选择性催化还原烟气脱硝改造方案可行性分析
选择性催化还原(SCR)法烟气脱硝技术
选择性催化还原(SCR)法烟气脱硝技术摘要:选择性催化还原(SCR)烟气脱硝技术以其高效的特点在国外得到了普遍的应用。
本文概述了SCR法的基本原理、催化剂的分类及成型布置方式、SCR 系统在电站锅炉系统中的布置方式、系统的构成和主要装置设备以及工程应用中常见的问题和解决办法。
分别以飞灰、飞灰与Al2O3混合、堇青石蜂窝陶瓷的Al2O3涂层作为载体,担载CuO、Fe2O3等金属氧化物作为活性成分进行活性测试,在实验室理想气体条件下具有较高的效率。
关键词:选择性催化还原,催化剂,SCR系统,飞灰1. 引言NO和NO2是人类活动中排放到大气环境的大量常见的污染物,通称NOx。
酸雨主要由大气污染物如硫氧化物、氮氧化物及挥发性有机化合物所导致。
因为其对土壤和水生态系统所带来的变化是不可逆的,它的影响极其严重。
NOx对大气环境的污染除了其本身的危害之外,还由于它们参与光化学烟雾的生成而受到人们的特别关注。
固定源氮氧化物排放控制技术主要有两类:燃烧控制和燃烧后控制。
燃烧控制的手段主要包括低过量空气燃烧、烟气再循环、燃料再燃烧、分级燃烧和炉膛喷射等;燃烧后脱硝的措施包括湿法和干法[1]。
而在干法中,选择性催化还原(SCR)法烟气脱硝技术具有高效率的特点,目前最高的脱硝效率能达到95%以上,因此在世界范围内得到了十分广泛的应用。
SCR烟气脱硝系统最早由七十年代晚期在日本的工业锅炉机组和电站机组中得到应用。
到目前为止已经有170多套的SCR装置在日本的电站机组上运行,其总装机容量接近100,000MW。
在欧洲,SCR技术于1985年引入,并得到了广泛的发展。
电站机组的总装机容量超过60,000MW[2]。
在美国,最近五到十年以来,SCR系统得到十分广泛的应用。
为适应更高的排放标准,SCR已经被作为最好的可以利用的技术。
此外在丹麦、意大利、俄罗斯、澳大利亚、韩国、台湾等国家和地区都建立了一些SCR的脱硝装置。
我国福建某电厂也曾引进该装置和技术。
(2023)烟气脱硝改造项目可行性研究报告(一)
(2023)烟气脱硝改造项目可行性研究报告(一)关于2023烟气脱硝改造项目可行性研究报告的分析引言随着环保问题的日益凸显,政府对大气、水、土壤污染的治理越来越重视。
作为污染治理的重要环节,烟气脱硝技术的发展及应用也日益增加。
2023年烟气脱硝改造项目可行性研究报告的出台,为改善我国环境质量、保障公民身体健康起到了积极的促进作用。
研究背景近年来,我国工业生产及城市建设特别迅猛,但在迅速发展的同时,污染物排放也逐渐增多。
尤其在大气污染方面,二氧化硫、氮氧化物等的排放已经成为直接威胁公民健康的关键问题。
因此,烟气脱硝技术的发展显得尤为迫切。
研究内容2023烟气脱硝改造项目可行性研究报告主要包括以下内容:1.矿产资源调研分析;2.技术方案分析及优化;3.环保规定及标准分析;4.市场需求及市场前景分析;5.经济效益预测及风险评估。
分析从研究内容可以看出,烟气脱硝改造项目的可行性研究主要是考虑到了几个方面的因素:资源及技术方案是否优化,是否符合环保规定及标准,是否有市场需求及前景等等。
这些因素都是决定项目是否可行的重要因素。
结论通过对2023烟气脱硝改造项目可行性研究报告的分析,不难看出该项目的可行性较高。
一方面,该项目在技术方案上进行了多次优化和改进,能够满足当前环保要求,另一方面,该项目市场需求较大,经济效益也较高。
因此,该项目的推进有利于促进我国环保工作的进一步发展。
建议建议在实施该项目时需要注意以下几点:1.技术方案要达到最优化,以实现最佳脱硝效果。
应该根据现有的技术要求和工程需求进行针对性的改进和优化,以充分发挥技术优势和经济效益。
2.需要严格遵守国家有关环保法规要求,为环保工作做出贡献。
在项目建设中,严格执行环保要求和标准,不断完善环保成效,努力提高生产工艺,积极开展环保宣传教育,提高员工环保意识和大众环保素质。
3.需要关注项目经济效益,并注重政策调控。
在项目前期及计划设计中,充分评估项目的市场需求和经济效益,在项目实施时,科学制订投资计划、运营成本等预算,谨慎考虑政府政策调控等影响因素。
智能化烟气脱硝技术研究项目可行性分析报告
智能化烟气脱硝技术研究项目可行性分析报告第一部分研究背景与目的 (2)第二部分烟气脱硝技术综述 (4)第三部分技术可行性分析 (7)第四部分设备选型与性能评估 (9)第五部分工程投资与经济效益 (13)第六部分环境影响评估 (15)第七部分操作管理与维护规划 (18)第八部分安全风险评估 (21)第九部分社会可持续性考虑 (24)第十部分项目实施计划与总结建议 (26)第一部分研究背景与目的《智能化烟气脱硝技术研究项目可行性分析报告》一、研究背景随着工业化和城市化进程的不断推进,大气污染问题日益凸显,其中烟气中的氮氧化物(NOx)是主要的空气污染源之一。
NOx的排放不仅严重影响空气质量,还导致酸雨、光化学烟雾和臭氧污染等环境问题,对人体健康也造成严重威胁。
为此,各国纷纷制定严格的排放标准,要求企业采取有效措施降低烟气中NOx的排放浓度。
当前,烟气脱硝技术是减少NOx排放的主要手段之一,广泛应用于电力、钢铁、化工、石油等重点行业。
然而,传统的烟气脱硝技术存在着能耗高、投资大、运维成本高、脱硝效率不稳定等问题。
因此,开展智能化烟气脱硝技术的研究成为当前环境保护领域的迫切需求。
本项目旨在开发一种智能化烟气脱硝技术,通过引入先进的智能控制系统和高效的脱硝催化剂,提高脱硝效率,降低运营成本,推动工业企业实现绿色可持续发展。
二、研究目的了解智能化烟气脱硝技术的研究现状和发展趋势,总结国内外相关研究成果,为本项目提供技术依据。
分析传统烟气脱硝技术存在的问题和不足,明确本项目的技术目标和优势。
确定适用于智能化烟气脱硝技术的高效催化剂,并优化催化剂的配方,提高脱硝效率。
设计智能控制系统,实现对脱硝过程的精准监测和优化控制,降低能耗,提高运行稳定性。
进行技术经济性分析,评估智能化烟气脱硝技术在工业应用中的可行性和经济效益。
提出智能化烟气脱硝技术的推广应用策略,为工业企业的绿色转型升级提供决策参考。
