高-低温催化剂满足“全负荷”脱硝超低排放并解决空预器堵塞与腐蚀问题-北极星大气网

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宝钢湛江钢铁有限公司发电厂建有2台350MW亚临界燃煤发电机组，配套可掺烧低热值煤气的燃煤锅炉，一次中间再热、单炉膛、平衡通风、固态排渣，采用低氮燃烧器和分级送风燃烧系统，配套N350-16.7/538/538型一次中间再热、单轴、两缸两排汽、抽凝式汽轮机及QFS2-350-2型双水内冷发电机。最初锅炉设计配套中高温的SCR脱硝装置，SCR催化剂采用“2+1”布置方式，当机组负荷低于230MW时，受到SCR装置入口温度低于300℃的限制，SCR只能退出运行，锅炉NOx排放会超标。

为实现国家生态环境部提出的火电机组全负荷、全工况的环保达标运行目标，实现机组启、停和低负荷范围内脱硝装置正常投运并达标，宝钢湛江钢铁领导以勇于创新、敢于创新的精神大胆决策，宝钢湛江钢铁、宝钢科技部、宝钢中央研究院与上海瀚昱环保材料有限公司通力合作，成功地实现“高-低温催化剂”在发电厂烟气“全负荷”NOx超低排放上的应用。宝钢湛江钢铁电厂350 MW燃煤机组于2018年12月进行“150~420℃高-低温SCR催化剂”的工业化应用（等量替换原中高温催化剂），于2019年1月投运并达到“全负荷”NOx超低排放要求。在电力系统还未实现的“全负荷”脱硝超低排放的情况下史无前例地真正做到了“全负荷”NOx超低排放，这是对国家环保政策的有力支持和高水平脱硝技术的创新探索。

SCR系统“150~420℃”运行意味着机组在并网前5~10小时就达到了NOx超低排放要求，使深度调峰提高到10%~20%负荷的能力，这在煤炭供应紧张及双碳的背景下显得尤为可贵。机组投运三年多时间，无论是启、停炉阶段还是深度调峰阶段从未发生过NOx超排现象，没有任何一个超排点，证明了催化剂的优异性能和抗中毒能力。在各种燃料工况与运行工况下，SCR系统运行都非常稳定，氨逃逸率很低，彻底解决了原有的空预器堵塞与腐蚀问题。

如上所述，应用高-低温催化剂所达到的技术提升与技术效果非常显著，所生产的经济效益也非常可观。

首先，用“高-低温催化剂”等量替换原中高温催化剂，七天内完成更换，快速高效，SCR反应器、喷氨系统、吹灰器等不做任何改变，避免了省煤器分级改造法、旁路高温烟气法、0号高加加热法等需要高额投资及大量改造时间等问题。

其次，SCR一直在较低温度运行，排烟温度约降低9℃，锅炉效率约提高1.5%，煤耗降低约1.7~2.5g/kwh，碳减排约2.1万吨。据测算，因节煤、碳减排等产生效益约1255万元。

最后，以前用中高温催化剂时，空预器因硫铵堵塞每年都需要冲洗1次/台，使用高-低温催化剂三年多未发生过空预器堵塞与腐蚀现象，从未冲洗过，也未从更换过一个部件，这是以前从未有过的现象。据测算，每次启停炉费用、清洗费及更换热部件费约200万，还会产生大量的废水问题，一次冲洗需停机15天左右，因停机需外购电与自发电价差的特殊原因，每次冲洗发电价差损失三千多万元，两台机组三年来共少冲洗六次，产生的效益回报着实可观。

高-低温催化剂及空预器使用三年后的现场照片见图1~4。