脫硝工藝論文

1、燃煤電廠脫硝工藝的研究能信電廠工業(yè)上工藝的研究朱曉磊J-JU岡能信電廠環(huán)保與工程部項目主管完成時間2014摘要I1 緒論11.1 氮氧化物11.2 脫硝技術(shù)分類12 煙氣脫硝技術(shù)介紹22.1 SCR煙氣脫硝技術(shù)原理22.2 SNCR閃氣脫硝技術(shù)42.3 SNCR/SCR混合煙氣脫硝技術(shù)73 煙氣脫硝技術(shù)的選擇84 煙氣脫硝技術(shù)催化劑的選擇94.1 催化劑的分類104.2 催化劑的比較與應(yīng)用114.3 防止催化劑中毒的有效措施135 脫硝還原劑的選擇145.1 脫硝還原劑的分類145.2 三種還原劑的性能比較與應(yīng)用156 最新技術(shù)的應(yīng)用17燃煤電廠脫硝工藝的研究摘要煙氣脫硝裝置是電廠四大環(huán)保設(shè)備

2、之一（四大環(huán)保設(shè)備一般指為煙氣除塵、煙氣脫硫、煙氣脫硝、水處理）。由于電廠排出的煙氣量很大，所以除塵、脫硫、脫硝均為大型設(shè)備。文章介紹了燃煤鍋爐各種脫硝技術(shù),分析了其優(yōu)缺點和適用范圍,給出了選用的指導(dǎo)意見。關(guān)鍵詞：鍋爐脫硝催化劑1緒論1.1 氮氧化物到2000年和2010年，我國的NOXF放量將分別達到1561萬噸和2194萬噸，其中近70豚自于煤炭的直接燃燒，以燃煤為主的電力生產(chǎn)是NOx排放的主要來源，用于發(fā)電的煤炭約占煤炭消費量的49.1%。NOX勺危害，NOxM人體的致毒作用；NOXX寸植物的損害作用；NOxft大氣中積累，造成環(huán)境酸化，是形成酸雨、酸霧的重要原因；NOx與碳氫化合物形成

3、光化學(xué)煙霧，造成二次污染；NO造成高層大氣污染，參與臭氧層的破壞。目前國內(nèi)外應(yīng)用的最為成熟和廣泛的煙氣脫硝技術(shù)主要有兩種：一是選擇性催化還原技術(shù)（簡稱SCR）二是選擇性非催化還原技術(shù)（簡稱SNCR）1.2 脫硝技術(shù)分類關(guān)于NOx的控制方法有幾十種之多，歸納起來，這些方法不外乎從燃料的生命周期的三個階段入手，即燃燒前、燃燒中和燃燒后。當(dāng)前，燃燒前脫硝的研究很少，幾乎所有的研究都集中在燃燒中和燃燒后的NOx控制。所以在把燃燒中NOx的所有控制措施統(tǒng)稱為一次措施，把燃燒后的NOx控制措施稱為二次措施，又稱為煙氣脫硝技術(shù)。目前普遍采用的燃燒中NOx控制技術(shù)即為低NOx燃燒技術(shù)，主要有低NOx燃燒器、空

4、氣分級燃燒和燃料分級燃燒。應(yīng)用在燃煤電站鍋爐上的成熟煙氣脫硝技術(shù)主要有選擇性催化還原技術(shù)（SelectiveCatalyticReduction,簡稱SCR、選擇性非催化還原技術(shù)（SelectiveNon-CatalyticReduction,簡稱SNCR以及SNCR/SCR1合煙氣脫硝技術(shù)。2煙氣脫硝技術(shù)介紹2.1 SCR煙氣脫硝技術(shù)原理選擇性催化還原(SCR技術(shù)是目前應(yīng)用最多而且最有成效的煙氣脫硝技術(shù)。SC曲術(shù)是在金屬催化劑作用下，以NH3乍為還原劑，將NO還原成N和HObNH不和煙氣中的殘余的Q反應(yīng)，而如果采用H、COCH等還原劑，它們在還原NO的同時會與Q作用，因此稱這種方法為“選擇性

