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燃煤电厂灵活调峰宽温差SCR脱硝催化剂以及超低排放技术

 天空的城523 2017-03-03


随着我国烟气污染物治理政策的推进实施,我国NOx排放正逐年减少, 但脱硝任务依然艰巨,尤其电站锅炉烟气脱硝仍是重点。 

目前大部分电厂都加装了SCR脱硝系统,但对于机组调峰中低负荷运行 时烟气温度降低的情况,常规SCR脱硝催化剂无法适用,进而造成的 NOx超标排放等问题,将给企业带来不利影响。 

针对低负荷运行时的中低温烟气条件,目前国内外SCR脱硝催化剂     研究按照使用的主要活性组分不同可分为: 锰基催化剂、铈基催化剂、钒基催化剂 

锰基催化剂与铈基催化剂虽然具有较高的低温脱硝活性,但其在     中低温烟气中会同时发生可逆和不可逆失活。 

常规钒基脱硝催化剂活性温度窗口较窄,烟温低于窗口温 度时脱硝效率迅速下降,使得出口NOx浓度达不到排放要求, 同时容易造成NH3逃逸增加,影响下游设备的运行

V2O5是钒基脱硝催化剂的主要活性组分,但在V=O与V-OH 基团上也会发生SO2的氧化反应,生成的SO3易进一步反应生成 硫酸氢铵沉积于催化剂表面,长时间低负荷运行甚至会由于硫酸氢铵黏附烟气中的飞灰,造成催化剂的永久失活。 

SO2易与部分V2O5反应生成吸附态金属硫酸盐VOSO4,其 自身没有脱硝活性,造成催化剂脱硝效率下降,虽然在无SO2 时, VOSO4在加热状态下可以与O2、H2O反应并重新被氧化为 V2O5,但显然这不利于脱硝系统的连续运行。 

通过对催化剂理论分析、性能评价和实验表征,分析各组 分赋存形态与催化剂性能之间的关系,解释催化剂抗中毒 机理,成功开发了高效的宽温差脱硝催化剂。 

宽温差SCR脱硝催化剂经理论验证、实验室小试验证、工业生产 验证后,进一步在贵州华电桐梓发电有限公司进行中试试验。 

 中试试验从2016年10月29日开始运行,取得如下实验结果: 

在250-450℃范围内,脱硝效率大于90%,且出口氨逃逸低于3ppm,SO2氧化 率低于1%; 

自11月7日起宽温差催化剂在280℃运行至今,已连续稳定运行超过1000h,运 行期间脱硝效率大于90%,氨逃逸低于3ppm,SO2氧化率低于0.1%。 

技术路线:将开发的新型高效吸收剂溶液在空气预热器前、SCR反 应器后注入到热的烟气流中,SO3与注入的吸收剂反应生成固体微 粒,并与其它微粒一起从除尘器中脱除。

基于大量实验研究,开发出一种新型高效选 择性吸收SO3的吸收剂。该吸收剂以溶液的形式 注入到烟气中,吸收剂及产物不会造成下游设备 的堵塞和腐蚀等问题。 

汞是燃煤电厂烟气中重要的重金属元素污染物,在烟气中主要以零价汞 (Hg0)、氧化态汞(Hg2+)和颗粒态汞(HgP)三种形式存在。其中绝大多数的Hg2+可 被湿法脱硫装置(WFGD)除去,HgP可在除尘装置(ESP或FF)中除去,而Hg0很 难通过现有烟气净化装置除去。 

SCR联合脱硝脱汞技术优势 

掌握了SCR联合脱硝脱汞的反应机理,通过理论分析和实验 研究实现了联合脱硝脱汞催化剂配方筛选和调控。 

改性SCR催化剂比未改性催化剂对Hg0的氧化率提高近40%, 同时脱硝效率未受到负面影响。 

SO2氧化率较低,催化剂不易中毒。 

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