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延长蜂窝式脱硝催化剂的使用寿命

北极星环保网来源:热电行业 王锟 胡霞2017/2/9 10:48:20我要投稿

催化剂微孔堵塞主要是由于铵盐及飞灰的小颗粒沉积在催化剂微孔中,阻碍NOx、NH3、O2到达催化剂活性表面,从而引起催化剂钝化。主要因为烟气流速过低,或是烟尘浓度过高,飞灰粘附在催化剂表面,覆盖催化剂的活性部位,更严重的是粘附的飞灰与烟气中的硫份反应,粘结到催化剂表面,因此在催化剂的运行中,要保证催化剂吹灰系统的可靠投运。

(3)高温引起的烧结、活性组分挥发

长时间暴露于450℃以上的高温环境中可引起催化剂活性位置(表面)烧结,导致催化剂颗粒增大,比表面积减小,一部分活性组分挥发损失,因而使催化剂活性降低。锅炉启动过程中粘附在催化剂表面的油污也会造成催化剂的烧结。

三、我司催化剂状况:

机组运行一年后的小修期间,检查发现催化剂不同程度的出现堵塞和吹损现象。

1、堵塞:对检修机组催化剂堵塞情况进行统计计算,大约占到1%左右(如图1),对部分堵塞催化剂孔进行人工疏通,发现其中有40%左右为虚堵情况,而另外的60%着实堵塞,无法进行疏通。通过分析我们的蒸汽吹灰频次,声波吹灰运行情况,发现我司#1炉声波吹灰部分损坏,属于设备质量问题,然后及时更换设备,保证声波吹灰的可靠使用。又经催化剂厂家技术人员现场分析查验,我司催化剂堵塞比例属于正常比例。

2、吹损:检查发现催化剂存在部分吹损情况(如图2)。我们对可能引起吹损的原因分析:整定蒸汽吹灰器压力,经过校验符合说明书给定压力;检测催化剂质量,经过技术人员检测,催化剂本身不存在问题;检查耙式蒸汽吹灰器距离催化剂表面的距离小于设计值530mm,最低处达到380mm,应该是引起催化剂吹损的主要原因。于是调整耙式蒸汽吹灰器高度至设计值,并相应的降低吹灰汽源压力至0.6MPa,同时调整蒸汽吹灰频次将原来每天一次调整为10天一次,在之后的机组检修发现吹损情况明细减轻。

四、延长催化剂使用寿命

针对我司催化剂堵塞和吹损情况,并结合引起催化剂失效的三个原因:催化剂的中毒,积灰堵塞,高温烧结。为提高催化剂使用寿命,降低运行成本,主要采取相应措施如下:

1、在催化剂的生产制造过程中,添加一定量的MoO3(0—5%)提高催化剂耐中毒能力,MoO3可以增强催化剂的耐As203中毒能力。

2、在催化剂的生产制造过程中,因为WO3可以抑制SO2氧化,加入一定比例的WO3(5~1O%),控制催化剂中SO2到SO3的转化率小于1%。

3、由于我司脱硝在高尘段布置,所以生产设计中加强了催化剂的机械强度,保证能够适应高灰尘段布置的高浓度灰尘的冲刷。

4、在运输、储存以及使用过程中,避免催化剂的受潮,在水溶状态下,碱金属有很高的流动性,能够进入催化剂材料的内部,对催化剂产生持久的毒害作用。因此在发生受热面泄漏时,应立即停止锅炉运行,避免蒸汽进入催化剂,影响其化学寿命。在机组停运后做好催化剂的防潮,必要时在催化剂层加装一定量的干燥剂进行干燥保养。

5、由于我司为蜂窝式催化剂,相对更容易发生堵塞,因此我司需要严格控制入炉煤热值,避免入炉煤热值过低,灰分过大,造成催化剂的堵塞。我司规定入炉煤最大不得超过300T/h,已保证入炉煤的发热量,减少灰分。

6、保持低氧运行,低氧运行即能够降低SCR入口NOx的生成,又能减少SO2到SO3的转化,SO3与逃逸的NH3和烟气中水蒸气反应生成硫酸氢氨,黏结烟气中的灰造成催化剂或下游的空预器及其他管道堵塞、腐蚀。

7、我司脱硝设计SCR入口NOx为600mg/Nm3,为保证催化剂反应余量减少氨逃逸,规定控制SCR入口NOx小于500mg/Nm3,出口在80-100mg/Nm3之间,有效控制喷氨量。

8、控制氨逃逸

1)保证SCR进出口和氨逃逸表计的准确性,避免因表计错误引起无判断造成喷氨量增加。

2)进行喷氨格栅优化调整,保证SCR出口断面的NOx分布均匀,避免因NOx分布不均匀,造成的喷氨量和氨逃逸增加。

3)严格控制SCR进出口NOx在规定值之内,避免喷氨量过大造成出口过低,增加氨逃逸。

4)加强吹灰,保持声波吹灰器连续运行,避免催化剂局部堵塞。

5)加装喷氨流量计,并定期记录喷氨格栅流量计差压情况,及时发现堵塞,及时做好预防。

6)做好稀释风机运行规范,在风组启动前启动稀释风机,在声波吹灰和风组停运后方可停运,避免喷氨喷嘴的堵塞,造成局部NOx过高而增大喷氨,增加氨逃逸。

7)进行燃烧优化调整,避免烟气流场分布不均匀,造成局部喷氨量过大。

8)机组升降负荷时,控制好配风比例,避免SCR入口NOx的大幅波动,造成氨逃逸增加。

9)对喷氨自动调节系统装置进行优化,采用模糊控制技术,保证喷氨自动跟踪灵敏,在机组升降负荷时能够提前预判,保证喷氨量够用,不超标,不逃逸。

10)保持催化剂的活性,利用停机机会,对催化剂进行吹扫清理,并对催化剂试验样进行化验,针对催化剂活性情况,及时进行催化剂更换再生或是进行加装备用层。

延伸阅读:

SCR脱硝催化剂生产技术

失活脱硝催化剂再生技术之300MW机组SCR脱硝催化剂再生工程

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