平板式催化剂在烟气脱硝中的应用

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1、第32卷第5期华电技术Vol.32No.52010年5月HuadianTechnologyMay.2010平板式催化剂在电厂高尘、高砷燃煤烟气脱硝中的应用李锋,於承志,张朋,HolgerMichaelis(雅佶隆陶瓷产品贸易(上海)有限公司,上海200030)摘要:从平板式脱硝催化剂结构的角度出发,分析了平板式催化剂的特点,以某脱硝工程的催化剂选型和设计为实例,论述了平板式催化剂在电厂高尘、高砷燃煤烟气条件对脱硝的适应性。关键词:高尘、高砷燃煤烟气;烟气脱硝;平板式催化剂;适应性中图分类号:X701.7文献标志码:B文章编号:1674-

2、1951(2010)05-0008-04底,我国已建、在建或拟建的57450MW烟气脱硝机1烟气脱硝项目背景组中,SCR法占96%,非选择性催化还原SNCR(Se-中国氮氧化物污染形势严峻,北京、广州、上海lectiveNonCatalyticReduction)法占4%,SCR法是和深圳等大城市二氧化氮浓度普遍较高,小时浓度我国将来烟气脱硝的主流技术。催化剂是SCR法超标时有发生且呈逐渐增加之势;NOx排放的快速脱硝系统的核心,占总成本的30%～50%,直接决增长部分抵消了我国在SO2减排方面的努力,酸雨定着SCR法脱硝系统的性能和投

3、资运行成本。性质由硫酸型向硫酸/硝酸复合型转变,硝酸根离子我国火电厂以燃煤为主,我国燃煤具有灰分含对酸雨的比率上升到1/3;此外,氮氧化物是臭氧生量高、成分复杂多变等特点,而且SCR法脱硝系统成的重要前驱物,是形成区域微细颗粒污染和灰霾几乎全部采用无旁路的结构。如何根据我国燃煤烟的重要原因,它是我国珠江三角洲、长江三角洲等经气条件选择合适的催化剂方案,对于保证SCR法脱济发达地区大气能见度日趋下降,灰霾天数不断增硝系统的安全可靠性,提高脱硝性能,降低初投资和[1]加的诱因之一。运行成本等具有重要作用。本文分析了平板式催化电厂是我国最大的

4、氮氧化物排放源。为了控制剂特点和优势,以国内某烟气脱硝项目为例,探讨其氮氧化物污染,国家和某些省(市)制定了更加严格在高尘、高砷燃煤烟气条件下的适应性,寻找适合高3的电厂排放标准,如北京规定新建锅炉100mg/m尘燃煤烟气条件下的催化剂方案。[1]3的排放标准,上海新建锅炉200mg/m排放标[2]2平板式催化剂的特点准,广州要求2010年亚运会前电厂全部安装烟气[3]脱硝设施。国家环保部在《关于印发〈2009—电厂烟气脱硝的主流催化剂是平板式和蜂窝式2010年全国污染防治工作要点〉的通知》中要求:京催化剂。平板式催化剂采用与蜂窝式催化

5、剂整体挤津冀、长三角和珠三角地区,新建火电厂必须同步建出烧制不同的制备工艺,以薄型不锈钢筛网板为基设脱硝装置,2015年年底前,现役机组全部完成脱材,在不锈钢筛网板表面双面加压涂覆与蜂窝式催[5]硝改造。2009年6月,国家环保部发布了GB化剂类似的活性成分,随后制作出褶皱形状,机械手13223—2009《火电厂大气污染物排放标准》新标准将单板组装成催化剂单元,催化剂单元煅烧后组装3的征求意见稿,规定重点地区为200mg/m和非重得到催化剂模块,如图1所示。由于平板式催化剂3[6]点地区为400mg/m的氮氧化物排放标准。面对采用不锈钢

6、筛网板作为支撑担体,使用加压涂覆工日趋严格的氮氧化物排放标准,火电厂加装烟气脱艺,断面为平行褶皱板结构,所以,平板式催化剂在硝装置势在必行。防止飞灰堵塞、磨损和抗中毒等方面具有很大的优选择性催化还原SCR(SelectiveCatalyticReduc-势,在高尘燃煤烟气脱硝占据很大的市场份额。tion)法烟气脱硝具有效率高、选择性好、运行稳定2.1耐飞灰堵塞可靠等优点,在世界范围内广泛使用。截至2008年我国燃煤烟气粉尘质量浓度普遍很高,通常大33于30g/m,极端情况甚至会超过50g/m。由于我收稿日期:2010-01-13国烟气脱

7、硝系统均采用无旁路设置,一旦发生催化第5期李锋,等:平板式催化剂在电厂高尘、高砷燃煤烟气脱硝中的应用·9·图1平板式催化剂与蜂窝式催化剂制备工艺的比较剂严重堵塞,必须停炉处理。为了保证锅炉连续稳况下,使用平板式催化剂时,甚至可以考虑不使用吹定运行,对脱硝催化剂的防堵塞性能提出了较高的灰器。要求。脱硝催化剂的堵塞分为大颗粒飞灰堵塞和细灰搭桥堵塞。对大于催化剂节距的大颗粒飞灰(特别是爆米花飞灰),不管是蜂窝式催化剂还是平板式图2平板式脱硝催化剂结构催化剂,只要被烟气携带到催化剂表面均会导致催2.2耐磨损化剂的堵塞。为防止大颗粒飞灰的堵塞,在

8、脱硝系在燃煤高灰、高砷烟气条件下,催化剂的磨损主统设计中,一般会在催化剂上游合理安装灰斗、筛网要包括顶部磨损和内部通道磨损。对于蜂窝式催化等预除尘设备,以去除烟气中携带的粒径大于2.5剂而言,虽然顶端硬化加