延长SCR脱硝催化剂使用寿命的措施研究

2022-09-11

随着我国电力事业在快速的发展, 来自火电系统的NOX污染在逐渐的上升, 因此在电力环保行业中, 控制好氮氧化物的排放已经成为主要的研究对象。本文按照《火电厂大气污染物排放标准》的要求, 严格控制火电厂烟气排放中NOX的质量。在研究延长SCR脱硝催化剂使用寿命中提高了电力事业烟气排放的指数。本文针对电厂催化剂这就因素来分析使用寿命, 其重点在提高脱硝效率的基础上, 有效的延长催化剂的使用寿命, 使企业的生产成本得到降低, 提高环境的指数, 这就需要重点从火电厂的运行、维护等方面采取有效的控制措施, 来延长催化剂的使用寿命。

一、SCR脱硝系统运行状况以及催化剂的使用寿命

在研究电厂SCR脱硝系统的运行中, 其主要的目的是采用催化剂还原SCR的办法来将烟气中的NOX进行排除。在高灰布置是SCR反应器的特有配置, 此种设计可以将脱硝的效率提高到85%以上, 按照SCR脱硝效率常规比例, 装入催化剂进行操作, 主要应用氨来作为还原剂。在电厂的运行中由于煤炭市场的供应比较紧张, 因此在实际的燃煤中去其设计的值比较偏离, 在硫分合灰分中明显的偏高, 因此为了保证脱硝的效率, 这就需要对SCR系统的催化剂进行更高的要求。要提高维护的质量。

在工厂催化使用剂中, 在电厂的使用中一般是从脱硝的装置中开始投入, 到新的催化剂的更换, 催化剂在这一段时间的运行, 构成了催化剂的使用狗命, NOX脱除率比其性能更大, 将氨的逃逸率控制在规定的范围内。催化剂在使用的过程中, 要求在锅炉B-MCR工况下对CSR脱硝系统的催化剂寿命进行保障, 并且寿命要在4年左右, 随着脱硝效率的下降, 在设计寿命的后期, 要对催化剂进行整体更换或置换, 在运行的过程中, 如果出现了使用或者是维护不够合理的状况下, 催化剂的使用寿命要提前失效, 这些就大大的增强了催化剂的折旧成本。

二、影响脱硝效率的因素分析

对脱硝效率产生影响的因素有很多, 其中主要的因素包含飞灰特性、烟气温度、颗粒大小、中毒反应、烟气流量、物质量比、NOX脱除率、压降、氧化硫浓度及催化剂用量与类型等。具体的表现有:

1. 烟气温度的影响

在烟气的反应温度中, 对于脱硝率有着极大的影响, 在SCR脱硝过程中, 受温度的影响, 脱硝效率也会出现一定的浮动, 首先, 温度上升的时候, 反应速率较快, 脱硝的效率也就提高;其次, 随着温度升高, 氢氧化氮反应速度加快, 这就使得脱硝的效率下降。通常在脱硝的反应温度中, 一般控制的范围在310~430摄氏度之间, 但是由于催化剂的活性比较大, 使得SCR反应器布置在锅炉中的省煤器和空气预热器之间。在反应温度的影响下, 需要注意的是:催化剂能够长时间承受温度, 最终导致催化剂烧结出现。

2. 物质的量比的影响

由于氨的逃逸与过量, 在这种工况下, 物质的量比以及催化剂的活性会出现大量的逃逸, 使脱硝的效率大大降低, 于此同时, 烟气中没有及时转换的氢氧化氮含量也再增加, 对空气构成污染。

3. 接触时间的影响

在物质的量比中以及300摄氏度的条件下, 随着催化剂接触时间的增加, 电铲脱硝效率也会逐渐提高, 在200ms左右时, 脱硝效率趋于最大值, 脱硝的效率逐渐下降。这主要是由于催化剂与反应气体接触的时间增加, 反应气体在催化剂微孔内部进行扩散、吸附等最终是为了提高脱硝的效率, 但是如果在长时间中进行反应, 就会导致脱硝的效率下降。

4. 催化剂结构类型的影响

蜂窝式催化剂是电厂最常用的催化剂, 这种催化剂的主要特点是机械强度大、体积小、阻力大。对催化剂产生影响的主要参数就烟气的构成成分。因此在选择蜂窝式催化剂的时候, 应该放置催化剂在运行的过程中, 蜂窝被堵塞。

三、SCR催化剂使用寿命延长的措施

1.SCR催化剂反应器的设计与改进

在SCR系统中主要的部分是催化剂和反应器, 其中在催化剂中含有少量的氧化钒和氧化钛, 然而催化剂的结构、形状就会随着它的使用环境在变化。在对SCR系统进行优化设计中需呀考虑在催化剂反应器的入口处合理的分布烟气和氨。来防止影响脱硝率的改变。

2.运行中严格的根据烟气参数的确定对脱硝装置改进

在出现了个别参数偏离设计值时需要及时分析, 及时的评估危害性和严重性, 最终确认SCR装置的推出运行。

3.锅炉启动和SCR系统运行过程中采取的措施

运行中要及时的调整, 控制烟气温度的上升速度, 避免在运行中对设备造成的损害, 可以对SCR系统启动次序做出调整。以及在启动前需要进行全面的检查, 保证设备系统良好、可靠运行。做好调试工作。

4.保证吹灰器正常运行以及吹灰的效果

在系统中由分散控制系统DCS实现, 将每一次吹灰器通过就地控制柜的手动按钮进行试车。排列好顺序功能。避免在使用中出现堵塞和大量积灰, 防止影响脱硝的效率以及损害催化剂寿命的产生。

四、总结

在对SCR系统进行研究后, 分别从运行使用、操作维护方面采取了严格的控制措施, 这些对于加强催化剂的使用寿命以及在实际运用中对于脱硝效率的保证有着关键的作用, 为加强我国电厂SCR系统的运行提供了有利的保障。

摘要：本文简单介绍了发电公司脱硝系统的运行状态, 对催化剂的使用寿命进行了解, 同时也了解了催化剂的具体含义以及自身具有的意义。在对脱硝效率的影响因素进行研究之后, 详细分析了催化剂的相关参数, 从脱硝系统催化剂反应器的设计、运行指数、吹灰控制、维修检查及延长使用寿命方面进行探索, 对这些因素的研究, 有利于加强电厂脱硝系统的运行以及在运行中加大脱硝系统运行中的维护指数和运行中需要的成本提供了有效的数据参考。

关键词：SCR脱硝,催化剂,使用寿命,措施