5、”。工作原理如圖3-6所示，主要反應(yīng)方程式為：4NH3+4NO+O2>4N2+6H2O(1)8NH3+6NO2>7N2+12H2O(2)當(dāng)煙氣中有氧氣時，反應(yīng)第一式優(yōu)先進行，因此，氨消耗量與NO還原量有一對一的關(guān)系。在鍋爐的煙氣中，NO"般約占總的NOX&度的5%NO段與的反應(yīng)如下：2NO+4NH+O-3N+6HO(3)6NQ+8NHH7N+12H2O上面兩個反應(yīng)表明還原NO比還原NO需要更多的氨。在絕大多數(shù)鍋爐的煙氣中，NO僅占NO總量的一小部分，因此NO的影響并不顯著。SCR!作原理圖選擇適當(dāng)?shù)拇呋瘎┥鲜龇磻?yīng)可以在300c400c的溫度范圍內(nèi)有效進行。在NH/

6、NO=1的條件下，可以得到80%-90%勺NO脫除率。SC添統(tǒng)NO脫除效率通常很高，噴入到煙氣中的氨幾乎完全和NO反應(yīng)。有一小部分氨不反應(yīng)而是作為氨逃逸離開了反應(yīng)器。一般來說，對于新的催化劑，氨逃逸量很低。但是，隨著催化劑失活或者表面被飛灰覆蓋或堵塞，氨逃逸量就會增加，為了維持需要的NO脫除率，就必須增加反應(yīng)器中NH/NOX摩爾比。當(dāng)不能保證預(yù)先設(shè)定的脫硝效率和（或）氨逃逸量的性能標(biāo)準(zhǔn)時，就必須在反應(yīng)器內(nèi)添加或更換新的催化劑以恢復(fù)催化劑的活性和反應(yīng)器性能。從新催化劑開始使用到被更換這段時間稱為催化劑壽命。目前，世界各國采用的SC繇統(tǒng)有數(shù)百套之多，技術(shù)成熟運行可靠，NO脫除率高。我國已有多個電廠

7、配套脫硝系統(tǒng)采用的就是SCRH氣脫硝技術(shù)。SCR0：藝原則性系統(tǒng)圖如圖1-1所示，裝于爐后與空氣預(yù)熱器之間的煙道。主要包括三部分，即空氣系統(tǒng)、供氨系統(tǒng)及催化反應(yīng)器。煙氣與來自氨/空氣混合器的氨在催化劑的作用下反應(yīng)，NO轉(zhuǎn)化為N和H2O,處理后的煙氣進入空氣預(yù)熱器。圖1-1SCR工藝原則性系統(tǒng)圖SC添統(tǒng)在鍋爐煙道中的布置方式一般有兩種不同的安裝位置，即熱段/高灰布置和冷段布置。由于高溫高塵布置時，煙氣溫度滿足脫硝化學(xué)反應(yīng)的要求，不需要額外設(shè)備，國外工程多采用這種布置方式。所以本工程擬采用火電廠常規(guī)的高飛灰區(qū)布置方式，即將SCRF置在省煤器與空預(yù)器之間。SCRJ術(shù)對鍋爐煙氣NO5制效果十分顯著，占

8、地面積小、技術(shù)成熟、易于操作，可作為我國燃煤電廠控制NO污染的主要手段之一。同時SCRJ術(shù)消耗NH和催化劑，也存在運行費用高，設(shè)備投資大的缺點。2.2 SNCR煙氣脫硝技術(shù)選擇性催化還原脫除NOx的運行成本主要受催化劑壽命的影響，一種不需要催化劑的選擇性還原過程或許更加誘人，這就是選擇性非催化還原技術(shù)。該技術(shù)是用NH、尿素等還原劑噴入爐內(nèi)與NO進行選擇性反應(yīng)，不用催化劑，因此必須在高溫區(qū)加入還原劑。還原劑噴入爐膛溫度為8501100的區(qū)域，該還原劑(尿素)迅速熱分解成NH3并與煙氣中的NO進行SNCW應(yīng)生成N2,該方法是以爐膛為反應(yīng)器。研究發(fā)現(xiàn)，在爐膛8501100這一狹窄的溫度范圍內(nèi)、在無催

