燃煤机组SCR脱硝系统常见问题分析

燃煤机组SCR脱硝系统自2010年大规模改造,到目前为止大部分电厂已经进入第一次脱硝催化剂更换周期。SCR脱硝系统经过长期运行后,运行管理人员积累了丰富经验,但由于设计缺陷、运行方式不当、催化剂活性下降、设备老化磨损等因素,SCR脱硝系统长期运行后也暴露出诸多问题。本文总结分析了SCR脱硝系统部分常见的共性问题。     

SCR脱硝催化现场检测方法浅析

选择性催化还原(SCR)脱硝技术,其主要核心技术即是其高效的脱硝催化剂,而其运行情况的好坏直接影响到了脱硝系统整体的运行状况。现阶段SCR脱硝催化剂的检测,主要采用的是取样分析的方法。这种检测方法的代表性较差,无法完全检测出催化剂的实际运行情况,因此在现场对催化剂进行检测,可以准确的了解SCR脱硝催化剂整体的运行情况。     

某高砷煤电厂SCR脱硝催化剂性能检测与评价

为分析燃煤电厂平板式抗砷中毒SCR脱硝催化剂在高砷燃煤烟气中的运行效果,测试了抗砷中毒SCR脱硝催化剂和新鲜催化剂的脱硝活性,通过X射线原子荧光(XRF)、N2吸附/脱附、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)等方式表征催化剂样品.结果表明:运行一年的催化剂在150～450℃烟气条件下的脱硝活性与新鲜催化剂非...     

V2O5/TiO2催化剂中毒机理的试验研究

选择性催化还原(SCR)催化剂是SCR烟气脱硝技术的核心,是整个SCR系统脱硝效率和经济性的决定因素.本文工作的主要研究思路是以钒钛SCR催化剂为研究对象,研究了H2O和SO2,以及相同含量下K、Na、Ca、Pb的氧化物对钒钛催化剂NO转化率的影响.H2O的存在会抑制V2O5/TiO2催化剂脱硝活性,而SO2在一定程度上促进(V2O5/TiO2)催化剂的SCR脱硝反应,提高NO转化率;碱金属K对钒钛催化剂的钝化作用都是最强,K2O和Na2O的掺入会抑制钒钛催化剂上V2O5的还原能力,而CaO和PbO的掺入对钒钛催化剂上V2O5的还原能力影响较小.     

SCR脱硝催化剂失活机理研究进展

在烟气脱硝系统中,选择性催化还原催化剂的中毒和再生是广泛关注的问题。本文从催化剂的烧结、As、Ca、碱金属中毒等方面阐述了SCR脱硝催化剂的失活机理。通过总结催化剂的各种失活机理,可以有针对性地根据燃料的特性以及飞灰的成分进行SCR脱硝系统的优化设计,从而有针对性的制定防止催化剂失活的措施,这对延长催化剂寿命,降低SCR脱硝系统的运行维护费用具有重要意义。     

沿面放电氧活性物质注入协同SCR脱除烟气中NO_x

为了提高选择性催化还原(SCR)在低温区(200℃)的脱硝性能,提出利用插在烟道中的沿面放电反应器生成氧活性物质,部分氧化NO以实现低温快速SCR脱硝过程.同时,研究了氧活性物质注入实现快速SCR的脱硝性能,考察了氧活性物质注入降低二氧化硫和水蒸汽对SCR反应的影响.实验结果表明:在模拟烟气温度为150℃时,采用氧活性物质注入,部分氧化烟气中的NO以实现快速SCR反应条件下(NO/NO2浓度比为1),脱硝效率为51.9%,比标准SCR提升23%;当模拟烟气中存在SO2或H2O时,氧活性物质注入可有效降低SO2、H2O对SCR脱硝效率的影响.     

低温脱硝催化剂的研究现状

低温SCR脱硝处理可避免中温SCR催化的堵塞、磨损等问题,减轻K、Na、Ca、As等元素对催化剂的污染和中毒,建设成本低。通过介绍各种低温脱硝催化剂体系及研究进展,全面论述形成的不同氧化物相、不同制备方法、载体改性和催化剂内部结构特征对催化剂低温活性的影响;着重分析催化剂的中毒机理和抗中毒性能提高的方法。一方面,SO2浓度对催化剂的双重影响归结为催化剂表面形成的硫酸盐数量,H2O和催化剂表面反应物的竞争吸附;另一方面,催化剂活性组分改性和制备方法改进可以提高催化剂的抗硫和抗H2O性能;最后指出低温SCR脱硝技术的未来研究方向和应用重点。     

SCR催化剂活性降低对空预器腐蚀的影响分析

SCR催化剂是SCR烟气脱硝工艺的关键,SCR催化剂活性降低将会对空预器造成腐蚀影响,通过某燃煤电厂300MW机组实例,分析了SCR催化剂活性降低造成空预器腐蚀的原因,并给出了在实际运行中减轻SCR催化剂活性降低对空预器腐蚀影响的建议。     

