德国雅佶隆催化剂安装运行维护手册(中文) - 图文 下载本文

安装、运行和维护手册

3号机组600MW 烟气脱硝SCR催化剂装置

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3号机组600MW 烟气脱硝SCR催化剂装置

7.催化剂管理更换曲线。

Catalyst Management Plan

900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

Operating Time

NOx(out)24000h299.1m3 catalyst additionin the 3rd layerNOx(in) 10

66000h299.1m3 catalyst replacementin the 1st layer 0

NH3-Slip90000 100000

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附件5

脱硝催化剂活性下降说明

脱硝催化剂在运行中由于发生堵塞、覆盖、烧结、磨损和中毒等原因会造成催化剂活性的逐渐的下降,会导致催化剂的出口NOx浓度和氨逃逸上升,当出口值不能满足性能保证值时,就需要添加或更换催化剂。脱硝催化剂耐活性下降能力的强弱对于延长催化剂使用寿命、降低脱硝催化剂的运行成本具有重要意义。 1. 热烧结

在320℃~400℃正常的烟温条件下,SCR催化剂不会发生烧结,但是在高温条件下(如烟气温度高于450℃),由于高温造成催化剂的烧结和金红石化会引起催化剂的脱硝活性下降。由于高温作用会造成催化剂的晶型结构和活性成分发生不可逆的变化,引起活性的永久丧失。所以脱硝催化剂对操作温度有严格限制,保持脱硝催化剂在技术协议所规定的温度范围内运行对于防止催化剂烧结非常重要。

启动阶段比较容易发生催化剂的烧结。不管是对于蜂窝式催化剂还是平板式催化剂,启动阶段如果有较多残碳或者残油在催化剂表面上累积,在适当的氧浓度和温度条件下就会引起催化剂的着火,由于短时间内释放大量的热量,会造成催化剂的烧结,导致催化剂完全失活,如果发生催化剂的着火,不得已只有更换催化剂。所以在系统启动时需要对燃烧情况进行监测,减少不完全燃烧,控制残油和残碳的产生量,此外加强吹扫也可以减少残碳在催化剂表面的粘接,防止催化剂的着火烧结。 2. 堵塞

催化剂堵塞包括催化剂孔道的堵塞、催化剂表面覆盖和微孔堵塞。 2.1 孔道堵塞

催化剂的孔道堵塞主要是由于大颗粒飞灰或者沉积飞灰吸附架桥造成孔道的堵塞,造成局部烟气流速过快,停留时间不足引起压降上升、磨损加剧和活性下降。催化剂模块顶部金属栅网能阻挡烟气中的大直径飞灰,防止其进入催化剂通道,造成催化剂堵塞。同时,布置周期性吹扫的声波吹灰器或者蒸汽吹灰器,防止浮灰在催化剂表面的聚集,是最有效的防止催化剂孔道堵塞的措施。在催化剂阻力出现异常时,增大吹灰器吹扫频率及强度,能在发生大面积堵塞前便解决问题。

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另一个防止催化剂孔道堵塞的措施就是采用具有内部振动性的平板式催化剂,平

板式催化剂除了具有更大的节距和通流面积外,更重要的是由于采用特殊的不锈钢筛网板作为支撑结构和类似NF型空预器板的结构,在运行中会发生持续不断的振动,也可以有效的避免飞灰在催化剂表面的沉积。 2.2 微孔堵塞

催化剂微孔堵塞主要分为飞灰微细颗粒堵塞和硫酸氢铵(ABS)堵塞。飞灰微细颗粒的堵塞是指在催化剂的正常运行中,飞灰中的微细颗粒会缓慢通过催化剂表面渗入微孔中造成催化剂孔道的堵塞,由于孔道的堵塞,烟气中的反应物质无法进一步进入催化剂孔道的内表面,造成活性下降。这种作用是不可避免的,在催化剂选型设计中已加以考虑。

在运行中需要考虑更多的是硫酸氢铵(ABS)的堵塞。在正常SCR运行温度,硫酸氢铵不会生成,但是在低负荷运行时,特别是低于最低喷氨温度时,喷入的氨气会与SO3反应生成硫酸氢铵。如果硫酸氢铵长时间保持在催化剂内部,硫酸氢铵具有弱碱性,会与催化剂中的活性组分V2O5作用发生酸碱反应,导致活性下降。硫酸氢铵的另一效应是为高粘度的物质,催化剂表面的硫酸氢铵会加速粉尘在催化剂表面形成板结性的结构覆盖催化剂表面,导致催化剂活性的下降。在温度低于最低喷氨温度时停止喷氨对于防止硫酸氢铵堵塞非常重要。

短时间的硫酸氢铵的生成对催化剂的活性不会造成直接的影响。一般来说只要在几个小时之内能够重新将温度升至350℃以上时,硫酸氢铵会被分解去除,脱硝催化剂活性又会重新恢复。

所以催化剂ABS造成催化剂内孔堵塞只是在低于最低喷氨温度继续喷氨才会引起的,在正常情况下对催化剂无影响,在催化剂温度重新恢复时,ABS会分解恢复活性。 2.3 表面堵塞

催化剂表面覆盖是由于CaSO4等水泥性的物质在催化剂表面形成坚硬的致密的物质,阻碍反应气体进入催化剂内部发生作用,使得实际作用的催化剂外表面减少,造成活性下降。

在目前催化剂的运行中,催化剂高CaO中毒是催化剂外表面覆盖造成活性下降的主要原因。第一个措施是及时对催化剂进行吹扫,尽量减少飞灰在脱硝催化剂表面沉积;另一个措施是选择合适的催化剂的类型。平板式脱硝催化剂对CaO几乎无太大的

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