洛陽萬山脫硝新技術(shù)—SCR脫硝增效“二合一”新模式

一、技術(shù)背景

脫硝系統(tǒng)實現(xiàn)超低排放，主要途徑是對催化劑進行改造，同時加大噴氨量。

電廠脫硝催化劑設(shè)計使用壽命一般是3年或24000小時。隨著超低排放改造的推

進，脫硝催化劑再生、更換或加層的節(jié)點被提前了。脫硝系統(tǒng)的運行費用主要有

三塊：一是還原劑消耗、二是催化劑費用、三是電費。如何制定提效改造方案，

發(fā)揮催化劑{zd0}價值成為了關(guān)鍵。

二、加裝催化劑層的不利因素

   脫硝系統(tǒng)實現(xiàn)超低排放的最普遍的做法就是催化劑加層。電廠在考慮催化劑

加層時，認為新加一層催化劑層屬原設(shè)計方案，加層后wq可達到脫硝超低排放

的要求。

    1、SCR系統(tǒng)阻力增加

    加裝備用層催化劑后，脫硝反應(yīng)器阻力增加（約200Pa），導(dǎo)致引風(fēng)機電耗增加(廠用電率增加0. 04%-0. 07%)，運行費用高。

    2、S02/S03轉(zhuǎn)化率升高

    脫硝催化劑既能夠促進NOx與NH3反應(yīng)，同時也能夠促進S02轉(zhuǎn)化為S03。

一般來說脫硝系統(tǒng)的S02/S03轉(zhuǎn)化率要求不高于1%。增加備用層催化劑，系統(tǒng)

的S02/S03轉(zhuǎn)化率就會增加，三層催化劑運行系統(tǒng)的S02/S03轉(zhuǎn)化率很難保證在

1%以內(nèi)，導(dǎo)致下游空預(yù)器易堵塞等。

    3、催化劑再生次數(shù)降低

    一般催化劑機械壽命為10年．如果達到24000小時化學(xué)壽命就進行再生，

那么這批催化劑可再生3-4次；如果沒有進行再生，而是選擇加層后等到整體脫

硝效率達不到設(shè)計值時再進行再生，那么催化劑的再生次數(shù)將對應(yīng)減少。以運行

5年為例，那么催化劑最多只能再生2次，這樣就沒有發(fā)揮出催化劑Ti02基材

的{zd0}價值。加層增加了原有2層催化劑的機械磨損，不利于今后的再生。

三、催化劑更換原則一一潛能Potentail

催化劑潛能P公式：

催化劑潛能P公式：

K—催化劑活性，m/h；AV—催化劑面速度，m/h。

催化劑活性是催化劑產(chǎn)品的一個綜合性表征值，取決于催化劑的材料組分、 幾何結(jié)構(gòu)以及流動條件等。AV表示單位可視面積單位時間內(nèi)對應(yīng)的煙氣體積。因此潛能P是催化劑層總體性能的表征值。

每個脫硝效率都有相對應(yīng)的潛能P，也就是說每個反應(yīng)器都有一個{zd1}限度的潛能要求。如24000小時內(nèi)需要滿足脫硝效率80%，那么盡管潛能是會隨著活性的衰減而衰減，但是在這段時間內(nèi)催化劑的潛能必須都要高于80%脫硝效率所對應(yīng)的潛能P。

 反應(yīng)器總的潛能P總與各層催化劑的潛能Pn有如下關(guān)系：

P總=P1+P2+P3 (2)

如果一個SCR系統(tǒng)想要達到某個脫硝效率，只需要保證整體潛能高于{zd1}脫

硝效率對應(yīng)的潛能。在加裝備用層催化劑之前就必須先了解目前使用中的催化劑 潛能，歸根到底就是了解活性，需要對目前的運行催化劑進行活性檢測。

四、不加層實現(xiàn)超低排放的方法

1、制定再生方案時提高催化劑活性K，不加層。

2、用其它型式的催化劑整層更換（新的或再生的），不加層。

3、如果以上兩種方案都無法滿足脫硝超低排放的要求，則推薦采用“二合一”催化劑更換新模式，即通過增加催化劑層的體積（新的或再生的），不加層。

五、“二合一”催化劑更換新模式

脫硝催化劑“二合一”新模式是指將原有2層舊催化劑挑選出1層基本完好的催化劑進行深度清灰或再生，并回裝到SCR反應(yīng)器，剩余催化劑先存放在再生工廠倉庫，同時采購更大體積的一層新催化劑（或再生工廠有合適的庫存再生催化劑）安裝至另一層，脫硝裝置長期保持2層運行，實現(xiàn)超低排放。相比加層的方案，“二合一”更換方案都有哪些優(yōu)點？

1、首先，催化劑用量更加合理，有效控制S02/S03轉(zhuǎn)化率。

一般來說，隨著催化劑體積數(shù)的增加，其整體使用壽命近似線性提升。然而在選

擇催化劑用量時，需要考慮S02/S03轉(zhuǎn)化率。脫硝催化劑安裝體量過大，加上超

低排放噴氨量增大，容易導(dǎo)致過高的硫酸氫銨(ABS)產(chǎn)生。

2、其次，更加有效利用催化劑基材，節(jié)約資源。

 “二合一”更換模式下，催化劑中毒物質(zhì)得到及時的qc，并且補充適當(dāng)?shù)拇呋瘎┗钚晕镔|(zhì)。一般來講，催化劑基材的壽命在10年左右，在物理壽命期間內(nèi)，發(fā)揮出更多的催化作用才是節(jié)約資源的途徑。如果催化劑基材長期在病態(tài)中運行，無法發(fā)揮其應(yīng)有作用，是對資源的浪費。

3、靈活補充催化劑，防止催化劑坍塌。

 “二合一”催化劑更換模式及時更換損傷的催化劑，可以有效的遏制催化劑磨損的局部擴圍進而塌陷的事故發(fā)生。剩余的催化劑可以放在危廢工廠儲存或全部進行再生返回到電廠，可以有效補充催化劑運行中一些催化劑。

4、實現(xiàn)超低排放。

目前我國燃煤機組一般配有低氮燃燒器，并進行適當(dāng)?shù)娜紵齼?yōu)化。有些煤粉

爐機組的SCR入口氮氧化物已經(jīng)低至300mg/Nm³，循環(huán)流化床甚至更低。SCR入口氮氧化物有些已經(jīng)偏離了設(shè)計值較多，這種況下，催化劑常規(guī)的加層計劃完

全可以隨之改變?！岸弦弧贝呋瘎└鼡Q模式長期保持2層運行更加經(jīng)濟合理。

5、更加經(jīng)濟。

根據(jù)我們對兩種模式的經(jīng)濟性進行分析，“二合一”新模式（長期保持2層運行）相對加層舊模式（長期保持3層運行），費用大約是后者的70%，優(yōu)勢明顯。上述經(jīng)濟性分析未考慮三層運行對于空預(yù)器和其他后續(xù)設(shè)備造成的影響，如果加進這部分的影響，“二合一”新模式無疑是{zj0}的催化劑更換方案。

六、技術(shù)前景

隨著脫硝超低排放時代的到來，低氮燃燒器技術(shù)不斷優(yōu)化，脫硝入口氮氧化

物相對初始設(shè)計值有較大幅度降低的況下?！岸弦弧毙履Ｊ较鄬訉优f模式

有著明顯的優(yōu)勢，同樣滿足超低排放要求時，長期保持2層運行是{zy}的選擇。