三、可行性分析技术可行性:在现有智能控制技术和催化剂研发基础上,实现智能化烟气脱硝技术的研究具备较高的技术可行性。
选择性催化还原法烟气脱硝系统改造实例分析
口与空 气预 热器 入 口之 间的高尘 位置 。该 工程采 用
典型的 S C R脱 硝 系统 包 括 还 原 剂 储 存 供 应 系 统, S C R反 应 器 、 脱 硝 烟 道 系统 , 催化剂 、 吹灰 器 、 氨 喷射 系统 以及 附属设 备 等 。
反 应器 。在 反应 器 内 , 烟 气 中的 N O 与分 解 产物 中
S C R脱硝 技术 一 般 以 N H 作 为脱 硝还 原 剂 , 在 3 0 0~ 4 2 0c C, 由于脱 硝催 化 剂 的作用 , 烟气中的 N O
被 选择 性地 还 原成 N 和 H : 0。脱硝 过程 中 , 主要 反 应 如下 :
与 由氨喷 射 格 栅 喷人 的分 解 产 物 混 合 均 匀 后 进 入
脱硫系统
图1 S C R脱 硝 系统 工艺 流 程
( 内含 热解 喷枪 ) 、 高 温稀 释风 机及 电加 热器 等 。 袋 装 尿 素储 存 于尿 素储 存 问 , 由单 轨 吊车送 至
尿素 溶解 罐上 方平 台 , 手动破 袋 并送人 尿 素溶解 罐 ,
自锅 炉省 煤器 的烟 气 进 入 脱 硝入 口烟 道 , 在 烟 道 内
系 统 阻 a
≤1
五” 对火 电行业 的 N O 排放要求 , 该工程采用选择
性 催 化还 原法 ( S C R) 脱 硝技 术 进 行 烟 气 脱 硝 改 造 ,
在 锅 炉最 大 连续 蒸 发 量 ( B MC R) 工 况下 , 燃 用 设 计
1 . 3 工艺 流程
煤 种 及校 核煤 种 时脱 硝效 率均 不低 于 8 0 %。
烟气脱硝方案
烟气脱硝方案随着工业化进程的加速,环境问题已经成为我们亟待解决的一大难题。
其中,大气污染是其中最突出的一部分,而烟气中的氮氧化物(NOx)排放更是其中之一的主要因素。
为了降低烟气中的NOx排放,研究和实施烟气脱硝方案至关重要。
本文将探讨一些烟气脱硝的方案,并讨论其效果与可行性。
一、选择合适的技术烟气脱硝技术涉及多种方法,如选择性催化还原(SCR)、非选择性催化还原(NSCR)、吸收氧化(WAO)等。
在选择合适的技术时,需要考虑多重因素,包括排放要求、设备需要和成本效益等。
例如,SCR技术是目前应用最广泛的一种方法,能够在较低温度下高效地还原NOx,但其设备成本较高,对催化剂的选择和维护也提出了一定的要求。
而NSCR技术虽然相对简单,但其去除NOx的效率则较低。
因此,在选择合适的技术时需综合考虑各个方面的因素,以达到最佳效果。
二、应用催化剂催化剂在烟气脱硝过程中起到至关重要的作用。
催化剂能够在较低的温度下加速反应速率,从而提高NOx的去除效率。
根据研究,催化剂在SCR和NSCR技术中的应用已经取得了显著的成果。
在SCR技术中,铜基和银基催化剂被广泛应用,而在NSCR技术中,铁基和钒基催化剂则表现出良好的去除NOx效果。
然而,催化剂的选择和使用需要注意与烟气成分的匹配,以及鉴别和处理可能出现的催化剂中毒问题。
三、优化运行参数在烟气脱硝过程中,运行参数的优化对于提高去除NOx的效率至关重要。
其中,烟气温度、氨气/尿素比例、反应时间等都是需要仔细考虑的因素。
烟气温度是SCR技术中一个重要的控制参数,因为催化剂的活性受到温度的限制,过高或过低的温度都可能导致效果下降。
此外,氨气/尿素比例的选择也对脱硝效果有直接影响。
过高或过低的比例都可能导致催化剂的过量损耗或者NOx去除效果下降。
因此,通过优化运行参数,可以提高烟气脱硝的效率,减少成本和能源的浪费。
四、后续处理和监测烟气脱硝方案的实施不仅需要考虑技术的选择与优化,还需要进行后续处理和监测。
选择性催化还原法-烟气脱硝催化剂的研究
(2)大气中 NOx 和挥发性有机物 VOC 达到一定浓度后,在太阳光照射下经过一 系列复杂的光化学反应,就会产生以高浓度 O3 和细微颗粒物为特征的光化学烟雾, 形成了夏季城市天空经常出现的兰色烟雾。由于我国大气中 VOC 浓度较高,光化 学烟雾的产生主要受 NOx 制约,大气中 NOx 浓度的微小增加都会加重光化学烟雾的 污染。
(3)氮氧化物属于温室气体,可引起温室效应,使气候变暖,严重破环生态平 衡。
(4)NO 为无色无臭气体,很容易与血液中的血红素结合,造成血液缺氧而引起 中枢神经麻痹。
(5)NO2 通过气相反应形成酸雨,对农作物、森林、地下水和建筑物产生极大 的危害。同时,N 沉积量的增加会导致地表水的富营养化和湿地、地下水系统的酸 化和毒化,生态系统遭到破坏。
② 氧化物分解出的氧气形成不稳定的氧化物或弱吸附于催化剂表面,因此在 较低温度下容易脱附;
③ 基于分子筛的离子交换特性和其特有的骨架结构,铜离子是单个分散而且 不易聚集的;
④ 铜离子在分子筛中的氧化还原过程与在其它载体中的特性有很大不同,分 子筛中的 Cu2+相对稳定,而负载于硅胶或氧化物上的铜离子却很容易被直还原为 Cu;
选择性催化还原法-烟气脱硝催化剂的研究
摘要:介绍了 SCR、SNCR 等脱硝技术,着重介绍了 SCR 烟气脱硝技术中催化剂的基 本知识及常用的催化剂种类和制备方法分析了影响 SCR 过程的主要因素。 关键词:烟气、脱硝技术、选择性催化还原、氮氧化物、催化剂
引言
氮氧化物是造成大气污染的主要污染源之一,它的排放会给自然环境和人类生 活带来严重危害。全世界每年排入到大气中的氮氧化物总量达500万吨以上,其中 主要来自煤和燃油锅炉,汽车排气及硝酸和硝酸盐工厂中的尾气[1]。面对这些数字, 这些由氮氧化物排放而引起的对环境和人类生活的严重危害,各国政府都十分重视 对氮氧化物的控制与治理,不少企业和科研人员都长期致力于开发高效率,低成本 的工艺和技术,消除氮氧化物污染已在全世界范围内引起广泛关注。
几种烟气脱硝技术适应性特点及优缺点比较
几种烟气脱硝技术适应性特点及优缺点比较1、干法烟气脱硝技术干法脱硝技术主要有:选择性催化还原法、选择性非催化还原法、联合脱硝法、电子束照射法和活性炭联合脱硫脱硝法。
选择性催化还原法是目前商业应用最为广泛的烟气脱硝技术。
