随着国家环保排放指标的不断趋严,NOx排放也越来越受到国家及行业的重视,以选择性催化还原法(SCR)为主的脱硝方法蜂窝脱硝催化剂正在成为一种潮流。无论是火电行业还是非电行业,同步配套建设或新增SCR脱硝装置成为标配
在SCR布置工艺确定时,脱硝催化剂的设计和选型主要受到烟尘浓度、温度以及SO2浓度的影响:
工程经验表明,当烟尘浓度大于40g/m3(标态,干基,6%O2)时,选用的蜂窝式脱硝催化剂孔数应不大于18孔,节距不小于8.2mm,壁厚不小于0.8mm,选用平板式脱硝催化剂板间距不小于6.7mm,板厚不小于0.7mm。
脱硝催化剂中的活性成分V2O5含量通常小于1.5%,在这个范围内,V2O5含量越大活性越高,但最佳运行温度相差较大。对于活性成分含量较高的脱硝催化剂,在300~350℃易发挥其最佳活性;对于活性成分含量适中的脱硝催化剂,其最佳使用温度为350~400℃;对于活性成分含量较低的脱硝催化剂,其最佳使用温度为375~425℃。对于不同配方的脱硝催化剂,在其最佳的使用温度范围之外,活性均降低。对于平均温度较高的工程,尤其超过420℃以上的运行环境,需要增加脱硝催化剂中的WO3含量来提高脱硝催化剂的抗烧结能力,延缓脱硝催化剂因局部超高温(如大于450℃)烧结所引起的活性惰化。根据摸底测试试验结果(省煤器出口烟温最高达到405℃),本项目应选用活性成分含量较低的脱硝催化剂,并适当提高WO3含量。
受烟气及飞灰的影响,脱硝催化剂活性随运行时间逐渐降低:运行初期,惰化速率最快;超过2000h后,惰化速率趋缓。为了充分发挥每层脱硝催化剂的残余活性,最大限度利用现有脱硝催化剂,通常采用“X+1”模式布置脱硝催化剂,初装X层,预留一层。需要强调指出,为了SCR运行的经济性,在蜂窝式脱硝催化剂选型时宜考虑选择壁厚不小于0.8mm的脱硝催化剂,以便将来采用清洗或再生技术,延长脱硝催化剂的使用寿命。典型“2+1”布置形式的脱硝催化剂寿命管理
值得说明的是,由于平板式脱硝催化剂模块一般是由两层脱硝催化剂单体叠加,拥有更多的脱硝催化剂布置形式,在国内某电厂就采取过“1.5+0.5+1”的布置方式,使用这种脱硝催化剂布置方案,可以避免多余的半层脱硝催化剂在24000h内飞灰的冲刷和中毒影响,最大限度的延长脱硝催化剂的使用寿命。
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