9、化劑作用下，NH或尿素等氨基還原劑可選擇性地還原煙氣中的NO,基本上不與煙氣中的O作用，據(jù)此發(fā)展了SNCFfeo在8501100c范圍內(nèi)，NH或尿素還原NO的主要反應(yīng)為：NH為還原劑4NH+4NO+O-4N+6H2。尿素為還原劑NO+CO(N)H+1/2O2-2N+CQ+H2O當(dāng)溫度高于1100c時，NH則會被氧化為NO即4NH+5O2-4NO+6HO不同還原劑有不同的反應(yīng)溫度范圍，此溫度范圍稱為溫度窗。NH3的反應(yīng)最佳溫度區(qū)為850-1100Co當(dāng)反應(yīng)溫度過高時，由于氨的分解會使NO還原率降低，另一方面，反應(yīng)溫度過低時，氨的逃逸增加，也會使NO還原率降低。NH是高揮發(fā)性和有毒物質(zhì)，氨的逃逸會

10、造成新的環(huán)境污染。引起SNC朦統(tǒng)氨逃逸的原因有兩種，一是由于噴入點煙氣溫度低影響了氨與NOx的反應(yīng)；另一種可能是噴入的還原劑過量或還原劑分布不均勻。還原劑噴入系統(tǒng)必須能將還原劑噴入到爐內(nèi)最有效的部位，因為NOx在爐膛內(nèi)的分布經(jīng)常變化，如果噴入控制點太少或噴到爐內(nèi)某個斷面上的氨分布不均勻，則會出現(xiàn)分布較高的氨逃逸量。在較大的燃煤鍋爐中，還原劑的均勻分布則更困難，因為較長的噴入距離需要覆蓋相當(dāng)大的爐內(nèi)截面。為保證脫硝反應(yīng)能充分地進行，以最少的噴入NH量達到最好的還原效果，必須設(shè)法使噴入的NH3t煙氣良好地混合。若噴入的NH不充分反應(yīng)，則逃逸的NH不僅會使煙氣中的飛灰容易沉積在鍋爐尾部的受熱面上，而

11、且煙氣中NH遇至ijSO會產(chǎn)生（NH4）2SO易造成空氣預(yù)熱器堵塞，并有腐蝕的危險。SNCR因氣脫硝技術(shù)的脫硝效率一般為40%60%受鍋爐結(jié)構(gòu)尺寸影響很大，多用作低NO燃燒技術(shù)的補充處理手段。采用SNC改術(shù)，目前的趨勢是用尿素代替氨作為還原劑，值得注意的是，近年的研究表明，用尿素作為還原劑時，NOx會轉(zhuǎn)化為NO,NO會破壞大氣平流層中的臭氧，除此之外，NO還被認為會產(chǎn)生溫室效應(yīng)，因此產(chǎn)生NO問題已引起人們的重視。SNC或術(shù)的工業(yè)應(yīng)用是在20世紀(jì)70年代中期日本的一些燃油、燃氣電廠開始的，歐盟國家從80年代末一些燃煤電廠也開始SNC或術(shù)的工業(yè)應(yīng)用。美國的SNC敢術(shù)在燃煤電廠的工業(yè)應(yīng)用是在90年代

