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火电厂SCR脱硝催化剂工艺特性评价试验

北极星环保网来源:电力科技与环保 陆超 朱文韬等2019/3/15 9:06:55我要投稿
所属行业: 大气治理  关键词:脱硝催化剂 脱硝技术 SCR脱硝

北极星环保网讯:脱硝催化剂在高温高湿度高灰尘的工况下运行容易失活,需要定期对催化剂进行检测和脱硝性能评价。对脱硝催化剂工艺特性性能在实验室中进行检测和评价,主要指标包括脱硝催化剂的氨逃逸、活性和SO2/SO3转化率等。

通过对华电某机组脱硝催化剂实际检测,获得数据与标准进行比对,催化剂氨逃逸测定值为0.4μL/L;活性通过计算得到的值为36m/h;二级出口SO2/SO3转化率平均为0.45%,三级出口SO2/SO3转化率平均为0.66%,均满足标准要求,说明加装备用层后,在满足脱硝效率不低于87.5%的情况下,催化剂可以正常运行并满足要求。应用此方法,可更高效更有针对性的管理、运行、维护火电机组脱硝催化剂。

目前公认效率最高、最为成熟的脱硝技术是选择性催化还原(SCR)技术。SCR脱硝机理是利用还原剂(NH3、尿素等)在催化剂作用下,选择性的与NOx反应生成N2和H2O。

钒钛类催化剂在电厂脱硝中应用较多,该类催化剂主要有: V2O5/TiO2、V2O5-WO3/ TiO2、V2O5-MoO3/TiO2和V2O5-WO3-MoO3/TiO2等。

V2O5是催化剂中最主要活性成分和必备组分,为主催化剂。WO3和MoO3为催化剂中加入的少量物质,是助催化剂,本身没有活性或活性很小,但却能显著地改善催化剂的活性、选择性和热稳定性。

由于V2O5-WO3/TiO2比V2O5/TiO2更具活性和康养护,抗水中毒性,已经逐渐取代V2O5/ TiO2。催化剂成分、形式及孔径等在一定程度上决定了催化剂的脱硝效率。催化剂基本形式及主要参数见表1。

表 1 催化剂基本形式及主要参数

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国内大部分燃煤电厂脱硝SCR系统都设计成多层催化剂,一般为“2+1”模式,预留1层。加装预留层催化剂后,不仅要求脱硝效率提高,还需要确保SO2/SO3转化率小于1%,氨逃逸率低于3×10-6,保证脱硝系统的整体性能指标达到要求。

SCR催化剂由于运行工况的影响等,会有失活的现象。故需对脱硝催化剂单元体的脱硝效率、氨逃逸、活性和SO2/SO3转化率等指标进行评价,从而判断催化剂性能。而实验室中,通过配比相关气体浓度,模拟现场烟气条件,使用较小的烟气量就可以经济有效的进行催化剂检测与评价。

1 试验过程与原理

1.1 试验流程

试验模拟火电厂锅炉烟气出口的烟气条件,包含烟气温度、SO2、NO、O2、CO2、水蒸汽的浓度等参数。催化转化炉采用电加热方式,加热温度可在300~450℃范围内调节,数量4台,可自由实现串联、并联的组合方式。混合气体是由标准气体和液氮混合,配置比例根据各项目烟气条件决定。

实验室通过保持烟气面速度与锅炉实际烟气面速度相同的方法,计算实验室烟气总量,而烟气浓度保持与现场情况相同。混气罐混合后的气体在通入电加热气体预热器,然后通入炉内反应。反应后排出的气体排入废气处理装置。从反应后的二级出口或三级出口按照需求进行气体取样,使用液相离子色谱检测取样物质的浓度。

1.2 试验前预处理

测试的前处理工作主要包含催化剂样品的制备与装填、试验装置试漏和新鲜催化剂样品的老化三部分。

延伸阅读:

【电厂】燃煤电厂几种脱硝催化剂性能对比

燃煤机组SCR脱硝催化剂性能评价与寿命管理系统

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