烟气脱硝SCR装置运行性能评估

对某台600MW机组锅炉烟气脱硝SCR装置的性能和催化剂特性进行了评估。结果表明,机组满负荷时脱硝装置的最高脱硝效率仅有65%,飞灰的硫酸钙及其它物质造成催化剂堵塞阻碍NOx和NH3向活性颗粒的扩散,是导致催化剂活性下降,脱硝效率降低的主要原因。对此,可通过化学清洗及再生以恢复催化剂活性。     

平板式抗砷中毒SCR脱硝催化剂在高砷烟气中活性变化研究

为研究某高砷煤燃煤电厂在役板式抗砷中毒SCR脱硝催化剂的活性变化和脱硝塔不同部位催化剂受烟气的影响,分别对新鲜催化剂和运行1年催化剂进行脱硝活性测试,并通过X射线原子荧光（XRF）、N2吸附/脱附、X射线光电子能谱（XPS）和粒径分析等表征手段进行分析。结果表明,在350℃烟气条件下,运行1年后催化剂的脱硝活性相对于新鲜催化剂有所下降,由94.52%降到最低77.12%,仍表现出较好的抗砷中毒性能;同时,催化剂中累积了大量砷元素,上下层催化剂中砷的平均含量分别达到了10.47%和9.28%;通过表征分析发现,2层催化剂同时发生了砷的物理和化学中毒,上层催化剂主要发生砷的物理中毒,而下层催化剂主要发生砷的化学中毒。     

SCR脱硝催化剂动态再生试验研究

火电厂采用选择性催化还原（SCR）法进行烟气脱硝,所用催化剂价格昂贵,因此有必要对使用过的旧催化剂进行再生。采用7种不同配方的再生液分别对典型的旧催化剂进行动态再生,对再生后的旧催化剂进行脱硝效率和SO₂/SO₃转化率试验,并运用扫描电镜、能谱分析等方法对新催化剂及再生与否的旧催化剂试样进行微观结构和元素组成分析,以评价各再生剂的再生效果和分析催化剂催化效率下降的原因。研究表明,旧催化剂经最佳配方再生液再生后,脱硝效率可增至72.2%,较再生前提高10%,达到新催化剂脱硝效率的92.8%,展现出了良好的应用前景。     

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.     

飞灰改性脱硝催化剂小型工业化试验研究

在小型工业试验台上对飞灰改性脱硝催化剂的脱硝性能及NH3/NOx摩尔比、空速、烟温等影响因素进行了试验分析,并考察了该催化剂长期置于工业运行环境后的活性情况。小型工业试验结果表明,该催化剂有良好的脱硝活性,在空速5 200/h、反应温度320℃、NH3/NOx摩尔比1.2的情况下,脱硝效率可达90%以上。该催化剂置于工业运行环境一年多的时间里,活性未见明显降低,始终维持在90%左右。     

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。     

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。     

SCR脱硝系统催化剂性能预测方法及实践

选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)脱硝系统催化剂运行时间延长后,受飞灰堵塞、冲蚀和化学中毒等影响,活性逐步降低,脱硝性能逐渐降低,需要进行催化剂性能预测以指导催化剂的增加或者更换。基于实验室测试条件,催化剂活性测试结果并不能完全反映脱硝反应器的实际情况,为此,提出利用脱硝系统现场性能测试数据对实验室数据加以修正的方法,即把催化剂的实验室测试数据来掌握催化剂活性下降的速度,而脱硝系统的现场测试数据用来掌握反应器实际的脱硝性能,并以某1 000 MW机组脱硝系统催化剂性能预测的实践例子,来说明SCR烟气脱硝系统催化剂的科学管理。     

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脱硝催化剂宏观性能评估和寿命预测方法研究

针对实际烟气流场和飞灰沉积对选择性催化还原(SCR)脱硝催化剂寿命预测有较大影响的问题,在对大量现场和实验室测试数据进行研究基础上,提出了用SCR脱硝反应器潜能来表征和衡量实际烟气条件下的催化剂整体宏观性能。结合催化剂活性表征方法,构建了SCR脱硝催化剂宏观性能评估和寿命预测方法,用反应器潜能劣化函数宏观预测催化剂剩余寿命,再通过每层催化剂活性劣化函数,可得到具体的催化剂增加、更换或再生方案。以某1 000 MW机组为例,对NOx超低排放改造方案进行了比选,结果表明：低氮燃烧改造和旧催化剂再生均是提高脱硝装置性能的经济有效方法,二者相结合,效果最佳。     

