SCR脱硝催化剂磨损关键因素分析

采用CFD数值模拟软件,对内蒙古某电厂600 MW机组脱硝反应器流场进行数值模拟。通过热态流场测试数据对模拟结果进行验证,并基于Tabakoff磨损理论,研究烟气速度分布对SCR脱硝催化剂磨损情况的影响。结果表明,通过烟气流场的数值计算并结合磨损理论,判断反应器内催化剂磨损的分布情况效果明显。催化剂磨损速率与烟气流速、速度攻击角大小均存在一定关系,当攻击角处于30°～60°,磨损效果最为明显。当烟气流速绝对值保持不变时,其水平方向分量与数值方向分量越接近磨损效果越明显,可通过烟气流速水平方向分量大小直观判断各区域磨损情况。     

SCR脱硝系统催化剂防磨措施的探讨

本文就某电厂已运行两年的SCR脱硝装置催化剂磨损情况描述,并进行分析。对于反应器截面、吹灰方式与催化剂选型的匹配等方面,给出改进建议,为SCR脱硝装置设计改进提供参考。     

某电厂SCR脱硝催化剂严重磨损原因分析

针对某电厂SCR(先择性催化还原)脱硝催化剂发生严重磨损的现象,采用自行设计的催化剂活性测量装置对其进行性能评价,测量了NO脱除率、SO2/SO3转化率、比表面积,分析其微观形貌、晶型和元素组成。研究结果表明:催化剂磨损严重的主要原因是由于反应器的严重堵塞,堵塞面积约占催化剂总面积的1/4—1/3,且各反应器下层催化剂坍塌较严重。由于催化剂严重磨损导致脱硝系统脱硝率明显下降。     

脱硝系统内横梁结构对催化剂磨损的影响

采用冷态试验与数值模拟相结合的方式,对SCR脱硝装置内催化剂上方的气固两相流动进行了分析.结果表明:横梁结构是导致催化剂磨损的主要原因,气流撞击横梁结构后在催化剂表面形成不同方向的高速含尘气流,对催化剂进行强烈冲刷,最终导致横梁结构两侧下方的催化剂出现不同特点的严重磨损;气流速度是催化剂磨损的主要因素,飞灰质量浓度是次要因素;通过对横梁结构进行适当改造,改善了气流分布,减轻了催化剂的磨损,保证了脱硝装置的经济及安全运行.     

烟气飞灰对SCR脱硝催化剂磨损数值模拟

采用CFD数值模拟软件对不同烟气流速、不同烟气入射角下催化剂不同磨损部位的磨损规律进行了研究和分析,并对催化剂的年磨损率进行了预测。结果表明:催化剂端面磨损率远远大于壁面,在不同烟气流速下,催化剂磨损率沿孔道方向的变化基本一致,呈中间较小、端面附近较大的规律;在不同烟气入射角下,受烟气正面磨损结构面的磨损率在距入口约0.04 m内与烟气入射角成正比,在0.04 m以后与烟气入射角成反比;受烟气背面磨损结构面的磨损率沿管道方向在入口附近迅速减小,后增加直至出口;不同烟气入射角下的端面磨损率随着烟气入射角的增大而减小;在设计工况下运行的脱硝系统,催化剂的年磨损率可以忽略不计,但当烟气流速为11 m/s时,催化剂孔壁在一年内就会磨穿,在实际运行过程中,应降低烟气流速并选择合理的烟气入射角。     

延长火电厂脱硝催化剂使用寿命的探究

如今,各大燃煤电厂大多已经建立了自己的脱硝系统,并且已经开始正常运转,然而由于我国地域辽阔,各大燃煤电厂的烟气条件不尽相同,造成不能统一进行运行管理。通过分析脱硝系统在运行过程中可能遇到的问题及产生问题的原因,指导运行管理人员从问题着手,解决电厂中脱硝系统在运行中的各种问题,从而延长催化剂的使用寿命,降低电厂的运行成本。     

烟气飞灰对SCR脱硝催化剂的磨损性能试验研究

利用自制的冷态飞灰磨损试验台,进行了飞灰对SCR脱硝催化剂磨损性能影响的试验研究。结果表明:催化剂磨损主要发生在端面,烟气流速是催化剂磨损的主要因素,催化剂磨损率以速度指数基本为4的规律变化,且速度指数随飞灰粒径的增大而减小;飞灰粒径和飞灰质量浓度是催化剂磨损的次要因素,粒径指数在1附近变化,且随烟气流速的增大而减小,催化剂磨损率正比于飞灰质量浓度;在实际运行过程中,应尽可能保证流场均匀,避免局部高速,以减轻催化剂磨损,保证脱硝系统经济安全地运行。     

