行温度间, 升温速度可以增加到 60 # /m in 。 在 SCR 系统启动次序上做调整。首先, 开 SCR 入口烟气挡板启动引风机和送风机 用冷空气清洗 SCR 烟气系统和催化剂模块 ; 锅炉在满足点火条件 的情况下, 使烟气温度升高加热反应器到 120 # 以 上 ; 锅炉具备了投煤条件, 启动一次风机投粉使烟气 温度升高加热反应器到 310 # 以上。其次 , 启动稀 释空气风机 , 开稀释空气出口挡板, 使空气流量大于 3 200m /h( 远期效率为 85 % 时的空气流量为 5 400 3 m /h) , 氨从蒸发器供给已准备好。最后, 满足氨阀 开启条件后, 开启氨供应阀向 A IG 供应氨切换到由 NOx 自动控制喷氨量。 3 . 4 启动前的全面复查 启动前对 SCR 系统进行详细检查 , 确保设备系 统良好、 可靠 , 严禁带病运行。特别是利用每次停炉 机会加强检查: 保证各层催化剂篮子上面应无任何 异物, 催化剂无短缺、 碎裂 ; 保证所有保温表面的有 效性, 以防灼伤操作人员及烤坏仪表电器 ; 认真确认 所有仪表的安装 质量、 功 能的有效性、 精度等级核 定、 零点漂移调整等与设计要求是否相符。机组启 动前做好重要仪器仪表的调整试验工作, 如 NOx , O2 分析仪的调整, 检查控制阀、 连锁阀动作情况 , 检查
图 1 反应温度与脱硝效率的系
2 . 2 物质的量比 n ( NH 3 ) /n ( NOx )的影响 物质的量比 n ( NH 3 ) /n ( NOx ) 对脱硝效率的影 响如图 2 所示 (由厂家提供 ) 。
3 延长催化剂使用寿命的措施
3 . 1
图 2 物质的量比 n ( NH 3 ) /n ( NOx ) 对脱 硝效率的影响
SCR 催化剂反应器的改进设计 催化剂和反应器是 SCR 系统的主要部 分。催
化剂都含有少量的氧化钒和氧化钛 , 因为它们具有 较高的抗 SO3 的能力。催化剂的结构、 形状随它的 使用环境而变化。为避免被颗粒堵塞, 蜂窝状、 板式 催化剂部件都是常用的结构, 而华电长沙发电有限 公司采用的是大孔径的蜂窝状部件, 因为它强度高, 且容易清理。为了使被飞灰 堵塞的可能性 减到最 小, 反应器采用垂直放置 , 使烟气由上而下流动。此 外, 每层装有 3 台 I K - 525SL 耙式吹灰器, 采用引自 屏式过热器出口的过热蒸汽吹灰。每台反应器共初 装 6 台吹灰器来防止颗粒的堆积。 对 SCR系 统进行优化设 计则需考虑在催 化反