12、初開始的，目前世界上燃煤電廠SNCRE藝的總裝機容量在5GW以上。圖2-1為一個典型的SNCRT藝布置圖，它由還原劑儲槽、多層還原劑噴入裝置和與之相匹配的控制儀表等組成。SNC朦統(tǒng)煙氣脫硝過程由下面四個基本過程完成：接收和儲存還原劑；還原劑的計量輸出、與水混合稀釋；在鍋爐合適位置注入稀釋后的還原劑；還原劑與煙氣混合進行脫硝反應(yīng)。冷卻空氣注入署均分摸決尿素電加熱器I尿素儲存罐J稀秤水勤控制 償抉10% 尿素*空壓機氣化空氣離蓊環(huán)泵fr4-_ _ _J<S計量模塊計量泵供應(yīng)/儲鄴模塊尿素卸瓊泵圖2-1SNCRT藝流程示意圖SNC朦統(tǒng)采用模塊化設(shè)計的理念，幾乎全部的設(shè)備都安裝在預(yù)先在工廠經(jīng)過測

13、試的模塊上，減少了現(xiàn)場的安裝和調(diào)試工作。SNC朦統(tǒng)主要有尿素溶液儲存與制備系統(tǒng)，尿素溶液稀釋模塊，尿素溶液傳輸模塊，尿素溶液計量模塊，霧化風(fēng)機模塊以及尿素溶液噴射系統(tǒng)組成。尿素溶液模塊化流程示意圖詳見圖2-2。作為還原劑的固體尿素，被溶解制備成濃度為40-50%的尿素溶液，尿素溶液經(jīng)尿素溶液輸送泵輸送至計量分配模塊之前，與稀釋水模塊輸送過來的水混合，尿素溶液被稀釋為10%勺尿素溶液，然后在噴入爐膛之前，再經(jīng)過計量分配裝置的精確計量分配至每個噴槍，然后經(jīng)噴槍噴入爐膛，進行脫硝反應(yīng)。圖2-2SNCR:藝還原劑供應(yīng)系統(tǒng)模塊示意圖2.3 SNCR/SCR混合煙氣脫硝技術(shù)SNCR/SCRS合煙氣脫硝技術(shù)

14、是把SNCR!藝的還原齊IJ噴入爐膛技術(shù)同SCR工藝利用逃逸氨進行催化反應(yīng)的技術(shù)結(jié)合起來，進一步脫除NOxo它是把SNCR工藝的低費用特點同SC"藝的高效率及低的氨逃逸率進行有效結(jié)合。該聯(lián)合工藝于20世紀(jì)70年代首次在日本的一座燃油裝置上進行試驗，試驗表明了該技術(shù)的可行性。理論上，SNCR!藝在脫除部分NOx的同時也為后面的催化法脫硝提供所需要的氨。SNC神系可向SCR崔化劑提供充足的氨，但是控制好氨的分布以適應(yīng)NOx常分布的改變卻是非常困難的。為了克服這一難點，混合工藝需要在SCR5應(yīng)器中安裝一個輔助氨噴射系統(tǒng)。通過試驗和調(diào)節(jié)輔助氨噴射可以改善氨氣在反應(yīng)器中的分布效果。SNCR/S

15、C盟合工藝的運行特性參數(shù)可以達到40%80%勺脫硝效率，氨的逃逸小于510Ppm3煙氣脫硝技術(shù)的選擇控制火電廠NOx排放有很多種方法，各種脫硝工藝工程投資和脫硝效率各不相同，選擇何種脫硝工藝一般可根據(jù)以下幾個方面綜合考慮：1） NOx排放濃度和排放量必須滿足國家和當(dāng)?shù)卣h(huán)保要求；2）脫硝工藝要適用于工程己確定的煤種條件，并考慮燃煤來源的變化可能性；3）脫硝工藝要做到技術(shù)成熟、設(shè)備運行可靠，并有較多成功的運行業(yè)績；4）根據(jù)工程的實際情況盡量減少脫硝裝置的建設(shè)投資；5）脫硝裝置應(yīng)布置合理；6）脫硝劑要有穩(wěn)定可靠的來源；7）脫硝工藝脫硝吸收劑、水和能源等消耗少，盡量減少運行費用。根據(jù)以上原則，不同