其原理是在催化剂存在的情况下,通过向反应器内喷入氨或者尿素等脱硝反应剂,将一氧化氮还原为氮气,脱硝效率可达90沖上,主要由脱硝反应剂制备系统、反应器本体和还原剂喷淋装置组成。
选择性非催化还原法工艺原理是在高温条件下,由氨或其他还原剂与氮氧化物反应生成氮气和水。
该工艺存在的问题是:由于温度随锅炉负荷和运行周期变化及锅炉中氮氧化物浓度的不规则性,使该工艺应用时变得较复杂。
联合烟气脱硝技术结合了选择性和非选择性还原法的优势,但是使用的氨存在潜在分布不均,目前没有好的解决办法。
活性炭法是利用活性炭特有的大表面积、多空隙进行脱硝。
烟气经除尘器后在90~150C 下进入炭床(热烟气需喷水冷却)进行吸附。
优点是吸附容量大,吸附和催化过程动力学过程快,可再生,机械稳定性高。
缺点是易形成热点和着火问题,且设备的体积大。
1.1选择性催化还原法SCRSCF法是采用NH3作为还原剂,将NO还原成No NH选择性地只与NO反应,而不与烟气中的0反应,02又能促进NH与NO的反应。
氨和烟气一起通过催化剂床,在那里,氨与NO 反应生成N和水蒸汽。
通过使用恰当的催化剂,上述反应可以在250〜450oC范围内进行,在NH T NO摩尔比为1的条件下,脱硝率可达80%〜90%。
SCF技术是目前国际上应用最为广泛的烟气脱硝技术,与其他技术相比,SCF技术没有副产物、不形成二次污染、装置结构简单、技术成熟、脱硝效率高、运行可靠、便于维护,是工程上应用最多的烟气脱硝技术,脱硝效率可达90%。
催化剂失效和尾气中残留NH是SCR 系统存在的两大关键问题,因此.探究更好的催化剂是今后研究的重点。
1. 2催化直接分解N0法从净化NO的观点来看,最好的方法是将NO直接分解成N和0,这在热力学上是可行的。
脱硝改造可行性研究报告
烟气脱硝脱碳改造可行性研究报告烟气脱硝脱碳改造可行性研究报告为切实贯彻落实清洁空气行动计划,持续改善首都大气环境质量,现由牵头组织,由具体负责实施烟气脱硝脱碳改造项目。
项目总投资228万元,项目主要内容是增加脱硝设备设施。
项目计划于年完成。
一、项目实施依据和必要性1.项目背景为落实好北京市绿色低碳实施计划,降低大气污染物排放,践行国企责任,现阶段自行开展公司运行项目脱硫脱硝工作。
2、项目实施必要性公司依照北京市《固定往复活塞式内燃机大气污染物排放标准》要求,使烟气中氮氧化物在任何工况下排放浓度<75mg/Nm3(含氧量5%),脱硝率不低于90%,氮逃逸率<2.5ppm,co浓度<800mg/Nm3,颗粒物浓度<5mg/Nm3。
能源公司脱硝改造完成后已经达到环保局的最新排放要求。
3.编制依据及编制原则可行性研究按照以下标准进行编制依据和原则:《固定式内燃机大气污染排放标准》DB11/1056-2013《北京市固定污染源自动监控管理办法》《固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及监测方法》HJ/T76-2007《固定污染源烟气排放连续监测技术规范》HJ/T75-2007《污染源在线自动监控(检测)系统数据传输标准》HJ/T212-2005《环境空气质量自动检测技术规范》HJ/T193-2005二、项目绩效目标1.直接产出绩效目标本次脱硝改造主要内容包括以下方面:混合器和管道安装、尿素泵安装、喷射系统安装、反应器和催化剂、脱硝控制系统安装、联系在线监测系统安装、尿素罐及保温棉、相关调试工作。
改造目的达到国家最新排放要求。
2.环境污染减排绩效目标⑴采用脱硝脱碳设备后,将大大降低氮氧化物和一氧化碳的排放。
以每台发电机每年工作3600小时计算,⑵脱硝脱碳设备安装前烟气参数:烟气流速:14827Nm3/h氮氧化物含量: 500mg/Nm3一氧化碳含量:1080mg/Nm3⑶脱硝脱碳设备安装后烟气参数:烟气流速:14827Nm3/h氮氧化物含量: 70mg/Nm3一氧化碳含量:700mg/Nm3⑷每年每台发电机:减少氮氧化物排放:约23吨减少一氧化碳排放:约21吨3.其他效益绩效目标脱硝改造完成每件可减少减少氮氧化物排放:约23吨,减少一氧化碳排放:约21吨。
脱硝改造实施方案
脱硝改造实施方案随着工业化进程的加快和城市化进程的推进,大气污染成为了人们关注的焦点之一。
其中,氮氧化物(NOx)是大气污染的重要组成部分,对人体健康和环境造成了严重的危害。
因此,对工业排放中的NOx进行有效控制成为当前大气污染治理的重要任务之一。
脱硝技术作为一种有效的NOx控制手段,受到了广泛的关注和应用。
本文将针对脱硝改造实施方案进行详细的介绍和分析。
一、脱硝技术概述脱硝技术是指通过化学或物理方法将燃烧过程中产生的NOx转化成无害物质的过程。
目前常用的脱硝技术包括选择性催化还原(SCR)、选择性非催化还原(SNCR)和燃烧后脱硝(FGR)等。
其中,SCR技术是目前应用最为广泛的一种脱硝技术,其原理是利用催化剂将NOx与氨气在一定温度范围内进行催化反应,生成氮气和水蒸气。
SNCR技术则是通过在燃烧区域喷射氨水或尿素溶液,与燃烧产生的NOx进行反应,达到脱硝的目的。
FGR技术则是通过改变燃烧过程中的燃烧条件和燃料配比,降低燃烧温度,从而减少NOx 的生成。
二、脱硝改造实施方案1. 项目背景脱硝改造实施方案通常是针对已有的工业设备和生产线进行改造,以满足环保要求和减少NOx排放。
在确定脱硝改造实施方案之前,首先需要对项目背景进行充分的了解和分析。
包括工业设备的类型、产能、生产工艺、排放标准等方面的信息。
2. 技术选择在确定脱硝改造实施方案时,需要根据项目背景和要求选择合适的脱硝技术。
通常情况下,SCR技术适用于高温烟气脱硝,适用于燃煤锅炉、燃气锅炉等设备;SNCR技术适用于低温烟气脱硝,适用于燃气轮机、燃气发电机组等设备;FGR技术适用于燃煤锅炉、燃气锅炉等设备。
3. 工艺设计在确定脱硝改造实施方案后,需要进行详细的工艺设计。
包括脱硝设备的选型、布置、管道连接、控制系统设计等方面。
工艺设计需要充分考虑设备的运行稳定性、安全性和经济性。
4. 设备采购根据工艺设计方案,进行脱硝设备的采购工作。
包括脱硝催化剂、氨水喷射系统、脱硝控制系统等设备的采购。
