平板式催化劑在電廠高塵、高砷燃煤煙氣脫硝中的應(yīng)用
摘要:從平板式脫硝催化劑結(jié)構(gòu)的角度出發(fā),分析了平板式催化劑的特點(diǎn),以某脫硝工程的催化劑選型和設(shè)計(jì)為實(shí)例,論述了平板式催化劑在電廠高塵、高砷燃煤煙氣條件對(duì)脫硝的適應(yīng)性。
關(guān)鍵詞:高塵、高砷燃煤煙氣;煙氣脫硝;平板式催化劑;適應(yīng)性
中國(guó)氮氧化物污染形勢(shì)嚴(yán)峻,北京、廣州、上海和深圳等大城市二氧化氮濃度普遍較高,小時(shí)濃度超標(biāo)時(shí)有發(fā)生且呈逐漸增加之勢(shì); NOx 排放的快速增長(zhǎng)部分抵消了我國(guó)在SO2 減排方面的努力,酸雨性質(zhì)由硫酸型向硫酸/硝酸復(fù)合型轉(zhuǎn)變,硝酸根離子對(duì)酸雨的比率上升到1 /3;此外,氮氧化物是臭氧生成的重要前驅(qū)物,是形成區(qū)域微細(xì)顆粒污染和灰霾的重要原因,它是我國(guó)珠江三角洲、長(zhǎng)江三角洲等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)大氣能見度日趨下降,灰霾天數(shù)不斷增加的誘因之一[1] 。
電廠是我國(guó)最大的氮氧化物排放源。為了控制氮氧化物污染,國(guó)家和某些省(市)制定了更加嚴(yán)格的電廠排放標(biāo)準(zhǔn),如北京規(guī)定新建鍋爐100mg/m3的排放標(biāo)準(zhǔn)[1] , 上海新建鍋爐200 mg/m3 排放標(biāo)準(zhǔn)[2] ,廣州要求2010年亞運(yùn)會(huì)前電廠全部安裝煙氣脫硝設(shè)施[3] 。國(guó)家環(huán)保部在《關(guān)于印發(fā)〈2009—2010年全國(guó)污染防治工作要點(diǎn)〉的通知》中要求:京津冀、長(zhǎng)三角和珠三角地區(qū),新建火電廠必須同步建設(shè)脫硝裝置, 2015年年底前,現(xiàn)役機(jī)組全部完成脫硝改造[5] 。2009 年6 月, 國(guó)家環(huán)保部發(fā)布了GB13223—2009《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》新標(biāo)準(zhǔn)的征求意見稿,規(guī)定重點(diǎn)地區(qū)為200mg/m3 和非重點(diǎn)地區(qū)為400mg/m3 的氮氧化物排放標(biāo)準(zhǔn)[6] 。面對(duì)日趨嚴(yán)格的氮氧化物排放標(biāo)準(zhǔn),火電廠加裝煙氣脫硝裝置勢(shì)在必行。
選擇性催化還原SCR ( Selective Catalytic Reduc2tion)法煙氣脫硝具有效率高、選擇性好、運(yùn)行穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn),在世界范圍內(nèi)廣泛使用。截至2008年底,我國(guó)已建、在建或擬建的57 450MW煙氣脫硝機(jī)組中, SCR法占96%,非選擇性催化還原SNCR ( Selective Non Catalytic Reduction)法占4%, SCR 法是我國(guó)將來(lái)煙氣脫硝的主流技術(shù)。催化劑是SCR 法脫硝系統(tǒng)的核心,占總成本的30% ～50% ,直接決定著SCR法脫硝系統(tǒng)的性能和投資運(yùn)行成本。
我國(guó)火電廠以燃煤為主,我國(guó)燃煤具有灰分含量高、成分復(fù)雜多變等特點(diǎn),而且SCR法脫硝系統(tǒng)幾乎全部采用無(wú)旁路的結(jié)構(gòu)。如何根據(jù)我國(guó)燃煤煙氣條件選擇合適的催化劑方案,對(duì)于保證SCR法脫硝系統(tǒng)的安全可靠性,提高脫硝性能,降低初投資和運(yùn)行成本等具有重要作用。本文分析了平板式催化劑特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),以國(guó)內(nèi)某煙氣脫硝項(xiàng)目為例,探討其在高塵、高砷燃煤煙氣條件下的適應(yīng)性,尋找適合高塵燃煤煙氣條件下的催化劑方案。
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