电厂烟气脱硝技术培训讲稿4(昆明电厂)

SCR 工艺核心-催化剂
蜂窝式催化剂的型式
应用于SCR过程的脱除NOx的催化剂介绍
催化剂选择的流程图
SOx<30ppm
SOx 浓度
SOx 30-300ppm
SOx>300ppm 烟尘>1000mg/Nm3
烟尘浓度
烟尘<1000mg/Nm3
ZECAT-NAL
ZECAT-NA
ZECAT-NAE
ZECAT-NAEC
NOx 脱除效率 (%) NH3泄漏量
敦贺500MW燃煤锅炉脱硝系统运行业绩
运行时间
－低温度时在较宽温度范围具有较高的活性 －高选择性(SO2向SO3转换率和副反应少) －对二氧化硫(SO2)、卤族酸(HCl，HF)和碱金属
(Na2O、K2O)和重金属(如As)具有化学稳定 性
－克服强烈温度波动的稳定性 －对于烟道压力损失小 －寿命长、成本低
SCR工艺核心-催化剂
各种类型催化剂比较
项目 催化剂类型 结构形式
蜂窝状
比较 波纹板式
板式
加工工艺 比表面积
体积比 压损 抗中毒能力 安全性 持久性 磨损 可靠性
催化剂成本
结论
均匀挤出式 大
100% 1.24 强 不助燃 最好 更好 更好 更好 (能再生利用) 最好
覆涂式 小
153%~176% 1
中等 助燃 较差 较差 一般
一般
一般
覆涂式 中等 130% 1.48 中等 不助燃 较差 更好 较差
SCR脱硝技术描述
SCR催化剂的定期更换
• 由于SCR催化剂的工作条件比较恶劣，所 以存在着中毒失效问题，必须定期更换。 更换时间据具体情况而定，一般一到五 年。催化剂性能下降，其原因有：
• （1）微孔体积减少；（2）由于固体沉 积物使微孔堵塞；（3）由于碱性化合物 （特别是钾或重金属）引起中毒；（4） SO3中毒；（5）飞灰腐蚀。
一般
一般
SCR工艺核心-催化剂
不同催化剂市场份额
SCR工艺核心-催化剂
催化剂选择的考虑因素
• NOx的脱除效率：70－95％； • 适用于不同的空速范围； • 紧凑的系统，节省空间的设计； • 高的可靠性和质量保证； • 操作维护简便； • 前期的工程设计能带来较低的成本费用； • NO2的脱除率能达到90％甚至更高。
烟气脱硝装置SCR典型布置图
SCR脱硝技术描述
烟气脱硝装置SCR典型布置图
SCR脱硝技术描述
氨泄漏(Ammonia Slip)问题
• 从SCR反应器内排出的未反应完全的氨导致了 所谓的“氨泄漏”问题。
• 氨泄漏必须小于5ppm，最好低于2-3ppm，以减 少硫酸氨和硫酸氢氨的生成。其中，硫酸氢氨 可以导致下游设备的阻塞和腐蚀。
SCR脱硝技术描述
典型的催化剂更换安排
初始活性
预留空间 下增加催 化剂层
第一次 更换催 化剂层
第二次 更换催 化剂层
第三次 更换催 化剂层
需要达到的催化活性
0
2
X
5
6
8
10
X－运行年份；Y－催化活性；
三隅机组脱硝系统运行与设计数
系 统 设 计 参 数
技 术 规 范
商业投运日期
燃料 机组出力（MW）
• 对于高硫煤，这一问题尤为突出。
SCR脱硝技术描述
SCR反应的反应温度(Operating Temperature)
• 催化剂成本大概占总SCR投资成本15-25%，因此在给定 空速的情况下，则需要尽量提高SCR反应器内的烟气温 度以提高催化剂的利用效率。
• 同时，也必须注意二氧化硫被氧化成三氧化硫，而这 个氧化反应对温度敏感性超过了SCR反应。
SCR脱硝技术描述
SCR反应机理
SCR脱硝技术描述
SCR反应机理
催化剂表面
SCR脱硝技术介绍
烟气脱硝装置SCR布置方式
烟气脱硝装置SCR系统流程图
烟气脱硝装置SCR系统控制原则
液氨储存和输送系统流程图
烟气脱硝装置SCR入口温度控制
烟气脱硝装置SCR典型布置图
烟气脱硝装置SCR典型布置图
• 对于常见的钛基氧化钒商用SCR催化剂，其最佳操作温 度为340-400oC。
SCR脱硝技术描述
SCR对空预器的影响
在脱销过程中，由于NH3的逃逸是客观存在的， 它可能在空气预热器处与SO3形成硫酸氢氨，其反应 式如下：
NH3+ SO3+ H2O→NH4HSO4 硫酸氢氨在不同的温度下分别呈现气态、液态、颗 粒状。对于燃煤机组，烟气中飞灰含量较高，硫酸 氢氨在146℃—207℃温度范围内为液态；液态硫酸 氢氨捕捉飞灰能力极强，会与烟气中的飞灰粒子相 结合，附着于预热器传热元件上形成融盐状的积灰， 造成预热器的腐蚀、堵灰等，进而影响预热器的换 热及机组的正常运行。
据
烟气流量（Nm3/h）
进口 NOx 浓度（PPm）
出口
脱NOx效率（%）
NH3泄漏（ppm） 脱硝系统型式
反应器型式
反应器数量（套/台）
催化元件型式
反应器尺寸（m）
煤
1000 2690000 180 （O26％） 36 （O26％） 80 小于5（O26％） 干式选择性催化脱硝系统 垂直流动－固定床式 2 栅格蜂巢型 宽17.9×长13.6 ×高12.7 1998
催化剂外形的选择
应源自文库于SCR过程的脱除NOx的催化剂介绍
催化剂的布置及设计考虑因素
对于烟气条件主要考虑的因素包括： －烟气的温度、成分组成； －NOx的转化率、压降； －余热利用；
对于催化剂的设计主要考虑的因素包括： －NOx的转化率； －SO2的氧化； －氨气的泄漏； －催化剂的类型和用量； －压力降； －工作条件（反应温度等）；
SCR脱硝技术描述
SCR对空预器的影响
采取的措施： • 预热器传热元件设置成上下两层 • 搪瓷元件作为预热器下部传热元
件 • 采用DNF板型作为SCR系统中空
气预热器下部元件的专用板型 • 配置了一体化在线高压水及蒸汽
吹灰装置
SCR工艺核心-催化剂
催化剂
催化剂是电厂SCR工艺的核心，它约占其投资的 15-25% 。为了使电站安全、经济运行，对SCR工艺使 用的催化剂应达到下列要求：