燃煤锅炉的选择性催化还原烟气脱硝技术
燃煤锅炉的选择性催化还原烟气脱硝技术燃煤锅炉是我国工业生产中常用的一种锅炉设备,但是在燃煤过程中会产生大量的氮氧化物和硫化物等有害气体,对环境造成污染。
对烟气进行脱硝是非常重要的环保措施。
选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction,简称SCR)技术是目前被广泛应用的烟气脱硝技术之一,可以高效降低燃煤锅炉的氮氧化物排放。
本文将详细介绍燃煤锅炉的选择性催化还原烟气脱硝技术的原理、工艺流程和应用情况,希望能够为相关领域的从业人员提供一定的参考。
选择性催化还原烟气脱硝技术是利用催化剂催化还原氮氧化物(NOx)和氨(NH3),将其还原成氮气(N2)和水蒸气(H2O)的一种气体净化技术。
其基本原理可用下列反应式来表示:4NH3 + 4NO + O2 → 4N2 + 6H2O反应中氨和氮氧化物在催化剂的作用下经氧化反应逐步转化为氮气和水蒸气,从而实现烟气中氮氧化物的脱除。
选择性催化还原烟气脱硝技术的核心是催化剂,根据不同的催化剂种类可分为铜、铁、钒、钨等多种材料,其中广泛使用的催化剂是钒钛催化剂和铜铁催化剂。
选择性催化还原技术需要在燃煤锅炉的烟气排放口前设置脱硝装置,烟气通过催化剂层时与喷射进入的氨气进行反应,达到脱硝效果。
二、选择性催化还原烟气脱硝技术工艺流程1.氨气供应系统:选择性催化还原烟气脱硝技术需要在燃煤锅炉的烟气处理系统中加入氨气进行反应。
需要设置一个稳定的氨气供应系统,通常使用的有液氨和氨水两种形式。
氨气供应系统通常会配备氨气储罐、氨气输送管道、喷氨装置等设施。
2.催化剂喷射系统:在烟气进入脱硝装置前,需要设置催化剂喷射系统,将催化剂喷洒到烟气中。
催化剂通常以固体颗粒的形式存在,可以通过气力输送或液体喷射的方式喷射到烟气中。
3.脱硝装置:脱硝装置通常是一个烟气净化器,内部填充有催化剂。
烟气通过脱硝装置时,与喷射进入的氨气和催化剂进行反应,将烟气中的氮氧化物还原为无害的氮气和水蒸气。
燃煤锅炉的选择性催化还原烟气脱硝技术
燃煤锅炉的选择性催化还原烟气脱硝技术【摘要】本文主要介绍了燃煤锅炉的选择性催化还原烟气脱硝技术,包括煤炭资源的重要性、燃煤锅炉的工作原理、燃煤锅炉产生的烟气中的氮氧化物、选择性催化还原脱硝技术原理以及实施方法。
燃煤锅炉选择性催化还原烟气脱硝技术对环境保护和经济效益都具有重要意义,未来在燃煤锅炉中的应用前景广阔。
文章总结了该技术在环保和经济方面的优势,并展望了其未来的发展前景,为燃煤行业的可持续发展提供了重要参考。
【关键词】燃煤锅炉、选择性催化还原、烟气脱硝技术、煤炭资源、氮氧化物、环保效益、经济效益、发展前景1. 引言1.1 燃煤锅炉的选择性催化还原烟气脱硝技术概述燃煤锅炉的选择性催化还原烟气脱硝技术是一种有效减少烟气中氮氧化物排放的环保技术。
燃煤锅炉作为热电厂主要的供热设备,广泛应用于工业生产和生活领域。
燃煤锅炉燃烧煤炭时会产生大量的烟气,其中包含的氮氧化物是导致大气污染和酸雨等环境问题的主要源头之一。
为了减少氮氧化物的排放,选择性催化还原脱硝技术被引入到燃煤锅炉的烟气处理过程中。
这种技术利用催化剂将烟气中的氮氧化物转化为无害的氮气和水,以达到减少大气污染的目的。
燃煤锅炉的选择性催化还原烟气脱硝技术不仅能有效降低排放的氮氧化物浓度,还能提高燃煤锅炉的热效率和节约能源。
该技术在当前环保意识日益增强的背景下受到了广泛关注和应用。
通过对该技术的深入研究和实践应用,可以更好地推动我国燃煤锅炉工业的可持续发展和环境保护工作。
2. 正文2.1 煤炭资源的重要性煤炭作为石油和天然气之后的第三大化石能源,在全球能源结构中仍扮演着重要角色。
煤炭资源的重要性主要体现在以下几个方面:煤炭是世界上最丰富的化石能源之一,储量极为丰富。
据统计,全球煤炭储量为约9800亿吨,此数字在全球化石燃料资源中居首,尤其以中国和印度的储量较为丰富。
煤炭具有较大的经济价值。
作为能源资源,煤炭广泛应用于发电、冶金、化工等领域,为各行业的发展提供了坚实的能源保障。
选择性催化还原(SCR)技术在电站锅炉烟气脱硝改造工程中的应用
图 1 N R 艺 流 程 S C 工
S R 气脱硝 技术 2 世纪 8 年代 初开 始在海 外 C 烟 0 0 逐渐应 用于工 业锅炉 和 电站 锅炉 ,也是 目前应用最
S CR N 脱硝 技 术整 个反 应过 程发 生于 锅炉 炉膛
广 、最 有成 效的烟 气脱 硝技 术 。S R C 烟气脱 硝技 术 2 0 年 以后进入 国 内市 场 ,经过十 一五期 间的稳步 00
发展 ,已被广 大火力 发 电企 业所接 受。对于 一般燃 油或燃 煤锅炉 ,典 型的S R 应器 多选 择 安装于 锅 C 反 炉省煤 器与空 气预热 器之 间 ,因为此区 间的烟气温 度刚好 适合S R 硝还 原反应 ,还原 剂则被 喷射 于 C 脱
3 2 l装 备 机 械
混合 后 ,一 同进 入S R 应器进 行脱 硝反 应 ,工艺 C 反
流程 如 图5 示 。 所
煤 机
加热器 ( 如需)
图3 S R C 系统 在 火 电机 组 中 的布 局
原 料的还 原剂制 备 系统 占大 多数 。部分建 造在城 市
中心 区域 的电厂 ,考虑到 液氨 运输 的危险性 对周边 居 民可 能造 成的潜 在影 响 ,倾 向于采 用尿素 作为还 原剂制 备 的原料 。 () 氨为原 料 的氨 制备 系统 1液 图5尿 素法还 原剂制备系统工艺流程
技术 ,简称 S R 术 ,是在金 属催化 剂作 用下 ,以 C 技
的还 原剂 为氨气 ,其可 以通过 氨水 、液氨或尿 素三 种化 学原料 之一 制取 。氨水制 氨在 国内尚不 多见 , 目前 国 内商 业运 行的烟 气脱硝工 程 中,以液氨作 为
N ( H 或尿素)作为还原剂,将烟气中N x O 还原成
燃煤锅炉的选择性催化还原烟气脱硝技术
燃煤锅炉的选择性催化还原烟气脱硝技术燃煤锅炉是目前我国工业生产中常用的热能设备,但是燃煤锅炉排放的烟气中含有大量的氮氧化物,其中主要成分为氮氧化物(NOX)。
高浓度的NOX不仅会对环境造成严重污染,还会对人体健康产生不良影响。
