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。     

烟气参数对选择性催化还原系统设计的影响分析

飞灰堵塞及对催化剂的物理冲蚀是造成脱硝装置性能恶化的最主要原因.对比2个选择性催化还原(SCR)烟气脱硝工艺设计案例,分析烟气流量、飞灰特性等参数在装置设计中的重要性.指出在对锅炉进行SCR脱硝改造设计时,应事先获得烟气流量、温度、飞灰含量、粒度分布及矿物组成等特性参数,并根据飞灰特性,着重于优化除灰、防堆积及防冲蚀磨损的设计.     

某660 MW超超临界机组脱硝催化剂不均匀磨损治理

火电厂SCR脱硝催化剂不均匀磨损会降低催化剂的整体使用寿命。以某660 MW机组超超临界锅炉SCR装置为研究对象,利用数值模拟和现场测试方法,找出了催化剂不均匀磨损的原因;运用数值模拟方法对不同改造方案进行模拟计算,优选出SCR脱硝装置入口断面流场、颗粒浓度场分布均匀的改造方案并加以实施。改造后的测试结果表明,脱硝装置入口烟气流速和飞灰浓度均匀性得到提高,因而可使催化剂的不均匀磨损问题基本得到解决。     

SCR烟气脱硝催化剂失活机理综述

从催化剂热烧结、催化剂中毒、催化剂堵塞、催化剂磨损4个方面阐述催化剂的失活机理。通过研究催化剂的各种失活机理,可以有针对性地根据锅炉特性、燃料特性以及飞灰成分进行SCR脱硝系统的优化设计,制定防止催化剂失活的措施,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。     

蜂窝式脱硝催化剂在烟气中磨损行为的模拟研究

利用耐磨损性能模拟试验装置,在不同条件下对用于选择性催化还原法（SCR）脱硝的多种规格的蜂窝式脱硝催化剂进行了耐磨损性能的试验研究。结果表明,壁面磨损是导致蜂窝式催化剂耐磨损性能下降的主要原因,其磨损行为符合“马格努斯”效应的理论;采用多层布置的催化剂中,下层催化剂的磨损要比上层相对严重;在高浓度飞灰工况中,要科学慎重地进行催化剂选型,当飞灰质量浓度超过30 g/m³时,建议选用标准型、壁厚大于1.0 mm的催化剂。     

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。     

高尘烟气脱硝催化剂耐磨性能研究

分析指出高尘烟气条件下造成脱硝催化剂磨损的主要因素是烟气流速、飞灰硬度以及催化剂表面材料抗屈服强度等,磨损在催化剂顶部和内部通道均有发生。对此,提出了催化剂顶端加固,提高表面材料的抗屈服强度,增加催化剂壁厚以及选择合适的催化剂类型等措施。经过比较得出,平板式催化剂在高尘烟气条件下的耐磨性最强。     

脱硝反应器内烟气与飞灰分布差异的数值模拟

火电SCR脱硝反应器催化剂层积灰现象是影响脱硝性能和安全运行的重要因素之一,而传统工程导流设计方法中飞灰浓度场的分布易被忽视。以某600 MW机组脱硝装置实际积灰情况为例,运用多相流体力学模拟方法建立多相流模型,研究了反应器内烟气流场及飞灰浓度场的分布特征,并通过增设导流板的方式对烟气及飞灰流动状态进行了优化调整。研究结果表明,飞灰浓度场分布均匀性随飞灰颗粒的粒径和真密度增加而下降,飞灰颗粒浓度或真密度较高工况极易造成催化剂层积灰堵塞,导致故障。在制定脱硝装置导流设计方案时,应论证烟气和飞灰的均布性,以确保装置安全高效投运。     

SCR蜂窝式脱硝催化剂耐磨损性能模拟试验装置研制与应用研究

论述了一种新颖的SCR蜂窝式脱硝催化剂耐磨损性能模拟试验装置,并利用该装置对六种规格的SCR蜂窝式脱硝催化剂进行了耐磨损性能的试验研究。研究表明:该模拟装置能较逼真地模拟电厂实际运行的飞灰条件,其工作原理和设计思路可靠有效。随着催化剂的开孔率增加,催化剂耐磨损强度和耐磨损性能提高;磨损剂消耗量和试验时间增加,都会增加催化剂的磨失量,对催化剂的耐磨损性能带来不利影响。     

火电厂SCR脱硝催化剂失活原因的分析

对SCR脱硝催化剂运行过程中活性下降现象及其效率降低问题的产生原因进行总结和分析.对可逆的活性降低过程,宜通过运行条件的改变或再生等手段恢复活性;对不可逆失活过程产生的废弃催化剂应妥善处理,避免二次污染环境和资源浪费.指出应根据我国锅炉特点、脱硝反应器布置、燃料特性以及飞灰组成进行脱硝催化剂活性研究,同时为其性能检测与再生提供参考.     

