SCR脱硝催化剂

近年来，雾霾、酸雨等灾害性天气频发，大气环境形势依然严峻，燃煤电厂虽然已经实施了大量环保排放改造，符合国标要求，是煤炭资源利用中“最清洁”方式之一，但是由于应用基数大，绝对排放量仍是我国当前主要排放源之一-，进行“超低排放”势在必行。2015年12月11日，环保部等三部委联合发布的《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》中指出:到2020年，全国所有具备改造条件的燃煤电厂力争实现超低排放:东部地区超低排放改造任务提前至2017年前，要求将烟气排放中NOx含量降低到50mg/Nm?以下。 随着我国烟气污染物治理政策的推进实施，社会环保呼声的进-.步提高，火电机组启停阶段的环保指标控制成为社会关心的焦点，行业努力的方向，因此全负荷脱硝投入运行势在行。 全负荷脱硝面临的主要问题是在机组的低负荷及启停阶段，锅炉燃烧强度低，烟气流量少且烟气温度较低，常规SCR脱硝催化剂由于受温度限制难以适用[海门电厂催化剂适用烟气温度(300~ 420C) ]，造成机组启停阶段脱硝装置无法投入运行,引起NOx超标排放等问题，给企业带来不利影响。为保证SCR脱硝系统全负荷运行，目前行业内的主要技术路线有两条:一是通过改造锅炉热力系统或烟气系统提高低负荷阶段SCR反应器入口温度;二是采用宽温催化剂，提高催化剂低温活性。

煤电机组超低排放后，入炉煤煤质复杂。SCR 脱硝受入炉煤和锅炉运行参数的影响增大，烟气量、灰分等超脱硝设计值，脱硝系统原设计、改造时的边界条件与目前的脱硝运行边界条件存在较大差别，脱硝流场均匀性恶化，催化剂、导流板局部磨损严重，设置造成催化剂坍塌，局部氨逃逸率高，耗氨量大，空预器堵塞严重，甚至引起除尘器、引风机硫酸氢铵结垢。影响机组的安全可靠性和经济运行。 本项目提出SCR脱硝催化剂磨损治理关键技术，系统性地建立了基于现场诊断、试验测试、数值计算的脱硝催化剂磨损诊断分析技术，获得催化剂磨损原因，根.掴多台机组催化剂治理经验建立了催化剂磨损治理方案数据库，开发了脱硝导流板磨损可视化技术和磨损量评估技术，实现了脱硝关键部件的磨损治理。

本项目属于电力环保、节能领域。W火焰锅炉是我国燃烧贫煤、无燃煤的重要炉型，为了保证低挥发分煤种的点火和燃尽，W火焰锅炉需要在炉膜敷设卫燃带，采用集中供氧等技术措施，炉膜火焰中心温度高达1600-1800℃，W火焰锅炉NO.原始排放可达1100-1800mg/Nm²。采用低氮燃烧+SCR脱硝工艺勉强可以满足烟气排放标准，但由于W火焰锅炉原始NO浓度高及燃用煤种挥发分含量低等原因，低氨燃烧脱硝效果有限，造成SCR脱硝反应器入口NO浓度远高于其它类型机组，大大增加了SCR脱硝催化剂及还原剂的消耗。而采用低氮燃烧+SNCR+SCR方式的耦合脱硝将是实现W火焰锅炉的主要技术途径。低氨燃烧、SNCR和SCR脱硝技术均有大量实际应用，但三者的耦合使用可借鉴的经验较少。

“火电厂SCR催化剂质量与寿命管理体系研究与应用”项目以华电集团“十二五”期间200余台在役燃煤机组为依托，结合脱硝改造工程和投运后生产实际，开展相关研究。一方面在国内外首创了SCR脱硝催化剂综合质量等级“五色评价体系”，实现催化剂检测评价的标准化、程序化和规范化，有效地控制催化剂的质量。另一方面协同SCR装置的性能验收和催化剂的定期抽检实现催化剂的寿命评估管理，有效地延长催化剂的实际使用寿命。通过该项目研究，构建了SCR催化剂过程化质量管控和寿命管理模式，切实保障了火电厂SCR脱硝工程质量、延长了在役脱硝装置催化剂使用寿命，降低了脱硝装置运行成本。本项目实施以来，产生多项知识产权，并已成功地对300余台次脱硝机组SCR催化剂进行了质量管控和寿命评估管理，有效地管控了华电集团SCR脱硝催化剂的综合质量，为华电集团避免了近2000万元的直接经济损失及近2亿元的间接经济损失，同时每年可为华电集团减少2400万元脱硝运行费用，大幅提高了脱硝装置综合效益。