燃煤锅炉的NOX排放成为大气污染治理的重点之一。
为了减少燃煤锅炉排放的NOX,选择性催化还原(SCR)烟气脱硝技术被广泛应用。
SCR 技术通过将氨和烟气中的NOX在催化剂的作用下进行反应,将NOX还原成氮气和水,从而达到脱硝的目的。
本文将重点介绍燃煤锅炉的选择性催化还原烟气脱硝技术的选择原则、工艺流程及影响因素等内容。
1.适用性分析:燃煤锅炉的选择性催化还原烟气脱硝技术需要根据燃煤锅炉的排放特点来进行适用性分析。
需要考虑的因素包括燃煤锅炉的烟气温度、NOX排放浓度、燃料性质、燃烧特性等。
2.环保要求:根据国家和地方对燃煤锅炉NOX排放的环保要求,选择合适的SCR系统技术参数和催化剂性能。
3.经济性分析:在选择SCR系统时,还需要进行经济性分析,包括投资成本、运行维护成本、能耗等方面的考虑。
4.可靠性考虑:SCR系统是燃煤锅炉脱硝的关键设备之一,其可靠性对脱硝效果和设备运行稳定性具有重要影响,因此在选择SCR系统时,需考虑其可靠性。
二、工艺流程SCR系统的基本工艺流程包括氨水制备系统、氨水喷射系统、SCR反应器、氨水喷洒均匀性控制系统、变压器、废气均匀性控制系统等。
1.氨水制备系统:氨水制备系统主要由氨气(NH3)制备装置组成,氨气是SCR技术中的还原剂,通过氨气制备装置将液氨和水进行混合制备成氨水。
2.氨水喷射系统:氨水喷射系统主要由氨水喷射器、氨水喷射管和气流分配装置组成,其作用是将制备好的氨水喷射到燃烧炉的烟气中。
3.SCR反应器:SCR反应器是SCR系统的核心部件,是进行NOX还原的主要场所,通常是采用催化床进行NOX还原反应。
4.氨水喷洒均匀性控制系统:氨水在烟气中的喷洒均匀性对SCR反应器的性能有重要影响,因此需要设计合理的氨水喷洒均匀性控制系统。
脱硝工程可研报告
660MW机组烟气脱硝改造工程可行性研究报告目录1.0 概述²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²² 1 1.1 工程概况及编制依据²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²² 1 1.2 研究范围与分工²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²² 1 1.3 主要设计原则²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²² 1 1.4 设计条件²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²² 21.5 脱硝岛设计范围²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²112.0 脱硝工艺系统²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²11 2.1 系统选择²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²11 2.2 反应过程²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²112.3 系统描述²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²12 2.4 设备描述²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²12 2.5 设备选择²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²132.6 炉后脱硝区域脱硝岛主要接口²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²133.0 工程设想²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²15 3.1 还原剂供应、存储、制备系统²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²15 3.2 SCR系统及设备²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²22 3.3 仪表和控制部分²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²27 3.4 电气部分²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²28 3.5 水工消防部分²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²273.6 建筑结构部分²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²284.0 环境保护、劳动安全与工业卫生²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²30 4.1 环境保护²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²304.2 劳动安全与工业卫生²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²315.0 生产管理与人员编制²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²336.0 项目实施条件和轮廓进度²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²33 6.1项目实施的条件²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²336.2 项目实施轮廓进度²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²347.0 投资估算与经济评价²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²348.0 结论及问题建议²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²429.0 附件及附图²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²431.0 概述1.1 工程概况及编制依据本工程于2007年7月开工建设, 2009年4月3号机组顺利通过168试运,2009年10月4号机组顺利通过168试运,顺利地实现了一年双投的目标。