16、煙氣脫硝技術(shù)設(shè)計參數(shù)比較詳見表3-1.表3-1煙氣脫硝技術(shù)設(shè)計參數(shù)比較項目SCRSNCR/SCR!合型SNCRj原劑以NH為主可使用NH或尿素用NH或尿素（應(yīng)溫度300400c前段：8501100C,后段：300400c8501100c崔化劑成份主要為Ti02,V2Q,wo后段加裝少量催化劑（成份主要為TQ,V2Q,W0不使用催化劑脫硝效率70%90%40%80%40%-60%,原劑噴射立置多選擇于省煤器與SCR，應(yīng)器問煙道內(nèi)鍋爐負荷不同噴射位置也不同，通常位于一次過熱器或二次過熱器后端通常在爐膛內(nèi)噴射，但需與鍋爐廠家配合SO/SO3氧化會導(dǎo)致SG/S。氧化SO/SO3氧化較SCR氐不導(dǎo)致SO

17、/SO3氧化NH逃逸3Ppm310Ppm1015Ppm“空氣預(yù)卜糠響NH與so易形成nhhso（成堵塞或腐蝕SG/SO3氧化率較SCR（氐，造成堵塞或腐蝕的機會較SCF低不導(dǎo)致SO/SO3的氧化，造成堵塞或腐蝕的機會為二后取低；系統(tǒng)壓力損崔化劑會造成壓力損失催化劑用量較SCFF、，產(chǎn)生的壓力損失相對較低沒有壓力損失然料的影響工灰分會磨耗催化劑，“金屬氧化物會使催化，屯化影響與SCFRf同無影響覆爐的影響，省煤器出口煙氣、溫的影響受爐膛內(nèi)煙氣流速及溫度分布的影響與SNCR/SCFS合系統(tǒng)影響相同前面介紹的煙氣脫硝方法中只有SCFRfc和SNCFRS在大型燃煤電廠獲得商業(yè)應(yīng)用。其中SCRt在全球范

18、圍內(nèi)有數(shù)百臺的成功應(yīng)用業(yè)績和十幾年的運行經(jīng)驗，日本和德國95%的煙氣脫硝裝置采用SCRK術(shù)，由于該方法技術(shù)成熟、脫硝率高、幾乎無二次污染應(yīng)是國內(nèi)煙氣脫硝工程選擇的重點。4煙氣脫硝技術(shù)催化劑的選擇催化劑是整個SCFFK統(tǒng)的核心和關(guān)鍵，催化劑的設(shè)計和選擇是由煙氣條件、組分及性能目標(biāo)來確定的，設(shè)計的基本要求包括：?催化劑設(shè)計應(yīng)充分考慮鍋爐飛灰的特性合理選擇孔徑大小并設(shè)計有防堵灰措施，確保催化劑不堵灰。?催化劑模塊設(shè)計應(yīng)能有效防止煙氣短路的密封系統(tǒng)，密封裝置的壽命不低于催化劑的壽命。?催化劑應(yīng)采用模塊化設(shè)計，減少更換催化劑的時間。?催化劑能滿足煙氣溫度不高于420c的情況下長期運行，同時催化劑應(yīng)能承受

19、運行溫度450c不少于5h的考驗，而不產(chǎn)生任何損壞。?催化劑煙氣流速范圍為4.0m/s6.0m/s。目前進入商業(yè)應(yīng)用的SCR脫硝催化劑的礦物組成比較接近，都是以TiO2或不銹鋼（含量約8090%作為載體，以V2C5（含量約12%作為活性材料，以WOEMoC（含量約占37%作為輔助活性材料，具有相同的化學(xué)特性。但外觀形狀的不同導(dǎo)致其物理特性存在較大差異，主要可分為蜂窩式、平板式與波紋式三種形態(tài)（圖4-1）圖4-1脫硝催化劑形態(tài)4.1 催化劑的分類?蜂窩式催化劑：采取整體擠壓成型，適用于燃煤鍋爐的催化劑節(jié)距范圍為6.99.2mm,比表面積約410539南m3,單位體積的催化劑活性高，相同脫硝效率下

