《安全环境-环保技术》之脱硝催化剂选择、失效原因及预防措施探讨交流.doc

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1、脱硝催化剂选择、失效原因及预防措施探讨交流摘要：以某660MW火力发电供热机组选择性催化还原法（SCR）反应器为研究对象,分析催化剂反映机理，失活的原因，从设计、生产及运行三方面提出预防失活的措施，为防控和应对催化剂失效提供参考。一、某项目脱硝方案某工程脱硝装置采用选择性催化还原法（SCR）脱硝技术,每台机组装设2台脱硝反应器，布置在省煤器之后、空预器之前的空间内（炉后）。脱硝装置入口采用垂直长烟道布置，喷氨栅格布置在入口垂直烟道内，催化剂安放在反应器的箱体内。该工艺具有NOx脱除效率高、二次污染小的特点。采用蜂窝催化剂，2层运行1层备用。每个反应器每

2、层布置模块数为10X8块，共2层。每台炉共布置320个催化剂模块，催化剂模块放在反应器内部的支撑梁上。每个模块的横截面约为1910mmX970mm。脱硝催化剂寿命：从首次注氨开始到更换或加装新的催化剂之前，运行小时数作为化学寿命被保证（NOx脱除率不低于85%，氨的逃逸率不高于2.5ppm)不低于24,000小时。脱硝设备年利用小时按6500小时考虑，运行小时按8000小时考虑。在BMCR工况，设计煤种，SCR装置能接受的进口烟气粉尘最大值为46.82g/Nm3,能接受的进口NOx的最大值330mg/Nm3(标态，干基，6%O2)。脱硝系统停止喷氨的最

3、低烟温310℃脱硝催化剂选择、失效原因及预防措施探讨交流摘要：以某660MW火力发电供热机组选择性催化还原法（SCR）反应器为研究对象,分析催化剂反映机理，失活的原因，从设计、生产及运行三方面提出预防失活的措施，为防控和应对催化剂失效提供参考。一、某项目脱硝方案某工程脱硝装置采用选择性催化还原法（SCR）脱硝技术,每台机组装设2台脱硝反应器，布置在省煤器之后、空预器之前的空间内（炉后）。脱硝装置入口采用垂直长烟道布置，喷氨栅格布置在入口垂直烟道内，催化剂安放在反应器的箱体内。该工艺具有NOx脱除效率高、二次污染小的特点。采用蜂窝催化剂，2层运行1层备用

4、。每个反应器每层布置模块数为10X8块，共2层。每台炉共布置320个催化剂模块，催化剂模块放在反应器内部的支撑梁上。每个模块的横截面约为1910mmX970mm。脱硝催化剂寿命：从首次注氨开始到更换或加装新的催化剂之前，运行小时数作为化学寿命被保证（NOx脱除率不低于85%，氨的逃逸率不高于2.5ppm)不低于24,000小时。脱硝设备年利用小时按6500小时考虑，运行小时按8000小时考虑。在BMCR工况，设计煤种，SCR装置能接受的进口烟气粉尘最大值为46.82g/Nm3,能接受的进口NOx的最大值330mg/Nm3(标态，干基，6%O2)。脱硝系

5、统停止喷氨的最低烟温310℃。为保证催化剂的脱硝效果，在脱硝反应器上设有声波吹灰器。每个反应器设有二层吹灰器，备用层吹灰器不供货。脱硝反应器是脱硝装置的本体，采用排气从上向下流的气体纵流型，由整流层和使脱硝反应进行的催化剂层构成。SCR反应器为2个宽17.48米、深11.91米、高16.05米的壳体。内部布置有导流板、整流栅格、桁架、催化剂（2层运行，1层备用）、催化剂支撑梁、加强筋、起吊导轨、吹灰器等装置。催化剂单元垂直布置，烟气由上向下流动。SCR反应器区域允许的烟气流速范围为4.5m/s～5.5m/s。在催化剂模块之间以及催化剂模块与反应器壳体之

6、间的间隙内设有密封装置，防止烟气短路，提高脱硝效率。二、SCR法脱硝原理及特点选择性催化还原法（SelectiveCatalyticReduc-tion，SCR）是指在催化剂的作用下，利用还原剂（NH3）“有选择性”地与烟气中的NOx反应并生成无毒无污染的N2和H2O。在SCR法脱硝过程中，主要的化学反应如下：（1）4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O（2）6NO+4NH3→5N2+6H2O（3）6NO2+8NH3→7N2+12H2O（4）2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O反应式（1）为主要化学反应。温度低于800℃时，反应速度很慢，此时需

7、要添加催化剂。脱硝催化剂是SCR烟气脱硝工艺的核心技术，其成本通常占脱硝装置总投资的30%～50%。商业SCR催化剂活性组分为V2O5，载体为锐钛矿型的TiO2，WO3或MoO3作为助催剂。SCR催化剂成分及比例，根据烟气中成分含量以及脱硝性能保证值的不同而不同。表中列出了典型催化剂的成分及比例。活性组分是多元催化剂的主体，是必备的组分，没有它就缺乏所需的催化作用。助催化剂本身没有活性或活性很小，但却能显著地改善催化剂性能。研究发现WO3与MoO3均可提高催化剂的热稳定性，防止烧结造成比表面积减小，并能改善V2O5与TiO2之间的电子作用，提高催化剂的

8、活性、选择性和机械强度。除此以外，WO3可以抑制氧化率，MoO3还可以增强催化剂的抗As2O3