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火电厂SCR脱硝催化剂维护保养

北极星环保网来源:《中国科技纵横》作者:李录新2017/3/31 10:21:41我要投稿
  关键词:脱硝技术 脱硝催化剂 SCR

北极星环保网讯:摘要:火电厂脱硝反应器内催化剂是脱硝系统重要组成部分,其性能直接影响系统的整体脱硝效果,催化剂运行维护成本较高。现场出现催化剂严重堵塞及操作不当现象,加强催化剂运行维护,关注催化剂再生,运输及保存,防止催化剂中毒,对延长催化剂的使用寿命以及对降低系统的运行费用意义重大。

【关键词】NOX,环保,催化剂,堵塞,再生,中毒

七十年代以来NOX大气污染问题已被日益重视。人们发现人体健康的伤害、高含量硝酸雨、光化学烟雾、臭氧减少以及其他一些问题均与低浓度NOX有关,且其危害性比人们原先设想的要大得多。其中烟气脱硝技术就是改善空气污染的一种重要手段。烟气脱硝是指把已生成的NOX还原为N2,从而脱除烟气中NOX,可分为湿法脱硝和干法脱硝。

主要包括:酸吸收法、碱吸收法、选择性催化还原法、非选择性催化还原法、吸附法、离子体活化法等。国内外一些科研人员还开发了用微生物来处理NOX废气的方法。

脱硝随着环保要求已势在必行。目前存在的困难是烟气体积大,浓度低,但NOX总量相对较大,吸收吸附脱硝后废物最终处置难,费用高。在众多脱硝方法当中SCR脱硝技术以其脱硝装置结构简单、无副产品、运行方便、可靠性高、脱硝效率高、一次投资相对较低等诸多优点,在日本和欧美得到广泛商业应用。

在目前技术条件下SCR(SdectiveCatalyticReduction,SCR)技术以其运行稳定、脱硝效率高、氨逃逸低等诸多优点不断获得广泛应用,在目前乃至今后相当长时间内成为国际上主流烟气脱硝技术。随SCR烟气脱硝技术在我国应用推广,SCR催化剂重要性逐渐被人们认识。如何管理维护SCR催化剂,保持其高效活性,延长寿命,减少运行费用,是目前亟须解决的重要问题。

目前我国300MW以上机组均安装脱硝装置,反应器内布置3层催化剂催化剂型式可分三种:板式、蜂窝式和波纹板式。三种催化剂在燃煤SCR上都拥有业绩。催化剂生产制备更是占据系统初期建设成本,催化剂成本较高,催化剂是系统的重要组成部分。

催化剂一般寿命是三年,现场维护不好达不到使用寿命,催化剂决定着系统运行成本,所以要加强催化剂检修维护,避免更换大量催化剂,节约成本,延长催化剂使用寿命至关重要。下面主要从催化剂堵塞及处理,运行注意事项,催化剂再生,防止催化剂中毒,催化剂运输及保存几个方面浅谈如何降低催化剂成本。

1催化剂堵塞及技改方案

催化剂现场主要问题是堵塞积灰,运行中发现脱硝催化剂堵塞严重,且积灰难以清理。每层催化剂两侧现场安装有蒸汽吹灰器,单侧布置有声波吹灰器。某发电厂蜂窝式催化剂停炉检修时发现上层催化剂积灰严重,其中角落积灰有二十公分以上,清理工作量大。

表面积灰清理完毕,还要把催化剂过滤网掀开,清理过滤网与催化剂间积灰,最后还要检查清理催化剂模块蜂窝孔内积灰。细小蜂窝孔内积灰很难清理,据现场情况可用负压吸尘管道清理,用压缩空气吹通。催化剂下方积灰及钢梁积灰也要加强清理,避免清理后二次污染,避免污染下级空预器设备,做好封堵隔离。堵塞严重的蜂窝孔用焊丝也无法疏通,用力稍大可能会把蜂窝孔损坏,检修中要避免损坏模块,疏通不了的蜂窝孔只能做遗留缺陷。蜂窝孔大面积堵塞或损坏时只能更换催化剂模块。

为避免催化剂严重堵塞,日常运行中要加强吹灰。蒸汽吹灰器一般每天运行一次,据催化剂进出口两侧压差及时吹扫。声波吹灰器24小时连续运行。蒸汽吹灰器是由枪管母管加上垂直方向支管组成,停炉检修时检查吹灰枪管上吹灰孔位置是否安装正确,现场曾出现吹灰管道弯曲断裂现象,需加固焊缝保证设备安全运行。声波吹灰器膜片检查有损坏现象需及时更换,部分声波吹灰器发现漏油痕迹,检查压缩空气质量及管道过滤器。

由于现场设计煤种改变,催化剂满足不了运行要求,造成催化剂大面积堵塞。当SCR反应器由于某些原因发生堆灰问题时,事实证明:无论是声波喇叭还是蒸汽吹灰都无法解决问题。而蒸汽吹灰器的缺点却显得更加突出:配套附属设施成本高、故障率高、运行成本高、吹灰效果不均匀、蒸汽磨损催化剂、催化剂堵塞加剧、催化剂使用寿命缩短。

本方案技改采用增强声波清灰力度和增加吹灰炮综合解决方案。将每层一侧的6个国产声波吹灰器改造成进口MEGA吹灰大师,在对面一侧安装6台AshSweeper吹灰炮。采用美国马丁工程公司著名最新产品MEGA吹灰大师进行改造,每个喇叭清灰强度和清灰面积都能得到改善,单个喇叭清灰直径可达到4~7米,纵向清灰尺寸可达18米以上。

针对电厂SCR反应器“尺寸较大,单侧堆灰”特点,创造性地提出“加装吹灰炮和增强声波清灰力度”综合解决方案。加装在有堆灰的一侧,有效解决单侧堆灰问题。马丁公司成功地把AshSweeper吹灰炮安装到SCR反应器上,为越来越多电厂解决SCR反应器积灰堆灰问题。

马丁声波吹灰器产生低频、高压声波,引起干燥颗粒聚集物的共振和流化,通过气流或重力作用从容器中移除材料。马丁75Hz声波吹灰器在1米处产生147分贝声波,基础频率75Hz。优点:防止干性颗粒物堆积,增进系统效率和使用寿命。

减少系统故障时间,减少维修成本,在管道四周及障碍物后非常有效;声能360度吹扫,清除颗粒物,清洁不易接近部件。不会对结构造成疲劳或损坏,提高催化剂效率,延长使用寿命提高设备性能,延长使用寿命,符合排放规定较低运行成本低购置成本。

声波吹灰器运行要求仪用压缩空气供气稳定,设备内部干净无污物及灰尘。声波吹灰器运行正常时发出低沉、低闷声音,如不发声或发声不正常,检查管道内压缩空气,检查球阀是否全开,过滤器/调压阀出厂设置为0,顺时针转动增大压力,检查管道中空气流向(有箭头标示)电磁阀管路布置正确,检查有没有漏气,检查管路布置方向电磁阀电路布置,保证电线联接正常,检查电压是否正确,检查信号是否正确。

延伸阅读:

燃煤电厂SCR脱硝催化剂失活处理

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