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摘 要:催化剂是燃煤电站SCR脱硝系统的核心,其在运行过程中会缓慢失活,及时更换失活催化剂或者加装新催化剂是保证SCR脱硝系统高效经济运行的关键。以氨逃逸量为评判标准,基于SCR 反应器的基础模型和催化剂失活模型,建立了符合脱硝工况实际的催化剂寿命管理模型。该模型以氨氮摩尔比小于1 的真实工况为建模条件,综合考虑了反应器入口氨氮摩尔比以及反应器内部各层催化剂入口氨氮摩尔比变化,经与实际催化剂失活时间进行比较,证明所建模型准确,假设催化剂运行工况恰当。在此基础上,根据催化剂更换或者加装情况,给出12种可能的催化剂管理方案,并以催化剂使用寿命为评价标准,从中获得了最优方案。
0 引言
选择性催化还原(SCR)技术已是燃煤电厂最为成熟和广泛使用的烟气脱硝技术[1]。在SCR脱硝装置的运行过程中,催化剂活性会受到物理变化和化学作用的影响而逐渐衰减,需要周期性地增加或者更换催化剂层来维持反应器的脱硝性能[2]。目前,国内外已有一些学者对SCR 脱硝催化剂的寿命管理进行过研究。文献[3-4]总结了SCR 催化剂的失活机理,并针对不同失活原因提出了生产、运行、维护等方面应采取的催化剂寿命管理措施;文献[5]对采用不同评价标准管理催化剂方案的特点进行分析,并给出了更换新催化剂和使用再生催化剂的优缺点;文献[6]利用催化剂失活模型和SCR 烟气脱硝反应过程的数学模型,对反应器的设计进行了模拟分析,发现采取较大氨氮摩尔比可减少催化剂用量。另外,也有学者建立了催化剂寿命管理系统,如文献[7]开发了包含催化剂性能检测和预测模块的C/S 架构催化剂综合分析管理系统,并建立了催化剂特征数据库; 文献[8]为优化整个机组的经济运行并保证氮氧化物(NOx)排放量最小,提供了一种包括更换催化剂时间表的生成模块和优化模块的数学管理方法。
为了简化催化剂寿命管理计算过程,大部分研究均将反应器入口氨氮摩尔比等于1 作为假设条件进行模拟计算,此方法虽简单易行,但与电厂实际运行状态不符,会对催化剂的更换或加装时间设计造成较大的误差。另外,由于对反应器失效时间的评判标准不同,计算得到的催化剂更换时间也有所区别。为了得到准确的SCR 脱硝催化剂寿命管理方案,本文以火电厂实际运行情况为基础,将反应器出口氨逃逸量作为更换或添加催化剂的标准, 以真实工况( 氨氮摩尔比小于1)为建模条件,并且考虑了反应器间氨氮摩尔比变化的情况,推导出了反应器整体脱硝效率随时间变化的公式并建立了寿命管理模型,计算并比较了12 种可能的管理方案,获得了最优方案。
1 催化剂寿命管理模型建立
1.1 催化剂活性的测量
催化剂活性(K)可衡量催化剂在特定烟气温度和烟气流量下对NOx 的处理能力。准确了解催化剂活性是预测催化剂寿命和提供SCR反应器
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9月22日,中建材环保研究院(江苏)有限公司(以下简称“中建材环保院”)受北极星环保网邀请参加第五届工业烟气深度治理高峰论坛,并在会上就“典型水泥窑高温高尘烟气SCR脱硝工程及运行”做主题演讲。报告深度剖析了现阶段水泥窑烟气SCR脱硝技术难点、解决方案和发展方向,从SCR反应器优化设计、耐磨
本文根据垃圾焚烧项目烟气净化提标改造的契机,运用PNCR+SNCR结合工艺,解决原有SNCR工艺达不到环保新指标的难题,并通过调试运行,将两者有机结合,降低PNCR单一工艺的运行成本,在实际项目中取得良好效果。
SCR,即选择性催化还原技术,是当前主流的脱硝技术手段。与其它锅炉烟气脱硝技术相比具有脱硝效率高的特点,一般可达80%~90%以上。技术相对成熟,二次污染小。缺陷是关键技术难度大,无法同时进行脱硫,且烟气易结露腐蚀设备和管道。技术路线是高温催化作用下,利用还原剂(NH3、液氨、尿素等)“有选择性”地与烟气中的氮氧化物反应并生成无毒无污染的氮气和水。
锅炉燃用低热值高灰分燃料,尾部灰浓度远高于煤粉锅炉,会造成SCR反应器催化剂磨损严重、使用寿命降低,将使运行费用增加较大;省煤器后烟温较煤粉炉低,设计310℃左右为SCR脱硝反应的温度下限,不利于SCR反应器提高脱硝效率;由于催化剂的加入会将SO2氧化为SO3并与逃逸氨反应生成硫酸氨和硫酸氢铵,易造成空预器积灰堵塞和腐蚀且系统阻力增加较大,影响机组运行安全。鉴于以上因素,不考虑采用SCR或者SNCR+SCR联合脱硝工艺。
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一、垃圾焚烧行业现状1.1、行业现状随着政府进一步“推进生活垃圾资源化利用”,我国在运行的垃圾焚烧厂已在2020年6月达到455座,并且过去5年间垃圾焚烧厂数量的年均复合增长率为15.6%,垃圾焚烧能力进一步提高。垃圾焚烧行业的发展同步引起了垃圾焚烧烟气排放治理的重视,2014年国家环保部发布的《生
近年来,随着国家环保政策收紧、管控力度的加大,各地对于水泥工业氮氧化物(NOx)排放要求更加严苛。如何加强水泥工业大气污染物治理、保护生态环境、减少污染物排放、实现绿色发展仍是水泥工业面临的紧迫任务。2020年12月18日,《中国建材报》刊登了《国内外首台套水泥窑炉中低温烟气SCR脱硝工程项目
摘要:煤炭是焦化企业重要的能源支撑,在产出的烟气中具有氮氧化合物与二氧化硫。出于焦炉烟气能做到达标排放,则应该进一步强化所使用的烟气脱硫脱硝技术。对此,文章将对该方面技术的有关应用加以简要分析。引言焦化企业在产生过程中会形成大量的氮氧化物与二氧化硫。而这两种物质也是造成大气污染的
摘要:针对目前SCR烟气脱硝的研究和应用现状,分析了玻璃熔窑的主要烟气特点以及燃料种类对玻璃熔窑烟气工况的影响。玻璃熔窑在进行SCR脱硝时,应结合玻璃窑炉燃烧温度、原料组成、燃料种类以及烟气工况来选择SCR催化剂种类,根据SCR催化剂基体和改性特点,合理选择减排工艺,满足国家排放要求,降低生产成本
2020年12月3日,中国环境保护产业协会在京组织召开了同兴环保科技股份有限公司申请的“烧结机头烟气低温SCR脱硝技术与装备”成果鉴定会。来自北京航空航天大学、中冶建筑研究总院有限公司、北京化工大学、冶金工业规划研究院、北京市劳动保护科学研究所、北京低碳清洁能源研究院、首钢集团公司等单位的
近年来,随着国家对环保的重视,我国大气污染得到了遏制,城市空气质量逐步改善。然而,大气污染状况依然严峻,细颗粒物PM2.5仍然是城市主要的大气污染物。随着大气污染防治领域的不断稳步发展,我国涌现出了一批优秀的烟气治理企业,将打赢蓝天保卫战视为己任。为此,作为行业门户网站的北极星环保网
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