电厂脱硝催化剂活性下降分析

本文对SCR脱硝催化剂运行过程中活性下降的原因进行总结分析,得出催化剂热烧结、化学中毒、磨损、堵塞会导致催化剂失活,并介绍了有效防止催化剂失活的措施。     

蜂窝式SCR催化剂烟气脱硝试验研究

用模具挤出的方法制备了蜂窝式0.98%V2O5-9 65%WO3/TiO2的SCR脱硝催化剂,采用BET、XRD、SEM、XRF等方法对微观结构进行考察.在SCR脱硝试验装置上测试各种条件下催化剂的性能,并与结构类似的商业催化剂进行对比.通过试验发现,在空速比(SV)为4 000 h-1、NH3/NO=0.9～1.0、300～400 ℃范围内,自制催化剂的NO脱除率、SO2氧化率、N2O生成率和氨逃逸量,与商业催化剂相比性能接近,基本达到商业应用的要求.在水蒸气含量超过5%时对NO脱除率影响不大,因此催化剂适用于实际烟气.试验中未观察到SO2对NO脱除的促进作用.自制催化剂结构强度低于商业催化剂,有待进一步改进.     

我国SCR脱硝催化剂服役过程中运行规律的研究

针对某电厂SCR脱硝催化剂服役过程中的运行规律进行了现场试验研究,自行设计了催化剂活性测量装置,并利用先进的测试手段研究了催化剂失活的原因.结果表明:催化剂失活主要是由于催化剂磨损造成的活性组分流失及飞灰表面沉积共同作用所致,而在飞灰表面沉积作用中,以碱金属和CaSO4的影响为主.     

蜂窝状催化剂脱硝过程数值计算

对蜂窝状催化剂内部的对流、传质、化学反应过程进行分析研究。建立壁面区域的控制方程,由几何对称性及扩散平衡写出边界条件,生成自适应网格,利用有限差分法对控制方程进行离散,求壁面NO浓度分布;建立蜂窝状催化剂通道内部区域的控制方程,由几何对称性及扩散平衡写出边界条件,采用交替方向隐式(ADI)算法对控制方程进行离散;最后通过方程式联立并求解,得到对于给定温度、气流速率、一定的脱硝效率和可接受氨泄漏量的条件下最佳NH3/NO比的计算式。实例计算得出:SCR反应仅发生在靠近催化剂壁面的一薄层内,其余部分均为死区;由催化剂单个孔内NH3和NO沿轴向的浓度分布情况,得到各断面上NH3的浓度下降比NO来得快,主要由于NH3在高温下被氧化而导致的结果;由一定NO进气浓度、温度和气流速率下的最佳NH3/NO比,得出最合适的NH3给气流量与NO不是等摩尔。     

SCR脱硝催化剂研究及产业现状分析

在众多烟气脱硝技术中,选择性催化还原法(Selective Catalytic Reduction,SCR)是脱硝效率较高、较为成熟的技术,其NO x的脱除率可达到80%~90%。通过分析,研究了目前SCR烟气脱硝技术研究及产业发展现状,可为火电机组烟气脱硝提供参考。     

SCR脱硝催化剂国内专利技术进展

脱除锅炉或FCC再生烟气中的NOx是保护环境、改善空气质量的重要途径。SCR脱硝作为最常用、最经济、最有效的脱硝工艺,其核心是催化剂。综述了国内SCR脱硝催化剂专利技术。脱硝催化剂的载体主要有TiO2载体、TiO2/SiO2载体、TiO2/硅酸盐载体、Al2O3/SiO2载体和活性炭等载体,载体也逐步从单一组分向多组分发展,改进的方向是提高载体的热稳定性、机械性能并调节载体的孔结构及酸碱性;活性组分从单组分、双组分向多组分发展,活性组分元素从W和V的氧化物向含Fe、Ce、Mn、Bi和Cu等元素的复合氧化物发展,改进的方向是通过不同元素氧化物之间的协同,提高催化剂的低温脱硝活性、扩大脱硝温度窗口,提高耐SO2及耐H2O毒性,提高催化剂寿命;在经济上,改进的原则是要充分考虑催化剂的制造成本和使用的技术经济性,改进的方向是以便宜的原料,如氧化铝,取代较贵的原料,如TiO2;在催化剂成型上,要求催化剂载体能适应工艺的需要,可以方便地加工为所需要的几何形状。     