20、所用催化劑的體積較小，一般適合于灰含量低于50g/Nn3的工作環(huán)境（可用極限范圍為50g/Nn3以內(nèi)）。為增強催化劑迎風(fēng)端的抗沖蝕磨損能力，通常上端部約1020mnm£度采取硬化措施。世界范圍內(nèi)廠商較多，國際知名廠商包括美國CORMETECH地利CERAM德國JMARGILLON日本CCIC和韓國SK,國內(nèi)的主要供應(yīng)商包括浙江德創(chuàng)環(huán)保、東方凱特瑞、江蘇龍源、重慶遠達等。?平板式催化劑：以不銹鋼金屬篩板網(wǎng)為骨架，采取雙側(cè)擠壓的方式將活性材料與金屬板結(jié)合成型。其結(jié)構(gòu)形狀與空預(yù)器的受熱面相似，節(jié)距6.07.0mm,開孔率達到80%90%防灰堵能力較強，適合于灰含量高的工作環(huán)境。但因其比表面

21、積小（280350r2/m3）,要達到相同的脫硝效率，需要體積數(shù)較大。此外采用板式催化劑設(shè)計的SCR反應(yīng)器裝置，相對荷載大（體積大）。國內(nèi)的主要供應(yīng)商包括：浙江德創(chuàng)環(huán)保、大唐南京環(huán)?？萍?、日本日立（BHK等。?波紋式催化劑：由丹麥托普索（Topsoe）和日立造船（HitachiZosen）生產(chǎn)。它以玻璃纖維作為骨架，孔徑相對較小，單位體積的比表面積最高。止匕外,由于壁厚相對較小，單位體積的催化劑重量低于蜂窩式與平板式。在脫硝效率相同的情況下，波紋式催化劑的所需體積最小，且由于比重較小，SCR反應(yīng)器體積與支撐荷載普遍較小。由于孔徑較小，一般適用于低灰含量的煙氣環(huán)境。圖4-2蜂窩式催化劑和平板式催

22、化劑單元形狀比較4.2 催化劑的比較與應(yīng)用目前商用的電廠脫硝催化劑類型只有平板式催化劑、蜂窩式催化劑和波紋板式催化劑三種類型，其中波紋板式催化劑由于開發(fā)時間較晚，再加上自身結(jié)構(gòu)和制備工藝的局限性，一般只能用于粉塵含量較低的場合（不大于10g/m3）,其在全球電廠的市場占有率不到10%絕大多數(shù)電廠均采用平板式和蜂窩式催化劑，兩者占市場份額的90%Z上，是市場的主流。目前平板式催化劑與蜂窩式催化劑在燃煤電廠脫硝中份額相當(dāng)，板式催化劑在抗灰堵和安全性方面獨具優(yōu)勢，從安全性角度會優(yōu)先選擇板式催化劑，但蜂窩式催化劑比表面積大，體積需求量小，從經(jīng)濟性上會優(yōu)先選擇蜂窩式催化劑。由于適應(yīng)性較差，波紋板式催化劑

23、在燃煤電廠煙氣脫硝中一般不推薦使用?？筛鶕?jù)煙氣條件、技術(shù)經(jīng)濟性綜合性比較，選用蜂窩式或平板式催化劑催化劑。兩種催化劑的技術(shù)經(jīng)濟比較見表6-6。表4-3蜂窩式催化劑和平板式催化劑的比較項目蜂窩式催化劑平板式催化劑結(jié)構(gòu)均一結(jié)構(gòu)以不銹鋼篩網(wǎng)板作為擔(dān)體活性強較強比表面積大較大體積中等較大重量中等較重單價高高催化劑投資成本高高長期性價比高高防堵性能中等強耐磨損性能強強使用壽命長長SO2氧化性強較強As中直一強CaO適應(yīng)性強強高灰適用性中等強SO2適應(yīng)性較強燃煤局灰占后率中等高適用范圍低塵適用高塵及低塵均適用優(yōu)缺點比表面積大，活性高在超司灰（大于50g）應(yīng)用情況較為困難會發(fā)生整體性坍塌應(yīng)用范圍廣比表面積小

