高温除尘脱硝一体化装置SCR催化剂选型设计分析

发布时间：2021-04-11 07:41

　　以某350 MW燃煤发电机组的高温除尘脱硝一体化示范项目为研究对象,对比了采用常规高温高尘布置与高温低尘一体化布置的选择性催化还原（SCR）脱硝系统。通过分析2种布置方式对SCR催化剂选型设计的影响,论述了高温除尘一体化布置的技术经济优势。通过横向对比和相关数据分析得出,一体化布置方式有助于降低催化剂的物理磨损、堵灰风险和化学中毒风险。催化剂可采用35孔的小孔径蜂窝型,减小脱硝装置的体积。常规高温高尘布置下的SCR催化剂化学寿命约为3年（24 000 h）,而在清洁环境下工作的催化剂寿命可延长至5～6年。一体化布置方式还有助于降低SCR脱硝装置的投资、造价和运行成本。该研究对高温除尘脱硝一体化布置下的SCR脱硝装置的科学设计、技术发展与应用具有的重要意义。 

【文章来源】：华电技术. 2020,42(09)

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

最佳除尘脱硝一体化布置方案

与常规高温高尘型脱硝布置工艺相比，高温低尘SCR脱硝工艺的主要特点在于脱硝装置入口烟气灰含量低，催化剂在“清洁环境”条件下具有更好的流场适应性和抗磨损、防堵灰的能力，催化剂堵塞的设计裕量可大大降低；同时飞灰含量降低后，催化剂燃料特性设计裕量也可相应减小。在2种布置工艺下，催化剂相对体积量变化如图2所示。根据测算，达到同等脱硝性能时高温低尘布置的催化剂设计裕量较高温高尘布置时的减少约20%。2.1.2 催化剂选型设计方案

常规高温高尘型SCR脱硝设备运行过程中，由于烟气中飞灰含量高、催化剂本身强度差、脱硝反应器内烟气流速分布不均及蒸汽吹灰器运行参数不合理等，造成催化剂磨损、穿孔、甚至坍塌。催化剂磨损会使催化剂的物理结构遭到破坏，如图3a所示；催化剂表面积灰和孔道堵塞是最常见的物理失活现象，如图3b所示。催化剂堵灰后减少了催化剂的有效反应面积，被堵塞区域的脱硝潜能无法有效发挥，使催化剂的整体性能下降，无法满足使用要求。本文的研究对象采用高温除尘脱硝一体化布置，将进入SCR脱硝反应器内烟气中含尘量降低到10 mg/m3以内，可有效降低对催化剂的冲刷磨损和堵灰风险，避免催化剂出现严重磨损和堵灰现象。同时，由于正常声波吹灰即可满足催化剂清灰要求，脱硝系统无需加装蒸汽吹灰器，可避免因蒸汽吹灰操作不当造成催化剂吹损的风险，从而降低系统运行风险，提高脱硝设备运行可靠性。

【参考文献】：
期刊论文
[1]高温除尘脱硝超低排放一体化技术[J]. 郭杰斌.  机电技术. 2020(01)
[2]流场模拟在SCR蜂窝脱硝催化剂模具设计中的应用[J]. 秦一鸣,韩同江,王冠宇,王建国,陈华.  华电技术. 2019(12)
[3]SCR脱硝不均匀反应宏观模型研究[J]. 宋玉宝,赵鹏,姚燕,谢新华,韦振祖,张发捷.  中国电力. 2019(05)
[4]SCR烟气脱硝系统运行全过程数据分析[J]. 梁俊杰,张战锋,周健,鲍强,卢承政,李斌,朱德力.  热力发电. 2018(12)
[5]电力行业高温除尘技术发展现状[J]. 衷小鹏,黎方潜,吴其荣.  能源与环境. 2018(05)
[6]低尘SCR系统单孔催化剂模拟研究[J]. 张迪,王勇强,周月桂.  锅炉技术. 2018(05)
[7]某300MW机组SCR脱硝装置氨喷射系统优化改造研究[J]. 刘晓敏,雷嗣远,马云龙,陈卫勇,郑华勇,孔凡海,王乐乐.  华电技术. 2018(04)
[8]燃煤电厂SCR脱硝催化剂磨损诊断及对策研究[J]. 雷嗣远,孔凡海,王乐乐,杨晓宁,杜昌飞.  中国电力. 2018(01)
[9]V2O5-WO3/TiO2催化剂在垃圾焚烧SCR工程中的应用[J]. 吴爽,康君波.  中国高新技术企业. 2017(03)
[10]超低排放形势下SCR脱硝系统运行存在问题与对策[J]. 王乐乐,孔凡海,何金亮,方朝君,杨恂,雷嗣远,姚燕,杨晓宁.  热力发电. 2016(12)

博士论文
[1]钛基SCR催化剂及其钾、铅中毒机理研究[D]. 姜烨.浙江大学 2010

硕士论文
[1]煤灰对氨气吸附特性的实验研究[D]. 赵云龙.浙江大学 2015
[2]关于H-ESP-SCR系统的技术研究[D]. 李二欣.华北电力大学 2012



本文编号：3130858