铁矿石SCR低温脱硝催化剂的改性研究

将稀土元素Ce掺杂进菱铁矿制备改性催化剂,采用该催化剂进行烟气SCR低温脱硝反应,研究其催化活性,并利用X-荧光分析法(XRF)、比表面积分析法(BET)、X-射线衍射法(XRD)、NH_3-程序升温脱附法(NH_3-TPD)等对改性前后的菱铁矿催化剂进行表征分析.结果表明:改性后菱铁矿催化剂的催化活性有显著提高,抗硫性和持久性也有较大提高;菱铁矿掺杂Ce后,原菱铁矿中Fe、Mn等元素与Ce元素相互作用,致使比表面积增大,晶型结构得到改善,表面酸性有所提高,从而大大提高了催化活性.     

燃煤锅炉SCR前高温除尘对脱硝催化剂保护的研究

为了减轻甚至消除燃煤飞灰对选择性催化还原(SCR)催化剂的堵塞、磨损和中毒,分析飞灰对SCR-催化剂的影响和现行应对措施,论述金属膜滤料和高温除尘器的主要性能,研究金属膜高温除尘器在某410 t/h燃煤锅炉上的应用效果。结果显示:布置在SCR前的高温除尘器能够极大减少进入SCR的飞灰,有效消除飞灰对催化剂的堵塞、磨损和中毒现象,还能够延长催化剂使用寿命,减小SCR和空预器阻力,节约超低排放系统能耗和成本。     

新型波纹板式脱硝催化剂技术探析

本文从波纹板式脱硝催化剂的生产技术、产品特点及应用三方面系统的介绍了波纹板式脱硝催化剂技术特点。波纹板式脱硝催化剂生产工艺稳定,生产周期短,产品具有波纹式整体压延成型、高强度玻璃纤抗热冲击力强、独特三态孔结构、比表面积高、SO_2氧化率低、抗中毒性高、单位体积重量轻、应用温度范围宽、产品种类多等优势使得波纹板式脱硝催化剂在燃煤、燃油、燃气、其他工业窑炉燃、VOC载体等多个领域具有广泛的应用前景和很好的社会环境效益。     

烟气温度对SCR脱硝催化剂的影响

江苏徐塘发电有限责任公司4号炉低氮燃烧器技改运行后,由于省煤器出口温度低于设计值,在负荷低于210 MW时,造成SCR脱硝停运,脱硝投运率较低。文中叙述了烟气温度对SCR脱硝机组催化剂的影响,并从锅炉的启停、运行烟温高低、事故状态三个方面进行了阐述通过分析,并针对性地对SCR脱硝系统进行了优化设计,制定了防止催化剂损坏的措施,该措施对延长催化剂寿命,降低SCR脱硝机组的运行维护具有重要意义。     

介孔TiO2为载体的V-W-Ti催化剂及其脱硝性能

针对燃煤电站锅炉烟气脱硝的主流工艺选择性催化还原技术(selective catalytic reduction,SCR),设计了具有介孔载体结构钒-钨-钛体系(V-W-Ti:V2O5-WO3/TiO2)催化剂.研究了TiO2载体的晶型、介孔结构、表面形貌对催化剂脱硝性能的影响.结果表明:采用不同模板剂制备得到的TiO...     

SCR烟气脱硝效率及催化剂活性的影响因素分析

分析了影响选择性催化还原法烟气脱硝性能的主要因素,重点分析了脱硝效率及催化剂活性随反应温度、NH3/NOx摩尔比、入口NOx浓度等参数的变化规律.     

300MW机组氧化脱硝技术分析及工程应用

针对300MW机组运行现状,提供了利用低温氧化技术对锅炉烟气中氮氧化物进行脱除的改造方案,以满足最新的环保排放要求,同时减轻选择性催化还原(SCR)系统运行压力和氨逃逸造成的空预器堵塞等疑难问题,为同类型机组进行深度减排改造提供借鉴和指导意义.