24、，活性小，所需體積里人在超高灰后很好的應(yīng)用業(yè)績內(nèi)部有篩板，機械強度較好，不會發(fā)生整體性坍塌蜂窩式和平板式催化劑的加工工藝不同，但其化學(xué)特性接近，都能夠滿足不同脫硝效率要求，并有大量的應(yīng)用業(yè)績。為了加強不同類型催化劑的互換性及裝卸的靈活性，均將催化劑單體組裝成標(biāo)準(zhǔn)化模塊尺寸（每個模塊截面約1.91mX0.97nj）。蜂窩式催化劑為了提高飛灰的抗沖蝕能力，通常將約20mn#度的迎風(fēng)端采取硬化措施。在SCR布置工藝確定時，催化劑的設(shè)計和選型主要受到煙塵濃度、溫度及SO濃度的影響:?一般來說，煙塵濃度大于40g/Nm3（標(biāo)態(tài)，干基，6%0,選用的蜂窩式催化劑孔數(shù)應(yīng)不大于18孔，節(jié)距不小于8.2mm，壁

25、厚不小于0.8mm，選用平板式催化劑板間距不小于6.7mm板厚不小于0.7mm當(dāng)煙塵濃度在20g/Nm3至U40g/Nm3之間時，選用蜂窩式催化劑孔數(shù)應(yīng)不大于20孔，節(jié)距不小于7.4mm壁厚不小于0.7mm選用平板式催化劑板間距不小于6.0mm1板厚不小于0.7mm?鑒于本項目當(dāng)前實際煙氣粉塵濃度已達到52g/Nm3左右，蜂窩式催化劑已經(jīng)不適用于本項目，建議選用抗堵性能更強的平板式催化劑，節(jié)距7.1mm。?催化劑中的活性成分V2Q含量通常小于1.5%,在這個范圍內(nèi)，V2O含量越大活性越高，但最佳運行溫度相差較大。對于活性成分含量較高的催化劑，在300350易發(fā)揮其最佳活性；對于活性成分含量適中

26、的催化劑，其最佳使用溫度為350400；對于活性成分含量較低的催化劑，其最佳使用溫度為375425。對于不同配方的催化劑，在其最佳的使用溫度范圍之外，活性均降低。對于平均溫度較高的工程，尤其超過420以上的運行環(huán)境，需要增加催化劑中的WO3含來提高催化劑的抗燒結(jié)能力，延緩催化劑因局部超高溫（如大于450）燒結(jié)所引起的活性惰化。根據(jù)摸底測試實驗結(jié)果，本項目應(yīng)選用活性成分含量較高的催化劑。針對項目的工程條件、煙氣條件以及性能要求，結(jié)合相關(guān)技術(shù)規(guī)范的有關(guān)規(guī)定，按催化劑化學(xué)壽命為24000h、脫硝效率80%煙塵濃度55g/Nm3左右，建議選擇平板式催化劑，平板式催化劑板節(jié)距不小于6.7mm。4.3 防

27、止催化劑中毒的有效措施防止催化劑物理中毒的有效措施：針對煙氣特點（煙氣含灰量等）選擇節(jié)適合距的催化劑和吹灰方式；防止催化劑化學(xué)中毒的有效措施：根據(jù)煤質(zhì)資料中微量元素含量進行催化劑配方設(shè)計，運行時應(yīng)當(dāng)盡可能避免在低于最低連續(xù)運行溫度下長時間的噴氨運行，以防止硫酸氫氨等副產(chǎn)物的大量形成。當(dāng)煙塵中SiO2和AL2O3的比率大于2時，灰塵的磨損性將非常強；反應(yīng)器設(shè)計時應(yīng)當(dāng)提高煙氣流動方向性，適當(dāng)降低煙氣流速；催化劑選擇時應(yīng)當(dāng)選用硬度比較高的催化劑，建議采用蜂窩狀催化劑；如果磨損問題比較嚴重，建議選用設(shè)有前端硬化的催化劑。5脫硝還原劑的選擇5.1 脫硝還原劑的分類還原劑的選擇是影響SCR兌硝效率的主要因

