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国内首家自主研发平板式抗砷中毒SCR脱硝催化剂运行良好

北极星大气网  来源:华电光大    2018/10/19 11:02:48  我要投稿  

北极星大气网讯:霍林河露天煤矿是我国五大露天煤矿之一,已探明储量132.8亿吨,年生产能力4500万吨以上,其煤质呈低硫、低磷、高挥发分、高灰熔点等特点,广泛应用于蒙东、东北等地的火力发电厂。

霍林河煤矿多为高砷煤,煤中砷含量高于25μg/g,属四级含砷煤,个别电厂砷含量高达90μg/g,远超标准。

坑口电厂地处霍林河地区,电厂采用的煤质属于高砷煤,自实施氮氧化物排放要求以来,该电厂使用的催化剂失活速率较快,催化剂寿命无法保证,催化剂更替频繁,为了满足氮氧化物排放要求,业主付出很大成本,苦不堪言。为了响应国家超低排放政策,同时延长催化剂的使用寿命,坑口电厂寻求多家催化剂解决该厂催化剂中毒问题,始终未果。2016年10月份,电厂经多方调研,找到华电光大,经双方沟通,华电光大认为可解决业主的难题。自此,华电光大研发团队对该厂寄过来的煤样、灰样及在役催化剂进行检测分析,经团队多方验证,最终提出催化剂的解决方案—采用自主研发的抗砷催化剂。于2017年9月,第一批首家自主研发平板式抗砷催化剂在坑口电厂完成投运,至今运行已1年零2月,运行效果良好。在此期间,霍林河地区鸿骏铝电、锦联电厂通过考察华电光大坑口项目运行效果,都给予了肯定,陆续采购华电光大抗砷催化剂,目前在这些电厂也投运将近1年时间,获得业主的肯定。2018年,坑口和鸿骏铝电又新采购华电光大一批抗砷催化剂,计划10月底投运,业主的肯定也给了华电光大坚持走自主研发的信心。

煤中的砷多数以硫化砷或硫砷铁矿(FeS2·FeAs2)等形式存在,小部分为有机物形态。煤在炉内燃烧的过程中,砷黄铁矿在高温下被氧化为As2O3(g)通过虹吸作用扩散进入催化剂堵塞催化剂孔道,使烟气中的氮氧化物和氨无法到达孔内的催化活性位点,引发催化剂中毒失活;另一方面,由于催化剂表面位点与As2O3(g)之间有着非常高的结合力,使得As2O3(g)极易吸附在表面的活性位和非活性位上,随即发生催化氧化反应生成As2O5。而As2O5会在催化剂表面形成一层保护层,阻碍氨气和氮氧化物的吸附,导致催化剂脱硝效率降低。

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为解决常规SCR脱硝催化剂在富砷煤电厂运行过程中容易发生砷中毒的问题,目前主要的解决措施有燃烧前煤脱砷、燃烧中添加抑制剂和锅炉改造等。其中燃烧前煤脱砷、燃烧中添加抑制剂的方法脱砷效果一般,运行成本较高,且抑制剂的添加容易对下游设备的运行产生影响;而锅炉改造同样存在费用较高、效果不显著等问题。我国燃煤具有成分复杂多变等特点,并且SCR脱硝系统几乎全部采用无旁路的结构。因此根据我国富砷煤烟气特点,开发出具有抗砷中毒性能的催化剂,对保证SCR系统安全稳定运行,降低投资成本和运行成本等具有重要意义。

华电光大的配方和工艺拥有着完全自主的知识产权,产品具有很高的性价比。华电光大可以根据用户的需求对生产线进行灵活的调整;同时公司深入掌握了SCR脱硝机理,可根据不同用户的实际需求(烟气工况、灰分成分等)调整催化剂配方,优化生产设备参数,打造量身定制产品售前、售中和售后服务,这是华电光大产品的最大特色。

针对高砷煤的特点,通过添加活性组分、掺杂抗砷助剂和载体改性三种手段,华电光大自主研发出抗砷中毒板式脱硝催化剂,明显提升了催化剂抗砷中毒的性能。目前国内首家自主研发平板式抗砷中毒SCR脱硝催化剂已在霍林河及东北部分电厂得到工业应用,使用效果广受好评。

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抗砷中毒SCR脱硝催化剂能够广泛应用于各大小富砷燃煤机组,与常规脱硝催化剂相比,能够大幅提高催化剂在富砷烟气中的使用寿命,保证氮氧化物低于《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)中重点地区大气污染物特别排放限制。

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