双套管气力输灰技术的应用

某电厂2×362．5MW机组静电除尘器从英国GEC引进,设计除灰系统采用气力斜槽水力除灰方式。随着燃煤灰分的增加、粉煤灰市场需求量的增大,逐渐暴露除干灰系统出力不足等问题,采用双套管气力输灰技术对除灰系统进行了改造。3年的运行表明：双套管气力除灰技术具有不堵管、浓度高、流速低、磨损小、对干灰品质适应性强等特点,相对其它气力输灰系统具有明显的优势。     

PLC自动控制在双套管输灰系统中的优化及应用

传统双套管输灰系统存在灰路堵管、灰管磨损以及堵管报警不能区分管路真实状态等突出问题。基于双套管输灰技术原理,分析双套管输灰系统的工艺流程特点,通过优化PLC逻辑控制程序实现系统的改造。在海门电厂、贵港电厂除灰系统改造中应用了该PLC逻辑控制程序优化方法。应用结果表明:灰路堵管、灰管磨损、堵管报警不能正确区分管路真实状态等问题得到解决,除灰系统的安全性、经济性、可靠性得到有效提高。该PLC逻辑控制程序优化方法对电厂的除灰系统程控改造具有重要的指导意义。     

省煤器错列管束飞灰磨损预测研究

针对电厂锅炉省煤器管等对流受热面的飞灰磨损问题,建立了错列管束的物理模型,以贴体网格进行数值模拟计算,得到省煤器近壁处烟气的流速分布,预测省煤器管的磨损情况或进行磨损加速试验。本方法可用于预测省煤器内部管束的磨损;在实施防磨时,直观地预测防磨效果,进行防磨方案的选优。     

W型锅炉SCR脱硝装置积灰原因分析与治理

某电厂W型火焰锅炉燃用高灰分无烟煤,SCR脱硝反应器催化剂、导流板、整流格栅、支撑钢梁积灰严重,造成了流场不均匀和催化剂堵塞,影响了SCR脱硝系统的性能。根据运行经验和CFD技术,分析得出SCR脱硝装置积灰的原因是设计不合理、催化剂选型不合理、流场不均、吹灰效果不佳、长期低负荷运行和燃煤灰分远超设计值。通过采用烟气流场优化及1∶10物理模型试验,对导流板、整流格栅和顶部烟道进行了改造,同时将蜂窝式催化剂更换为板式催化剂,加装声波吹灰器。改造后运行3个月,对脱硝装置进行内部检查,反应器水平烟道、导流板积灰明显减少,整流层未见积灰,催化剂表面和孔隙无积灰、堵塞现象,证明所采取的各项措施有效解决了SCR反应器内积灰、催化剂堵塞问题。     

回转式空气预热器密封和吹灰系统的改造

河北西柏坡发电厂300 MW火电机组锅炉回转式空气预热器存在漏风和堵灰缺陷。其原因是转子的热变形、密封片两侧压差较大、风压较高造成转子两端漏风。分析原因后,进行了空气预热器双密封结构的改造和密封间隙的调整,以及采用燃气脉冲吹灰技术,降低了空气预热器漏风量以及空气预热器积灰和低温腐蚀。     

气力除灰系统的流程及常见故障分析

介绍邯郸热电厂气力除灰系统的流程和运行方式,针对运行中出现的堵管、下料不畅、管道磨损等常见故障进行分析,通过采取改变管道内部结构、加大灰斗气化压力、改变平衡管接口位置等措施,保证系统的正常运行。     

空气预热器堵灰原因分析及预防措施

介绍了内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司600MW机组锅炉空预器堵灰情况,文章分析了空预器堵灰的主要原因（如锅炉燃煤特性偏离设计值太大;省煤器灰斗输灰不畅）,并给出了针对性的预防空预器堵灰的措施（如冬季加强暖风器的综合治理;制粉系统投运时尽量能满足着火能量等）。解决了因空预器堵灰被迫停炉的问题。     

电除尘出灰系统的改进

通过对河坡发电有限责任公司电除尘干出灰系统运行状况分析，提出了具体解决堵灰的方案，改进投运后没有再出现堵灰现象，取得了良好的稳定性，减少了污染。     

电站锅炉省煤器结构变化对飞灰磨损影响的研究

介绍了电站锅炉省煤器飞灰磨损的主要影响因素。分析了各种省煤器结构形式、对流管束排列方式和几何尺寸等结构因素的变化对省煤器管束飞灰磨损的影响,给出了抗磨性好、磨损量小的电站锅炉省煤器的结构形式。