SCR脱硝催化剂寿命管理研究

催化剂是燃煤电站SCR脱硝系统的核心,其在运行过程中会缓慢失活,及时更换失活催化剂或者加装新催化剂是保证SCR脱硝系统高效经济运行的关键。以氨逃逸量为评判标准,基于SCR反应器的基础模型和催化剂失活模型,建立了符合脱硝工况实际的催化剂寿命管理模型。该模型以氨氮摩尔比小于1的真实工况为建模条件,综合考虑了反应器入口氨氮摩尔比以及反应器内部各层催化剂入口氨氮摩尔比变化,经与实际催化剂失活时间进行比较,证明所建模型准确,假设催化剂运行工况恰当。在此基础上,根据催化剂更换或者加装情况,给出12种可能的催化剂管理方案,并以催化剂使用寿命为评价标准,从中获得了最优方案。     

SCR烟气脱硝催化剂V-W-TiO_2失活预测模型

针对燃煤电厂选择性催化还原(SCR)脱硝催化剂失活问题,在催化剂失活最主要的3个因素(化学中毒、孔道堵塞、飞灰磨损)基础上构建对应的失活函数。将电厂SCR烟气脱硝系统运行数据带入模型进行拟合,进而建立催化剂失活预测模型,得到模型中多种涉及失活的关键性参数。结果表明:毒性氧化物在催化剂上的沉积速率依次为K_2OCaONa_2OAs_2O_3,堵塞速率与飞灰的浓度及粒径分布有关;磨损系数与烟气流量、流速及飞灰颗粒性质有关;采用失活预测模型能较好预测催化剂实际失活的情况。     

造成SCR脱硝催化剂失活的关键物质及预防

对引起燃煤电厂SCR脱硝催化剂失活的主要物质进行了分类总结。分析发现,烟气中亚微米颗粒物数目众多且粒径细小,碱金属、碱土金属和重金属等能引起催化剂化学失活的有毒物质易于富集在亚微米颗粒物上; 亚微米颗粒物沉积在催化剂表面,引起催化剂中毒及催化剂孔道堵塞,成为催化剂失活的关键影响因素。为减缓SCR脱硝催化剂由此产生的失活问题,介绍了团聚技术及抗中毒催化剂的相关研发。     

SCR脱硝催化剂全过程管理模式的构建与实施

为降低选择性催化还原(SCR)烟气脱硝系统运行成本,保证SCR脱硝系统的良好运行,构建了SCR脱硝催化剂全过程管理模式。其涵盖催化剂生产、运行及失活的全过程,包括催化剂驻场监造、到厂验收、性能检测、寿命评估、再生方法等一系列管理方面的内容。以催化剂性能检测为手段,实时掌握脱硝催化剂从生产到运行各阶段的性能和水平,发现催化剂运行异常可及时进行评估,以便尽早采取防范措施。通过采取SCR脱硝催化剂全过程管理,可进一步延长催化剂使用寿命,更好地发挥催化剂潜能。     

SCR催化剂在火电厂的应用

催化剂是选择性催化还原脱硝(SCR)系统的核心组成部分,催化剂性能的优劣直接关系到脱硝效率和经济性。现对3种不同结构形式的SCR催化剂进行性能比较,介绍了各种金属氧化物在催化脱硝过程中的作用。在SCR催化剂的运行过程中,分析了温度、氨氮摩尔比等参数对催化剂性能和寿命的影响。根据SCR系统的运行特点,提出了飞灰磨蚀、催化剂堵灰、碱金属和砷中毒、烧结是造成催化剂失活的主要原因。     

燃煤锅炉烟气SCR脱硝催化剂再生工程实践

针对锅炉烟气SCR脱硝中催化剂的损耗,提出并实施了催化剂再生的小试和中试。对失活的催化剂进行检测,研究了催化剂失活的原因;介绍了失活催化剂再生方案及再生前后催化剂的活性指标;详细介绍了催化剂再生的中试及工程应用。结果表明:失活催化剂的再生实践是成功的,失活催化剂的活性能有效地恢复;脱硝效率有所提高。     

