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本文仅就南京江北定制催化剂的实验情况进行介绍。首先,进行的是定制催化剂的阻力测试,实验数据表明自2015年11月20日投入运行至2016年6月18日期间,SCR反应器阻力随锅炉负荷维持在560Pa~600Pa之间波动,没有明显变化。
其次,对催化剂的效率进行了安装初期(详见图14)、投运30天(详见图15)、150天(详见图16)、210天(详见图17)的4次取样测试,以下为4次测试的相关数据(运行温度170-175度)。
图14 定制催化剂初装效率测试数据
定制的催化剂在开始运行阶段,具有较好的化学活性,喷氨量在8~15L/h范围内时,具有约61%脱硝效率,氨逃逸平均值控制在4~8mg/Nm3之间,平均NSR值为3.6和4.8,脱硝效率随喷氨量上升没有明显变化,氨逃逸值变化明显。
图15 定制催化剂30天效率测试数据
30天监测在稳定运行后,喷氨量维持在11~12L/h之间,脱硝平均效率约52%,氨逃逸平均值2~3mg/Nm3,平均NSR为3。
图16 定制催化剂150天效率测试数据
150天监测,喷氨量分别做了17 L/h和25L/h两种工况,对应NSR分别为6.0和6.1,脱硝平均效率约32.4%和42.9%,氨逃逸平均值2.1mg/Nm3和7.9mg/Nm3。
图17 定制催化剂210天效率测试数据
由于几次催化剂监测,其性能呈逐步下降趋势。在第4次测试前,SCR停止喷氨约20小时,测试时喷氨量为15L/h和25L/h两种工况,对应NSR为7(喷氨量25L/h未测得数据),脱硝平均效率54.2%和59.3%,氨逃逸平均值3.8mg/Nm3和10.6mg/Nm3。
由此可见,水及NH3、SOx、Na2O等可溶物易占据催化剂活性位,阻断烟气在活性位与还原剂接触,影响脱硝效率。210天测试前停止喷氨20小时,依靠SNCR氨逃逸及活性位水溶液中氨的蒸发,仍有30%左右的效率,重新喷氨后达到了54%以上的脱硝效率,已基本达到安装初期效率。长时间的高NSR运行后停止喷氨,有利于活性位水分的蒸发、氨气的析出和可溶物结晶随烟气冲刷而带走,对催化剂的活性恢复有促进作用。
在4次检测后,工程师对定制催化剂进行了监测分析,期间共采集试样8例,其中6例为催化剂,分别标记为一层南、一层中、一层北、二层南、二层中、二层北。
测试结果如下:
①一层催化剂中杂质累积量明显高于二层催化剂(非催化剂组分SiO2、SOx、FeOx等含量相对较高);
②一层中催化剂水分含量及SOx、Na2O等可溶性物质含量明显多于其他部位,而其他难溶性杂质含量又明显低于其他部位。
③可溶性物种如SOx,Na2O,K2O等呈梯度分布(一层催化剂含量明显高于二层催化剂);不溶性的物种如CaO,Al2O3,MgO、P2O5等两层催化剂沉积量相近且中部明显少于两侧。
④所检催化剂未见明显硫酸氢氨附着。
2017年7月间,即在催化剂投入1年多后,我们再次对3号炉的定制催化剂进行了性能检测,其测试结果详见图18。
图18 定制催化剂第5次效率测试数据
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