28、素之一，應(yīng)具有效率高、價格低廉、安全可靠、存儲方便、運行穩(wěn)定、占地面積小等特點。目前，常用的還原劑有液氨、尿素和氨水三種。本項目結(jié)合本期工程的特點、國家規(guī)范和當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門要求，對脫硝劑的選擇進行分析如下。1）液氨法（圖5-1）:液氨由專用密閉液氨槽車運送到液氨儲罐，液氨儲罐輸出的液氨在液氨蒸發(fā)器蒸發(fā)成氨氣，并將氨氣加熱至常溫后，送到氨氣緩沖罐備用。緩沖罐的氨氣經(jīng)調(diào)壓閥減壓后，送入各機組的氨氣/空氣混合器中，與來自風(fēng)機的空氣充分混合后，通過噴氨格柵（AIG）噴人煙氣中，與煙氣混合后進入SCR崔化反應(yīng)器。液氨法在國內(nèi)的運行業(yè)績較多。圖5-1液氨制氨工藝流程圖圖5-2氨水制氨工藝流程圖2）氨水法（圖

29、5-2）:通常是用25%勺氨水溶液，將其置于存儲罐中，然后通過加熱裝置使其蒸發(fā)，形成氨氣和水蒸汽?？梢圆捎媒佑|式蒸發(fā)器法或采用噴淋式蒸發(fā)器法。氨水法對儲存空間的需求較大，且運行中氨水蒸發(fā)需要消耗大量的能量，運行費用較高，國內(nèi)業(yè)績非常少。3）尿素法：分為水解技術(shù)與熱解技術(shù)。目前在國內(nèi)只有國電青山電廠采用了尿素水解技術(shù)，該脫硝機組已于2011年8月27日通過168h試運，但其技術(shù)經(jīng)濟性與穩(wěn)定性還有待驗證。熱解技術(shù)在國內(nèi)有部分運行業(yè)績，如華能北京熱電廠（4X830t/h鍋爐）、京能石景山熱電廠（4X670t/h鍋爐）、華能玉環(huán)電廠（4X1000M帆組）等。尿素?zé)峤饧夹g(shù)的工藝流程如下：袋裝尿素儲存于儲

30、存問，由斗提機輸送到溶解罐里，用除鹽水將固體尿素溶解成40%55皈量濃度的尿素溶液，通過尿素溶液循環(huán)泵輸送到尿素溶液儲罐；尿素溶液經(jīng)由供液泵、計量與分配裝置、霧化噴嘴等進入絕熱分解室，稀釋空氣經(jīng)加熱后也進入分解室。霧化后的尿素液滴在絕熱分解室內(nèi)分解，生成的分解產(chǎn)物為NH、凡。和CO,尿素?zé)峤夂螽a(chǎn)生濃度小于5%勺氨氣，經(jīng)由氨噴射系統(tǒng)送入鍋爐煙氣。尿素法制氨初投資及運行費用均較高。戢從杭,穌熱的助燃空"爐q咫75-3尿素?zé)峤庵瓢惫に嚵鞒虉D5.2 三種還原劑的性能比較與應(yīng)用表5-4還原劑性能比較（以2X300MW脫硝機組為例）項目液氨法氨水法尿素水解法尿素?zé)峤夥ㄟ€原劑存儲條件高壓常壓常壓，干態(tài)常壓，干態(tài)還原劑存儲形態(tài)液態(tài)液態(tài)微粒狀微粒狀還原劑運輸費用便宜貴便宜便宜反應(yīng)劑費用便宜較貴貴貴還原劑制備方法蒸發(fā)蒸發(fā)水解熱解技術(shù)工藝成熟度成熟成熟成熟成熟系統(tǒng)復(fù)雜性簡單復(fù)雜最復(fù)雜復(fù)雜系統(tǒng)響應(yīng)性快快慢（510分鐘）慢（510分