大型电站锅炉烟气脱硝选择性催化还原系统优化研究
大型电站锅炉烟气脱硝选择性催化还原系统优化研究一、概括本文围绕大型电站锅炉烟气脱硝中的选择性催化还原(SCR)技术,深入研究了其系统的优化措施。
通过理论分析和实验验证,文章提出了一整套改进的SCR工艺方案,旨在提高脱硝效率、降低催化剂成本并减少对环境的影响。
1.1 电站锅炉烟气脱硝的重要性随着工业化的快速发展,燃煤电站的数量和规模逐渐增加,燃煤产生的二氧化硫(SO排放已成为环境空气污染的重要因素之一。
我国每年排放约3000万吨的二氧化硫,其中燃煤电站占比超过50。
大量的硫酸盐颗粒物会导致空气质量恶化、酸雨频发,严重影响生态环境和人类健康。
在这一背景下,电站锅炉烟气脱硝成为一项重要的环保工程。
据世界银行预测,全球未来几年内二氧化硫排放量将达到峰值,如不加以控制,将可能导致严重的气候变化问题。
研发高效、经济的烟气脱硝技术势在必行。
选择选择性催化还原(SCR)技术作为火电厂烟气脱硝的技术路线具有重要意义。
该技术具有脱硝效率高、适应性强、投资及运行成本低等优点,在国际上已得到广泛应用。
通过采用 SCR 技术,可显著降低火电厂烟气中的二氧化硫排放浓度,达到国家环保排放标准,实现燃煤电站烟气达标排放,对改善环境质量和促进可持续发展具有重要作用。
1.2 选择性催化还原(SCR)技术的研究与应用现状随着工业化的快速发展,环境污染问题日益严重。
燃煤电厂排放的氮氧化物(NOx)是造成大气污染的主要因素之一。
为应对这一问题,选择性催化还原(SCR)技术应运而生,并在大型电站锅炉上得到了广泛应用。
SCR技术是一种通过催化剂将烟气中的NOx还原为N2的技术。
该方法具有高效、节能、环保等优点,被认为是控制燃煤电厂烟气NOx排放的最佳技术之一。
SCR技术在国外的燃煤电厂已经得到了广泛的应用,如美国、欧洲等地。
我国在近年来也加大了对SCR技术的研究和应用力度,已经在多个省份的燃煤电厂成功实施了SCR改造。
在SCR技术的研究方面,主要集中在以下几个方面:提高催化剂的活性和选择性,以降低脱硝成本和提高运行效率;优化反应器结构,以提高废气的流动性和传热性能;开发新型催化剂,以适应不同工况和污染物浓度下的脱硝需求。
烟气脱硝项目可行性研究报告
烟气脱硝项目可行性研究报告
报告格式严格按照一下步骤起草:
摘要:
本报告旨在在确定烟气脱硝项目是否具有可行性的基础上,以科学的
方法和严谨的态度进行评估。
本报告包括了建立烟气脱硝项目的必要条件、评估该项目的可行性,以及分析项目的可能风险。
本报告的结论是,烟气
脱硝项目是可行的,它可以有效减少污染物的排放量,从而改善环境质量。
关键词:烟气脱硝;可行性;环境污染
1.绪论
烟气脱硝是指在烟道中将氮氧化物转化为二氧化氮(NOx)的技术。
烟
气脱硝项目的目的是减少烟气中NOx的排放量,从而达到减少环境污染的
目的。
随着大气污染的严重性增加,国家和社会的重视程度也在提高,有
必要实施烟气脱硝技术,以减少大气污染。
2.烟气脱硝项目的建立
2.1必要条件
要建立烟气脱硝项目,必须满足以下条件:
(1)技术条件:烟气脱硝项目需要采用一定的技术手段,如吸收法、
催化转化法等。
(2)设备条件:可以考虑采用不同类型的设备来实现烟气脱硝,如活
性炭吸收塔、氧化铝催化塔等。
烟气脱硝技术-选择性催化还原法(SCR)技术
B. 选择性催化还原法 (SCR) 主要反应
4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O 2NO2 + 4NH3 + O2 → 3N2 + 6H2O 反应温度
230~450C
一般应用温度:300~400C℃
转化效率在70~90%之间。
SCR 还原剂的比选
SCR可用的还原剂一般有三种:氨水、液氨以及尿素。三种脱硝原料在市场上可以很方便的直 接购买,其供应市场是充足的。
25 m³ (x 1000)
20 15
布置位
97.8 %
15 m³ (x 1000)
10
催化剂类型
52.4 %
10
5
0 高灰段
2.2 %
低灰段
安装催化剂体积总量 : 18,714 m³
50 蜂窝状4源自.6 %平板状GTZ Seminar China (EN) / 28-29.03.07 / TZ
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0
NOxÅ · Å Öµ (mg/m3)
3、NOx脱除技术选择
SNCR
SCR在空气预热器 前高灰段布置
同时脱硫脱硝工 艺
SCR尾部布置
锅炉
省煤器
V V VV
ESP FGD
GGH
GGH
燃烧估算
空预器
SCR in air heater
V VV
SCR在低尘段 布置
V VV
活性炭 SOx/NOx吸附 工艺
SNCR的优点是初投资费用低,缺点是脱硝效率较低、对电站锅炉控制要求高、氨的逃逸率较 大。
SCR烟气脱硝具有脱除效率高、氨的逃逸率小(≤3ppm)、运行可靠、便于维护等优点。目前, 我国、欧美和日本等国家火电厂的烟气脱硝装置采用SCR技术大约占到95%。
烟梗锅炉脱硝可行性分析及措施
烟梗锅炉脱硝可行性分析及措施随着环境保护意识的不断提高,大气污染治理成为社会关注的焦点之一。
其中烟气脱硝作为重要的治理措施,越来越受到关注。
然而,烟梗锅炉脱硝技术存在着一定的技术难度和经济成本,因此需要进行可行性分析和相应措施。
