大型燃煤机组SCR脱硝催化剂失活研究

催化剂是燃煤电厂选择性催化还原(SCR)烟气脱硝技术的核心,催化剂的活性和寿命决定了脱硝效率和脱硝成本.针对目前国内燃煤机组脱硝催化剂易失活、更换频率高等问题,通过查阅相关文献对催化剂磨蚀、堵塞、烧结、中毒等四种主要失活现象进行了研究.从四种主要失活现象的微观机理入手进行分析,并结合实际运行经验,总结了不同失活现象产生的原因,提出了在燃煤电厂实际运行中可有效抑制催化剂失活的方法.研究对提高脱硝效率、降低脱硝成本具有一定的指导意义.     

钒钛基系列氨法SCR催化剂失活机理探析及其预防方法

阐述了氨法钛钒基选择催化还原催化剂脱硝原理,并且归纳总结其失活机理,针对工程实际情况,提供相应预防方法,以便提高烟气脱硝催化剂管理水平,延长催化剂寿命,降低烟气脱硝运行成本,对其他催化剂运行管理提供借鉴。     

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.     

SCR脱硝反应器内烟气与氨均混的数值模拟

为了改善选择性催化还原(SCR)脱硝反应器内烟气与氨气的混合效果,提出3种导流板布置方案,应用数值模拟方法分析了导流板布置方式对SCR反应器内烟气流场与氨浓度分布的影响.分析结果表明:不同的导流板布置方式对烟气与氨气混合效果具有重要影响,采用3块导流板不均匀布置的方案具有最佳的混合效果.     

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。     

CO变换工段催化剂失活原因的分析

作者根据多年的生产实践 ,从各个角度分析了催化剂失活的原因 ,这对于CO变换工段操作和节能降耗具有重要的指导意义和参考价值。     

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。     

SCR脱硝催化剂失活原因分析及再生研究

以运行后失活的蜂窝状SCR脱硝催化剂和新鲜催化剂为研究对象,测试了两者的脱硝效率;并且通过扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射(XRD),氮气吸附脱附,傅里叶红外光谱(FTIR),X射线荧光光谱(XRF)等手段对2种催化剂的表面形貌、晶体结构、孔隙分布、物质组成进行了表征,分析了其失活原因。结果表明:碱金属中毒、活性成分流失和孔道堵塞是造成催化剂活性下降的主要因素。在此基础上对失活催化剂进行了再生活化处理,其脱硝效率恢复到新催化剂的约95%。     

我国SCR脱硝成本分析及脱硝电价政策探讨

分析了SCR脱硝装置成本,指出还原剂费用、催化剂费用和固定资产折旧费用是SCR脱硝装置成本中最大的3项费用,在此基础上,从设计脱硝率、还原剂价格、还原剂类型及SCR装置建设形式等方面定量分析了影响SCR脱硝装置上网电价增量的因素,提出了推荐的脱硝电价计算式。该式综合考虑了影响SCR脱硝装置上网电价增量的主要因素,对我国脱硝电价的计算及相应政策的出台具有一定的参考意义。     

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。     

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。     

选择性催化还原烟气脱硝反应器流场的模拟优化

为改善反应器的性能,分析了影响选择性催化还原(SCR)反应器性能的因素及其关系,阐明了流场均匀性对提高SCR反应器运行性能的重要性,指出优化流场是提高SCR反应器性能的有效措施.以一台660MW机组为例,对其SCR反应器入口烟道和反应器导流部件进行了模拟优化设计,得出了流场优化设计布置方案.结果表明:通过优化布置,可以提高喷氨格栅(AIG)截面和催化剂入口截面速度分布的均匀性,从而改善SCR反应器的运行性能.     

船用柴油机SCR反应器热-结构耦合分析及优化设计

针对船用柴油机SCR反应器工作过程中受排气温度影响发生变形的问题,对反应器进行了热-结构耦合分析;根据分析结果提出了反应器优化设计方案。优化前后的分析数据表明:该优化方案可有效降低反应器变形,同时可降低其等效应力。     

新型回转式脱硫脱硝及再生一体化反应器的研究

以铝基铜干法烟气脱硫脱硝一体化及再生工艺为基准,设计了1套新型回转式脱硫脱硝及再生一体化反应器,并采用Fluent软件对新型反应器内部脱硫脱硝及再生过程进行了数学模拟.结果表明:新型回转式反应器的结构采用分区设计、结构紧凑,有效避免了再生气体的泄漏,减少了安全事故,并可在脱硫脱硝的同时对催化剂进行再生循环使用,降低了运行成本;整体反应器的脱硫、脱硝效率达到90%以上,符合新颁布的<火电厂大气污染物排放标准>,且再生效率完全满足反应器再次进行脱硫、脱硝的要求.     

利用TiO2光催化烟气同时脱硫脱硝的实验研究

制备了固定型TiO2光催化剂,在自行设计的光催化反应器上进行了烟气脱硫脱硝实验研究,考察了氧气浓度、烟气湿度、照射时间,停留时间对脱硫、脱硝效率的影响.实验表明:有氧条件下,反应器预通水蒸汽时间控制在15 min左右,通入烟气后,照射时间100 min,获得脱硫效率为98%,脱硝效率为67%的结果.并对脱硫脱硝反应机理进行了探讨.     

电站锅炉SCR烟气脱硝系统优化数值模拟

针对某电厂300MW锅炉的选择性催化还原(SCR)反应系统,采用计算流体力学软件对不同结构下SCR反应器的脱硝特性进行了数值模拟,分析了导流板布置对SCR反应器内流场分布均匀性的影响,研究了不同布置方案下SCR反应器内氨氮物质的量比(简称氨氮比)分布的规律.结果表明:烟道内无导流板时,SCR反应器内的流场和NH3体积分数分布严重不均,SCR反应器的脱硝效率较低,氨逃逸率较高;采用初始方案,SCR反应器内的流场改善较大,但是第一层催化剂入口处氨氮比分布偏差大于5%;采用最终方案,第一层催化剂入口处的速度偏差为3.84%,氨氮比分布偏差为3.79%,SCR反应器的脱硝效率达到83%,NH3逃逸率低于5×10-6.     

选择性催化还原烟气脱硝反应器的变工况运行分析

建立了选择性催化还原烟气脱硝过程数学模型,对烟气脱硝反应器的变工况参数进行了计算分析,并研究了反应器入口烟气流量、温度和NOx浓度等参数变化对脱硝效率和氨逃逸量等参数的影响,为选择性催化还原烟气脱硝反应器的设计和运行提出了建议.     

Design and Thermal Analysis of the Large Fire Door for AP1000 Nuclear Reactor

The large fire door is the key component to ensure the effectiveness of fire zone in AP1000 nuclear reactor. According to the fire design requirements and design criteria, the global structure of the large fire door is designed. Based on the designed structure, the thermal mathematical model of the large fire door is established. Based on the solid heat transfer theory, the multi-layer heat transfer theory and integrated heat transfer theory, the differential equations of heat conduction, initia...     

汽油机停缸技术的模拟优化

停缸技术是一项提高汽油机燃油经济性的有效技术措施.某V6发动机的模拟计算结果表明应用停缸技术后在所计算转速范围内燃油消耗均得到改善,但同时停缸发动机的振动加剧.运用可变停缸数的停缸方式选择了停缸工作区域,同时通过优化停缸发动机进气歧管进一步扩大了停缸工作区域.