失活SCR烟气脱硝催化剂再生工艺工业试验研究

SCR烟气脱硝催化剂在广泛使用的同时,失活催化剂大量产生。对失活催化剂进行再生,经济和环保意义重大。以某燃煤电厂运行了近25000h的失活SCR烟气脱硝催化剂为研究对象,在分析催化剂失活原理基础上,对催化剂再生过程中主要影响因素（压缩空气吹灰压力、超声清洗时间、清洗液硫酸浓度等）进行研究,并介绍失活催化剂再生处理步骤,包括清灰、预清洗、深度清洗、活性组分负载、热处理等。各类检测结果表明,采用所研发的方案进行再生,失活催化剂中碱金属、碱土金属及硫酸盐等污染物被有效清除,催化剂通孔率高达98.7%,比表面积明显恢复,相对活性提升至99%,抗压强度及单层催化剂SO₂/SO₃转化率符合使用要求,即失活脱硝催化剂各理化、工艺性能及其机械强度得到了有效恢复,可以再安装于脱硝反应器中继续使用。     

SCR脱硝催化剂反应活性探讨

随着我国对环保及氮氧化物排放指标要求的不断提高,SCR脱硝技术在我国得到了广泛的应用,SCR脱硝催化剂性能的好坏直接关系到脱硝系统的运行效果。通过对实际生产中因积灰堵塞、磨损和中毒使催化剂失活的原因分析,提出在设计和运行等方面的优化措施,以期对延长催化剂寿命、降低运行费用提供参考。     

SCR脱硝催化剂的再生与回收

SCR烟气脱硝中的催化剂是脱硝系统的重要核心,但价格高昂的催化剂的使用寿命有限,催化剂的消耗对于脱硝系统的运行成本有着重大影响。为此,分析了失活催化剂在现阶段的回收及再生情况,对能否为电厂减少经济开支以节约运行成本及减少废弃催化剂带来的二次污染进行了探讨。     

基于失活商业脱硝催化剂制备的再生SCR催化剂性能研究

为了解决燃煤电厂废弃商业SCR催化剂的处理以及充分利用锰基SCR催化剂的低温活性,提出了失活商业SCR催化剂再生的新方法:将失活的商业SCR催化剂作为载体,利用多步浸渍法,将锰氧化物(MnO_x)负载于载体上,制备成新的脱硝催化剂。利用XRF,XRD,SEM,XPS和N_2等温吸附等测试技术对新鲜催化剂、失活催化剂以及再生催化剂进行表征,以探究再生方法制备的催化剂相比失活催化剂带来的变化。结果发现,针对采用的原始失活催化剂来说,MnO_2负载质量分数为4.67%时,催化剂的综合理化性能和催化剂的脱硝活性最优。另外,再生的催化剂在250℃条件下仍然可以保持较高的脱硝活性,说明再生的催化剂具有更宽的活性温度窗口。再生催化剂中起到催化作用的是未中毒的V_2O_5以及负载的MnO_x。MnO_x可能为催化剂带来了低温活性。同时,催化剂在高空速下依然可以保持较高的催化活性。该再生方法不仅可以实现废弃的SCR催化剂的再生,还可以提升催化剂的催化性能。     

SCR脱硝系统催化剂综合分析管理系统

针对国内SCR脱硝系统运行经验积累较少,相关的运行优化技术和优化支持软件开发比较欠缺的现状,在借鉴国外催化剂管理经验基础上,开发了具有自主知识产权的C/S架构催化剂综合分析管理系统.建立了SCR催化剂特征数据库,开发了催化剂更新周期估算和更新计划评估功能模块;对催化剂的有效管理进行探索,全面开发催化剂管理的内容、方法和流程,以期为逐渐缩小中国与国外SCR催化剂管理技术差距、提高电站锅炉SCR脱硝系统催化剂管理技术水平提供借鉴.     

选择性催化还原脱硝技术在电站锅炉上的应用

介绍和分析了选择性催化还原(SCR)技术烟气脱硝工艺及其化学反应机理.阐述了影响SCR脱硝效率的几个主要因素.并以福建后石电厂SCR装置(高尘布置方式)为例总结分析了选择性催化还原脱硝技术对电站锅炉运行带来的系列性影响.并指出为保护环境,燃煤电站锅炉的NOx排放需得到有效控制.SCR技术将在中国NOx减排中得到广泛应用.     