1.可行性分析烟梗锅炉主要采用油燃料进行燃烧,排放出NOx等环境污染物,其脱硝技术具有如下可行性:(1)技术成熟:燃煤锅炉、生物质锅炉等已经广泛应用烟气脱硝技术,技术成熟度高。
(2)环保要求:国家要求烟气排放中的NOx等污染物不得超过一定限值,烟梗锅炉的脱硝技术可以提升排放标准,遵循环保要求。
(3)政策支持:随着环保政策的不断加强,政府对烟气脱硝的技术支持力度也在不断加大,设备购置和运行都可以获得政府的扶持。
2.实施措施(1)选择适合的脱硝技术:SNCR技术(选择性非催化还原)和SCR技术(选择性催化还原)是烟气脱硝常用的技术,根据排放标准、烟气成分、设备特点等因素选用适合的技术。
(2)设备安装:脱硝设备一般设置在锅炉烟气处理系统中,需要根据实际情况选择合适位置和方式安装。
(3)运行调试:脱硝设备安装完成后需要进行调试。
SNCR技术需要对加药方式和加药量进行调试;SCR技术需要对催化剂的选择、催化温度、氨水喷射比例等因素进行调试。
(4)检测监控:设备运行过程中,需要进行反应效率、喷射量、催化剂状态、设备运行情况等监测,保证设备正常运行并达到排放标准。
二、烟梗锅炉脱硝技术应对措施1.技术改进(1)优化燃烧:通过改善燃烧条件,降低燃烧温度,减少NOx的生成量。
(2)增大炉膛体积:炉膛内空气流动性能的改善可以扩大还原区域,增大脱硝的可能性。
2.装备改造(1)增加喷嘴:通过增加喷嘴数量,增加反应效率,提高脱硝效果。
(2)加装脱硝设备:烟梗锅炉的脱硝设备一般采用SNCR或SCR技术,可以通过加装脱硝设备,达到脱硝要求。
3.管理控制(1)合理计算脱硝剂用量:计算脱硝剂用量时需要考虑烟气成分、排放标准、还原剂浓度等因素,合理计算才能确保最佳效果。
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选择性催化还原烟气脱硝改造方案可行性分析武东文,刘成武(北京京能热电股份有限公司,北京100041)摘 要:在对燃煤锅炉烟气进行测试分析的基础上,依据选择性催化还原烟气脱硝(SCR)工艺在国外应用与运行的经验及效果,针对220MW燃煤锅炉飞灰含量高、粒度大且硬度高等特点,提出脱硝技术改造的可行性分析。
关键词:烟气;SCR;飞灰;设计方案中图分类号:X773 文献标识码:B 文章编号:100329171(2009)0420040205Fea sib ility Ana lysis on Renova ti on Sche m e of Flue Ga sDen itr i f i ca ti on with Selecti ve Ca t a lyti c Reducti onW u Dong2wen,L iu Cheng2wu(Beijing J ingneng Ther mal Power Co.L td.,Beijing100041,China)Abstract:Based on tests of flue gas from coal2fired boiler and operati on p ractice of SCR app licati on abroad,feasibili2 ty analysis was given for denitrification renovation pointed t o220MW coal2fired boilers which had large mount of s ol2 id fly ash with big particles in the flue gas.Key words:flue gas;SCR;fly ash;design scheme0 前言烟气脱硝SCR反应的化学动力学过程是烟气中NOx与喷入的NH3扩散到催化剂的活性颗粒表面,进行还原反应生成无害的N2和H2O。
反应过程除受到NH3与NO在层流区的扩散速度影响外,还受到催化剂自身的活性影响:烟气中痕量元素A s、Pb、Hg、Na、K等导致催化剂活性化学惰化[1];飞灰对催化剂的冲蚀与显著堵塞[2]以及对催化剂微孔的微观堵塞等也会引起催化剂活性的物理惰化[3,4]。
北京京能热电股份有限公司1~4号锅炉为四角切圆燃烧煤粉锅炉,燃用煤质主要是灰分含量较高的贫煤,对空预器及受热面迎风端磨损很严重。
结合环境保护的要求,现拟采用高灰型SCR工艺进行炉后烟气脱硝改造,为评估锅炉烟气条件对SCR催化剂活性的影响,本文对飞灰特性、催化剂活性惰化机理及清灰机理等进行了可行性分析,提出了保障催化剂长久使用的设计方案。
1 锅炉现状锅炉最大蒸汽流量为670t/h,由哈尔滨锅炉厂设计制造,具有超高压、中间再热、自然循环、平衡通风、干式固态排渣及П型布置等特点。
锅炉燃用山西大同小峪煤,校核煤为山西混煤。
但实际燃煤来源和品质较杂,煤源多达16个煤矿,2003~2004年统计进煤量占10%以上的煤矿共有6个,小峪煤占17.51%。
供煤的不稳定性,造成入炉煤的品质波动较大,灰含量约为25%~40%,硫含量约为0.3%~1.4%,低位发热量约为17~25MJ/kg。
锅炉NOx排放约为600~1100mg/m3,超过当地NOx排放标准。
为充分发挥燃烧系统的NOx控制能力,降低炉后烟气脱硝SCR系统的初投资与运行成本,本工程采取低NOx燃烧器与SCR相结合的改造策略。
此处仅讨论烟气脱硝SCR改造,要求将NOx排放由600mg/m3降低到100mg/m3以下。
空预器入口烟气参数见表1。
其中1台锅炉的烟气温度只有335℃,远低于其它3台锅炉的烟气温度380℃;烟气中的气态痕量元素A s 、Hg 、Pb 、F 、Cl 等含量较低;飞灰含量相对较高约36.6g/m 3,在燃用高灰煤时,飞灰浓度短期将可能超过50g/m 3。
