同时催化剂供应商也面临着如何有效管理多厂多机组、长时间跨度、多元化的催化剂活性数据.如何利用繁杂的数据进行催化剂性能评估与延寿分析等问题。另外,选择性催化还原法脱硝条件,由于之前催化剂的关键技术主要依赖进口.国内对催化剂的性能评价、寿命分析、运行优化及换装管理等方面的研究还较少。
因此,在脱硝性能实验的基础上建立催化剂检测信息管理与分析平台,对于有效开展催化剂性能评价与管理工作有着重要的实际意义。
本文介绍了新开发的“燃煤机组SCR脱硝催化剂性能评价与寿命管理系统”(以下简称催化剂管理系统)。该系统设计并构建了催化剂性能信息数据库.跟踪催化剂活性变化并定期更新催化剂寿命曲线:系统还建立了催化剂寿命预测模型,并根据脱硝效率、系统投运时间、进出口NO。浓度等实时信息对催化剂进行性能评价与寿命预估.可为催化剂的换装与优化运行提供技术指导。
催化剂堆积
不仅流场分布、烟气特性、飞灰特性能影响催化剂的磨损程度,催化剂在反应器中的堆积情况也能影响其受磨损状态。下层催化剂的磨损程度要比上层催化剂更严重,且下层催化剂比表面积的下降程度和活性惰化速度都要高于上层。
催化剂多层安装时,下层催化剂要比上层催化剂磨损严重,同时上层催化剂的尾部也发生了轻微的磨损。一方面是由于与下层催化剂接触的气体流速要高于上层催化剂所接触的气体流速;另一方面是由于催化剂两层之间可能形成涡流,加速了催化剂的磨损。
SCR催化剂一般分为蜂窝催化剂、平板催化剂、波纹板催化剂,其中蜂窝与平板催化剂在工业中应用较多。相比于V205一WO3/TiO2挤出式蜂窝催化剂,平板催化剂采用金属基体作为催化剂的载体。*磨损性能较于优异。为此,当SCR入口的飞灰浓度小于30g/m3时,选择性催化还原法脱硝条件,可优先考虑蜂窝催化剂;当飞灰浓度大于40g/m3时,应优先考虑平板催化剂;而波纹板催化剂由于自身的结构特性,选择性催化还原法脱硝,一般仅适用于飞灰浓度不大于10g/m3的低尘烟气。
SCR脱硝技术是目前国际上应用****为广泛的烟气脱硝技术,优点是没有副产物、不形成二次污染、装置结构简单、技术成熟、脱硝*、运行可靠、便于维护,选择性催化还原法脱硝条件,缺点是催化剂失活和尾气中残留NH3,在有氧条件下,SO3与过量NH3反应生成具有腐蚀性和黏性的NH4HSO4,可导致尾部烟道设备损坏。SCR催化剂平均寿命约为3a。
SCR催化剂失活机理复杂,不同煤种导致不同的烟气组分和不同的SCR脱硝催化剂配方和成型工艺,引起SCR催化剂失活机理不同。通常,SCR催化剂失活包括碱金属(Na、K)*、铵盐*、催化剂堵塞、机械磨损,飞灰冲刷催化剂表面导致有效成分流失、热烧结导致载体TiO2晶形转变等。