失活SCR脱硝催化剂化学清洗再生技术研究

以某燃煤电厂废弃的失活SCR脱硝催化剂为研究对象,用化学清洗方法对其进行再生,以了解化学清洗液有效成分、浓度和液固比等去除脱硝催化剂表面Fe2O3、K2O、Na2O的效果;同时,对再生前后脱硝催化剂的比表面积、孔容和脱硝活性进行了测试,并对比了二者的表面形貌特征。结果表明：硫酸、硝酸对去除催化剂表面中毒元素非常有效,其中硝酸溶液的最佳质量分数为2%;适当增大液固比有利于彻底清洗催化剂表面的中毒元素;经过化学清洗再生后,脱硝催化剂表面变得粗糙,比表面积增大至新催化剂的93.88%,脱硝活性有较大提高,为新催化剂的89%。     

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。     

高含铝脱硝催化剂运行前后性能对比分析

为了研究催化剂载体中加入过多Al2O3粉末对催化效果及催化剂本身可能产生的影响,以某电厂安装的高含铝脱硝催化剂为研究对象,对其新催化剂和运行8 000 h后催化剂的表观、工艺特性、主要化学成分、微观结构、晶体结构和扫描电镜图像进行了对比分析。研究结果表明,运行8 000 h后催化剂中的Al2O3与烟气中SO2和SO3反应生成Al2（SO4）3,可造成催化剂的扭曲变形断裂、微观比表面积的急剧下降和催化剂晶体粒子板结,从而导致脱硝效率较大程度的下降。电厂应避免将高含铝的催化剂装入脱硝反应器。     

选择性催化还原催化剂在燃煤电厂中应用的注意事项

根据选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)催化剂的特点,指出脱硝催化剂在燃煤电厂应用中应注意活性降低的问题,通过化学机理分析概括了导致催化剂失活的主要原因有:烧结、碱金属中毒、砷中毒、钙的影响、催化剂的磨损和堵塞等,阐述了燃煤电厂应用SCR技术时对催化剂的要求.根据实际工程应用经验,介绍了催化剂在工程应用操作中的注意事项.     

燃煤电厂SCR脱硝催化剂失活及其再生性能研究

以某火电厂新鲜、失活和再生的SCR脱硝催化剂为研究对象,采用XRF、ICP、SEM-EDX、比表面积分析仪、压汞仪和XRD等表征手段,测试了催化剂单元的活性及SO2/SO3转化率;测试结果表明运行后的催化剂活性大幅度降低（从41.5 m/h降低至29.5 m/h）,分析了导致催化剂失活现象原因并制订了再生工艺;与新鲜催化剂相比,再生催化剂活性可恢复至新催化剂的99％（从29.5 m/h升高至41.1 m/h）并较好地控制了其SO2/SO3转化率,再生催化剂微观结构及性能与新鲜催化剂基本一致.     

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。     

某火电厂SCR脱硝催化剂运行状况与活性测试

在某火电厂SCR脱硝装置运行19870 h后,将催化剂取出观察其外观及内部孔道,并测试催化剂比表面积、脱硝活性及SO2/SO3的转化率。将新鲜催化剂活性(K0)与所测试催化剂活性(K)进行比较,得出催化剂的活性损失值。在此基础上,提出了电厂催化剂运行及管理的建议。     

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。     

选择催化还原(SCR)脱硝技术在中国燃煤锅炉上的应用(上)

针对燃煤电厂采用高尘选择催化还原(SCR)脱硝装置时可能遇到的问题进行分析,并对设计SCR反应器和选择适合的催化剂方面提出了建议。在选择催化剂时,针对中国煤要考虑催化剂活性位潜在积灰,以及飞灰中高CaO含量所引起的催化剂的失活。以台山电厂600 MW机组和阳城电厂600 MW机组及美国肯塔基州Elmer Smith电站150 MW机组的SCR脱硝工程为例进行了说明。     

选择催化还原(SCR)脱硝技术在中国燃煤锅炉上的应用(下)

针对燃煤电厂采用高尘选择催化还原(SCR)脱硝装置时可能遇到的问题进行分析,并对设计SCR反应器和选择适合的催化剂方面提出了建议。在选择催化剂时,针对中国煤,要考虑催化剂活性位潜在积灰以及飞灰中高CaO含量所引起的催化剂的失活。以台山电厂600MW机组和阳城电厂600MW机组及美国肯塔基州Elmer Smith电站150MW机组的SCR脱硝工程为例进行了说明。