表1 锅炉省煤器出口烟气参数项目数值负荷/MW200湿烟气流量/(m 3・h -1)699162烟气湿度/%8.53飞灰浓度/[g ・(m 3)-1]36.6NOx 平均值/[mg ・(m 3)-1]600(设定值)O 2平均值/% 3.41CO 2平均值/%15.81CO 平均值/(×10-6)166烟气温度/℃335(380)烟气中S O 2/[mg ・(m 3)-1]2383烟气中S O 3/[mg ・(m 3)-1]13.2烟气中A s/[μg ・(m 3)-1]0.0烟气中Hg/[μg ・(m 3)-1]13.5烟气中Pb /[μg ・(m 3)-1] 5.1烟气中Cl/[mg ・(m 3)-1] 3.1烟气中F /[mg ・(m 3)-1]14.9飞灰中A s/(×10-6)8.57 在电除尘器第一电场采集了飞灰样品,并对其矿物组成进行了分析(表2)。
灰中的Ca O 与Mg O 含量较低;Na 2O 与K 2O 含量之和小于1.5%;Si O 2与A l 2O 3含量之和达到84.9%。
从飞灰的矿物组成看,飞灰的粘性较低,硬度较高,其对SCR 催化剂的影响主要是物理冲蚀。
表2 飞灰矿物组成%成份含量Si O 251.60A l 2O 333.31Fe 2O 3 5.25Ca O 3.99Mg O0.94MnO 20.014成份含量Na 2O 0.63K 2O 0.70S O 3 1.69Ti O 2 1.15P 2O 5 图1是飞灰样品的粒度分布,粒径超过100μm 的颗粒所占体积比例接近80%,其中含量最高的是粒度约为200μm的颗粒。
图1 飞灰粒度分布锅炉燃煤品质多变,飞灰含量高、粒度大、硬度高,具有较强的冲蚀磨损特性,这与空预器迎风端磨损严重相一致。
在进行SCR 脱硝改造设计时,应将飞灰对催化剂的冲蚀磨损作为重点进行考虑。
2 高灰型SCR 催化剂选择的影响因素根据脱硝反应器的布置方式,SCR 工艺分为高灰型(省煤器与空预器之间)、低灰型(高温电除尘器与空预器之间)及尾部型(低温电除尘器或湿法脱硫岛之后)3种。
高灰型SCR 经济性最高,应用也最广,本工程选用高灰型SCR 工艺。
在催化剂作用下,喷入烟气中的NH 3与NOx 还原反应生成无害的N 2和H 2O (式1和式2)。
该反应过程除受到气体扩散速度的影响外,主要受到催化剂本身活性的影响。
4NO +4NH 3+O 2催化剂4N 2+6H 2O (1)2NO 2+4NH 3+O 2催化剂3N 2+6H 2O (2)氧化钛基催化剂是SCR 工艺的核心技术,在烟气中的气态痕量物质及飞灰的物理化学作用下,催化剂的活性会逐渐惰化,导致SCR 系统的脱硝能力降低。
为延长并充分发挥催化剂的有效活性,在进行烟气脱硝SCR 技术改造时,应借鉴国外S CR 运行经验,有针对性进行S CR 工艺设计。
211 催化剂砷中毒分析煤粉燃烧温度超过1500℃时,所含砷化物热解生成气态A s 2O 3。
烟气中的气态A s 2O 3扩散到催化剂的活性颗粒上时,与V 2O 5反应占据脱硝反应的活性位置,使催化剂活性颗粒V 2O 5因砷中毒而失去与氢键连接的催化还原脱硝能力(图2)。
图2 催化剂砷中毒机理[2]烟气由1400℃冷却到400℃过程中,部分气态砷化物与飞灰反应生成热稳定性较好的新固态物质[3],这有效降低了空预器入口烟气中的气态砷化物浓度。
烟气中的气态砷化物浓度受炉型与燃烧方式的影响较大,表3是国外典型锅炉烟气中的气态砷化物浓度示例,其中冷态排渣炉空预器入口烟气中的砷化物浓度最低,对SCR 催化剂的影响较弱。
表3 炉型与燃烧方式对气态砷浓度的影响项目SCR 入口烟尘浓度/[g ・(m 3)-1]炉内初始A s 2O 3/[μg ・(m 3)-1]SCR 入口A s 2O 3/[μg ・(m 3)-1]冷态排渣炉15750<5液态排渣炉,无飞灰复燃14750<20液态排渣炉,100%飞灰复燃25100001000212 催化剂碱金属中毒飞灰中的可溶性碱金属主要包括Na 与K 这两种物质,在水溶液离子状态下,它们能够渗透到催化剂深层直接与催化剂活性颗粒反应,使其失去催化脱硝能力(图3)。
本工程的飞灰中K 2O 与Na 2O 含量之和低于1.5%,只要保持催化剂干燥,基本可避免催化剂碱金属中毒。
图3 催化剂碱金属中毒213 催化剂碱土金属(Ca)中毒煤中含有适量碱土金属氧化物(Ca O 与Mg O )时,可有效减少烟气中的气态砷化物浓度。
当Ca O 含量过高时,其与S O 3在300℃条件下反应生成分子直径较大的硫酸盐,在催化剂表面形成致密的釉质层(图4),阻碍烟气扩散从而降低催化剂活性。
美国某电站锅炉燃用钙含量较高的PRB 煤(灰中Ca O 含量超过20%),安装了高灰型SCR 装置与蜂窝型催化剂,在仅运行5000h 后,催化剂活性降低超过50%,主要原因就是高钙飞灰在催化剂表面的粘结污堵。
图4 钙基矿物对催化剂的物理影响示意图214 催化剂烧结高灰型SCR 装置运行过程中,可能会遇到烟气温度超过450℃的运行条件。
在这样高的温度条件下,催化剂结构因热力烧结会使活性颗粒微晶增长,减小催化剂活性颗粒表面积,并会引起催化剂整体收缩,从而导致催化剂活性异常降低。
根据所处温度不同,往催化剂中添加适量的金属钨或钼,可最大限度地维持催化剂的热稳定性。
在正常的SCR 运行温度(300~400℃)或短时间的450℃条件下,烧结的影响可以忽略215 催化剂堵塞与冲蚀导致催化剂活性物理惰化的因素主要是大面积飞灰堵塞、毛细微孔堵塞及催化剂冲蚀磨损等。
SCR 入口烟气流场设计不合理时,飞灰易在催化剂上部导流板上堆积。
当烟气流场波动时,堆积在导流板上的飞灰坍塌会堵塞催化剂孔道。
此外,因燃烧不平衡或者煤中碱金属含量高时,易生成大粒径(任何一个方向超过4mm )的爆米花形焦炭颗粒或飞灰颗粒,直接堵塞催化剂通道。
这两种影响因素均会减少催化剂的通流面积,使部分催化剂的活性无法发挥。
液态排渣炉烟气中的飞灰颗粒相对较小,粘性较高,易粘附在催化剂表面,阻碍烟气扩散。
此外,在催化剂的边角处,飞灰粘附挂灰甚至搭桥,时间长了会导致部分催化剂通道被完全堵塞。
当烟气中的飞灰浓度较高、硬度较大时,如果顶层催化剂上部的烟气不能垂直向下流动,而是以一定的倾斜角度冲击催化剂的孔壁,将造成催化剂迎风端冲蚀磨损。
216 催化剂结构特性SCR 工艺应用的氧化钛基催化剂目前主要有蜂窝式、板式及波纹式3种结构,其化学成分基本一致:载体Ti O 2含量80%~90%,主要活性材料V 2O 5含量1%~2%,其他辅助成分(WO 3或MoO 3)约3%~7%。