燃煤电厂脱硝催化剂性能研究-北极星大气网

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摘要：对某燃煤电厂的脱硝催化剂进行了实验室活性研究，并采用扫描电子显微镜(scanning electron microscope , SEM)、X射线衍射仪(X-ray diffractometer，XRD)、X射线荧光光谱仪(X-ray fluorescence，XRF)等方法对新、旧催化剂进行表征。研究发现，旧催化剂的脱硝性能明显低于新催化剂;在微观结构上，旧催化剂的表面孔隙率也明显低于新催化剂，但催化剂未出现烧结现象。此外，与新催化剂相比，旧催化剂中活性物质含量明显减少，有毒物质含量增加，说明催化剂失活主要由活性物质损失和有毒物质沉积引起。

关键词：催化剂，活性，选择性催化还原, 中毒

1 前言

由燃煤产生的氮氧化物(NO、NO2和N2O)是当今环境污染的重要来源之一，这些氮氧化物能够导致光化学烟雾、酸雨、臭氧层损耗、温室效应等一系列问题[1]。为了适应越来越严格的排放要求，国内外电厂已陆续开始安装使用脱硝装置。而在众多脱硝方法中，选择性催化还原(ive catalytic reduction，SCR)脱硝装置以其成熟的技术工艺和稳定的脱硝效率得到了广泛应用[2]。

在SCR脱硝系统中，脱硝催化剂是其核心部件，而且，催化剂的成本很高，约占SCR 系统总成本的20%～40%，催化剂的性能直接影响着NOx的脱除效果[3]。受催化剂反应条件限制，SCR脱硝装置大多布置在锅炉省煤器与空预器之间的高尘段烟道，这使催化剂易受飞灰的磨损和堵塞，为保持脱硝系统仍有较高脱硝性能，必须定期更换催化剂，因而进一步增大了运行成本[4]。可见，如何确保催化剂保持良好状态，保证催化剂在寿命周期内维持其性能，甚至适当延长催化剂的使用寿命，对降低整个脱硝系统的运行维护成本具有重要意义。

本文通过对某600MW燃煤锅炉投运后的SCR脱硝催化剂进行性能研究，并与新催化剂进行对比，分析旧催化剂活性降低程度，以及探讨旧催化剂失活原因，为催化剂的失活和再生研究提供理论依据。

2 试验部分

2.1试验催化剂的电厂简介

试验催化剂样品来自某600MW燃煤锅炉，该锅炉配置有两台SCR 反应器。其烟气SCR 脱硝系统包括省煤器旁路、出口烟道、SCR 烟道及所有内部件、SCR 反应器等。烟气从锅炉尾部省煤器烟道进入SCR 系统烟道，经90°弯头后垂直向上流经喷氨格栅，与氨混合后再经90°弯头水平进入SCR 反应器前室，在反应器前室经过导流板转向进入整流格栅，然后垂直流经各层催化剂进行烟气脱硝;脱除了NOx 的烟气经反应器出口烟道进入空预器。

该脱硝装置起始设计性能保证值见表1。

2.2试验简介

本次试验中，旧催化剂取样的锅炉共装有两台SCR反应器，每台SCR反应器各装有两层催化剂，催化剂采用以玻璃纤维为基材的波纹板式催化剂，使用年限已达5年。所测试的旧催化剂取自B侧反应器下层，并按烟气流动方向，将旧催化剂分成迎风面和背风面两部分分别进行测试。作为对比，试验中还对未使用过的新催化剂进行测试和表征。

延伸阅读：

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