浅析燃煤电厂SCR催化剂砷中毒对脱硝系统的影响

SCR催化剂砷中毒是燃煤电厂脱硝系统运行中常见的问题,通过对烟气中As来源和催化剂砷中毒机理的介绍,结合某燃煤电厂300MW机组实例进行分析,总结出SCR催化剂砷中毒对电厂脱硝系统和下游设备造成的影响,并给出了降低SCR催化剂砷中毒影响的建议。     

铁基催化剂的微波水热处理对其SCR脱硝性能的影响

利用微波对共沉淀制备的铁铈钛复合氧化物催化剂前驱体进行水热处理,探讨了微波水热处理对铁基催化剂低温SCR脱硝性能的优化;并对微波水热处理条件的影响进行了正交分析.结果表明:对铁基催化剂前驱体进行微波水热处理,可提高其低温SCR脱硝性能,使其脱硝温度窗口向低温偏移;且微波水热处理的低温优化效果与催化剂中Fe/Ti摩尔比密切相关,Fe/Ti摩尔比越小,微波水热处理的低温优化越强;微波加热方式和微波辐射时间会影响微波水热处理对铁基催化剂SCR脱硝性能的低温优化;在相同微波辐射时间条件下,当P30逐渐变为P80,微波水热处理对铁基催化剂低温SCR脱硝的促进作用降低;在P30条件下,微波辐射15min使铁基催化剂具有最佳低温SCR脱硝活性.     

燃煤电厂SCR脱硝催化剂组分分析

分析了我国现有脱硝机组SCR催化剂组分分布,研究了蜂窝式和平板式催化剂组分的差异性,重点分析了WO3、V2O5和Mo O3在蜂窝式和平板式催化剂中含量的差别,从而确定国内脱硝机组SCR催化剂组分含量的范围,以指导脱硝催化剂的组分管理,为烟气SCR脱硝系统的经济、稳定运行打下基础。     

含砷SCR脱硝催化剂再生处理实验研究

通过空气清灰、筛分、碱浸、酸洗、活性组分补充等方式对砷中毒的SCR脱硝催化剂进行再生处理。采用BET、XRD、XRF、ICP等检测方法对再生催化剂进行了表征,对再生后催化剂的脱硝性能进行测试并与新鲜催化剂对比。结果表明:再生催化剂的砷去除率可达99%,脱硝效率在150℃～450℃范围内与新鲜催化剂脱硝效率基本一致;中毒和再生均不改变催化剂的载体结构,经再生后其活性组分负载均匀。     

再生及加装脱硝催化剂概述

选择性催化还原(SCR)技术是控制氮氧化物的主流技术,催化剂是SCR脱硝的核心。脱硝催化剂再生是催化剂到达设计寿命后最佳的处理方案。催化剂潜能是综合了催化剂品质和数量的表征值,满足脱硝效率必须保证催化剂在使用寿命周期内总体潜能都高于最低值。在考虑再生或加装催化剂时,需要对原有的催化剂进行活性检测。     

全尺寸SCR烟气脱硝评价系统的研发

全尺寸SCR烟气脱硝评价系统是以天然气燃烧尾气为基础模拟实际工程的烟气条件,相比电加热升温更加贴近工况条件;利用NH_3催化氧化实现了NO气体的供给,大幅度降低了运行成本;整套系统可实现烟气温度、风量、污染物浓度可调。实验结果表明:空速、NO浓度和系统温度波动较小,长时间稳定运行,且SO_2浓度的改变可以敏感地反映到脱硝效率上,因此适合对全尺寸蜂窝SCR催化剂进行活性评价,研究工业催化剂运行过程中遇到的各种问题。     

FeSO4催化剂模块的制备及对其脱硝性能影响的研究

SCR是目前广泛应用的烟气脱硝技术,本文研究的催化剂模块制备技术,对于低成本SCR催化剂的国产化开发具有重要意义.本文采用催化剂性能评价实验方法,研究了面向工程应用的FeSO4催化剂模块的制备技术,将活性成分有效地负载在陶瓷蜂窝体上.该催化剂样品在氨氮摩尔比为NH3/NOx=1和SV空速为10000h-1的真实烟气条件下,在280～380℃的温度区间内脱硝效率均在80%以上,连续运行60h后,活性并未出现明显的下降,表明该催化剂模块具备一定的抗中毒性能和机械强度.     