某电厂600 MW机组烟气脱硝系统性能评价

对烟气脱硝系统进行性能评价,有助于脱硝系统寿命管理和安全运行。以某火电厂600 MW机组选择性催化还原（SCR）烟气脱硝系统为例,介绍了烟气脱硝系统的评价过程与评价方法。通过测试一系列基础参数,包括脱硝效率、反应温度、SO2/SO3转化率、氨逃逸率、催化剂压降、催化剂内烟气流速及飞灰浓度等,掌握了此台机组脱硝系统的主要性能。试验结果表明,该SCR脱硝系统性能良好。为防止高温下SO2/SO3转化率升高及高负荷下催化剂内烟气流速过高,对该脱硝系统的运行调整提出了建议。     

燃煤电厂运行中脱硝催化剂的性能检测评价与分析

选择性催化还原（SCR）脱硝催化剂的性能直接影响SCR脱硝系统的脱硝效率和运行状况。对某燃煤电厂SCR脱硝装置系统运行28 000 h催化剂的外观、理化特性和工艺特性进行了检测与分析。结果表明,该催化剂整体性能保持较好,但其活性与新催化剂活性之比K/K₀值已低于催化剂化学寿命期满时的阈值,为满足脱硝系统的达标排放,需及时更换催化剂或对催化剂进行再生处理。根据运行中脱硝催化剂的性能检测与分析结果,对脱硝系统的优化和经济运行提出了合理的建议。     

超低排放改造工程脱硝催化剂的设计和采购分析

随着氮氧化物排放限制的进一步严格,国内燃煤机组将开展有关超低排放的改造。在分析和总结前期SCR脱硝催化剂质量和运行特点的基础上,为规范和严格催化剂的设计和采购,结合当前脱硝催化剂的生产现状和脱硝系统运行控制现状,以及笔者对近3年脱硝催化剂的检测结果,对国内现役燃煤电厂SCR脱硝装置超低排放改造所涉及的脱硝催化剂的设计和采购,提出了具体注意事项,其中特别对加装备用层催化剂设计以及催化剂采购技术协议内容及其可能存在的问题进行了分析。     

SCR脱硝催化剂孔隙尺度格子Boltzmann数值模拟研究

孔隙率是选择性催化还原(SCR)脱硝催化剂结构的重要指标,对催化剂的脱硝效率有重要影响.根据工程依据范围创建微观孔隙尺度的SCR脱硝催化剂多孔介质模型,采用随机配置的方法,构造出8种不同孔隙率.采用格子Boltzmann方法模拟SCR催化剂表面流动及传质耦合化学反应过程,在特定烟气流速和NO原始浓度工况条件下获得多孔介...     

SCR催化剂的磨损试验与数值模拟研究

高灰型布置的SCR脱硝系统其催化剂运行环境恶劣,烟气流速、飞灰颗粒及其粒径大小等客观因素对催化剂均会造成磨损。为研究烟气流速、飞灰粒径、飞灰质量浓度以及烟气入射角等对催化剂磨损造成的影响,采用日趋成熟的CFD数值模拟软件对不同工况时的SCR脱硝催化剂磨损情况进行研究,并且通过自建的冷态试验台进行了验证。研究结果表明,脱硝催化剂的磨损与上述4种影响因素均有很大关系,其中飞灰质量浓度、烟气入射角的变化对催化剂的磨损率影响较大,因此在实际运行中应增设导流板,避免因入射角和飞灰质量浓度的不均匀性导致催化剂磨损,另外还应选择合理的烟气流速以减小磨损,保证SCR系统的安全稳定运行。     

浙江省燃煤发电机组SCR烟气脱硝系统的运行状况评估

评估了浙江省内已经投产的17台SCR烟气脱硝机组的基本情况和投用率,分析了SCR烟气脱硝系统所产生的氨逃逸对空气预热器的影响,同时对几台投运时间较长的SCR烟气脱硝机组的空气预热器阻力进行对比分析,给出了提高燃煤机组SCR烟气脱硝系统投用率的建议,并提出了降低SCR烟气脱硝系统对燃煤机组不利影响的措施。