废弃SCR脱硝催化剂的再生及其脱硝性能研究

对废弃脱硝催化剂处理后重新加工再生,研究了添加剂对其粉体成型和再生催化剂脱硝活性的影响,探讨了反应温度、空速、n(NH3)∶n(NO)摩尔比、氧含量、H2O和SO2对再生催化剂NH3选择性催化还原(SCR)NO的影响。结果表明:最佳再生条件是使用5%羧甲基纤维素和10%无机粘结剂辅助成型;废弃催化剂再生利用率高达90%;再生催化剂抗压强度为4.73 MPa,优于商用催化剂;空速5 000 h-1、氨氮摩尔比1、氧含量6%时,脱硝活性温度窗口为310⁴50℃,350℃时活性最高为94%;350℃时,单独通入1 000×10-6SO2或10%H2O对再生催化剂活性均有一定抑制作用,最低活性分别为70%和81%,停止通入SO2或H2O后其活性逐渐恢复;同时通入1 000×10-6SO2和10%H2O,再生催化剂活性下降至63%并于1 h内保持相对稳定,停止通入SO2和H2O 2 h后,活性逐渐恢复到73%。     

火电厂SCR脱硝催化剂技术研究进展

选择性催化还原(SCR)法是目前火电厂处理烟气中NOx的主要方法。本文对SCR技术及脱硝催化剂进行了综述,重点介绍了SCR脱硝工艺的影响因素、SCR在火电机组实际运行中的问题及解决策略、SCR催化剂的失活及处理方案。     

SCR催化剂碱(土)金属中毒及其改性再生研究进展

选择性催化还原(SCR)技术因其脱硝效率高、运行成本低、不产生二次污染等优点而被广泛应用于燃煤电厂等企业的烟气脱硝。催化剂是SCR技术的核心,SCR催化剂的中毒失活导致废SCR催化剂的产生量越发增多,而碱(土)金属是引起SCR催化剂中毒失活的主要因素。详细总结了碱金属(K、Na)和碱土金属(Ca、Mg)导致SCR催化剂中毒的机理及其各相应化合物对催化剂性能的影响,初步探讨了提高新鲜催化剂抗碱(土)金属中毒的措施和碱金属中毒催化剂的改性再生,为延长SCR催化剂的使用寿命进而减少废SCR催化剂的产生量提供参考。     

水泥炉窑中低温催化脱硝技术中试性能

利用中低温SCR脱硝技术路线对水泥窑炉进行深度脱硝,设计建设了烟气处理量为10000m³/h的SCR中试实验装置,考察了在SNCR装置后烟气中未能反应的NH₃进一步在SCR（selective catalytic reduction）装置的脱硝效果,并分析了不同入口NO_x浓度对脱硝率的影响.结果表明,所研究的水泥厂仅采用SNCR（selective non-catalytic reduction）和低氮燃烧技术,能够将烟气中的NO_x控制在100~135mg/Nm³,在不喷氨的状态下SCR系统的脱硝效率可达到50%以上,说明SNCR反应存在着一定懂得氨逃逸;在SCR系统补充喷射氨气后,SCR脱硝效率有显著的提升,可提到至80%以上.通过低氮燃烧、SNCR与SCR等脱硝技术的联合使用,可将水泥炉窑烟气中NO_x的排放浓度控制在50mg/Nm³以内,满足超低排放要求;将经过较长时间稳定运行后催化剂从系统中取出,进行成分、孔径分布和脱硝活性对比,结果表明催化剂内部微孔会被部分堵塞,导致比表面积降低,但经吹扫处理催化剂的脱硝效率可恢复,说明催化剂在水泥窑炉烟气条件下长期运行未出现中毒现象.     

典型燃煤电厂废SCR催化剂解析及环境管理思考

目的提出废烟气脱硝催化剂成分解析、产生量预测及处理处置的对策。方法用ICP方法对烟气选择性催化还原脱硝过程中产生的大量废SCR催化剂化学成分等进行分析。采用数学模型对废SCR产生量进行估算,并在此基础上给出将废SCR催化剂列入危废名单的原因。结果在燃煤电厂装机容量的基础上进行理论推算,我国将从2017年开始大量产生SCR催化剂固体废弃物,并会逐年增加,在2020年以后逐步稳定在25×104~30×104 m3/a。废SCR催化剂中Ti的含量最高,约占23.3%~46.2%。W,V,Mo,Ba是SCR催化剂中的活性组分,并且不同SCR催化剂中活性组分的含量并不相同。钒的含量对废SCR催化剂的潜在判定影响较大。SCR催化剂可能会吸附砷、汞、镉等重金属以及各种飞灰成分等物质,从而增加了废SCR催化剂的化学成分。依据《国家危险废物名录》第二条的相关规定,鉴于废烟气脱硝催化剂不排除具有危险特性,且不处理或处理不当可能对环境或者人体健康造成有害影响。基于此,本研究团队将烟气脱硝过程中产生的废钒钛系催化剂建议纳入危险废物统一管理。结论废SCR催化剂是我国近期出现并将长期存在的一种脱硝危废,尚缺乏符合国情的处理处置经验。为了建设"天蓝、地绿、水清"的美丽中国,需要继续探索可行的废SCR催化剂的监督和管理措施,完善各项标准和法规,最终实现对废SCR催化剂进行有效的监管。