为了应对燃料供应日趋紧张的局面,国家也开始利用政策导向积*推进在燃煤中掺烧一定比例的市政污泥等生物质燃料,来代替一部分燃煤,并已近在广州等少数大城市进行了试点。垃圾焚烧发电和掺烧市政污泥是解决环境污染和能源危机的较好方案,但是由此也给SCR催化剂的设计、运行提出了更高的要求。因为,垃圾和污泥中的P、Na、K、CaO等使催化剂的元素含量是普通媒质中的数十倍,代用燃料的强毒性使得即使燃用时间很短,也会给催化剂带来较大危害。
通常,当蜂窝式催化剂的孔数每增加*,如从18×18孔向上增加为19×19孔时,对于同一工程项目,催化剂的设计用量可以减少在5%以上,由此可以节约催化剂采购成本5%以上。但是,孔径变小后,烟气通过性差,在高飞灰条件下,*易发生飞灰的架桥堵灰,催化剂一旦发生飞灰架桥,就会发生“累积”效应,即当催化剂部分孔道发生堵塞时,相对的使其他未堵塞的孔道通过的飞灰量急剧*,再运行不长的时间,整个催化剂都会发生严重堵塞。基于对SCR脱硝反应的了解,催化剂作为重要的参与反应物,对整个SCR 脱硝反应产生了重要的影响,不但解决了反应需要,同时也提高了脱硝质量,使整个SCR 脱硝反应达到实际要求,提高脱硝效果。煤燃烧后产生的飞灰随烟气进入SCR反应器,此时烟气的流速较小,一般在6米/秒左右。细小的飞灰颗粒在层流状态下聚积在SCR反应器的上游,当聚积到一定程度后掉落到催化剂表面。由此,聚集在催化剂表面的飞灰就会越来越多,终形成搭桥,造成催化剂通道的堵塞。
过去5年,我国燃煤电厂脱硝催化剂已存在报废现象,SCR脱硝催化剂,但由于市场尚未形成规模,催化剂再利用市场也未打开。“SCR催化剂一旦达到使用寿命,因其本身组成而被定义为危险固废,而此前企业的处理方法大多为填埋或无害化处理等,对环境仍有一定的*,对资源也是浪费。至2019年底,我国火电装机容量达到11.9亿千瓦,以当前燃煤机组“超低排放”标准来计算,SCR催化剂的总填装量约为120万立方米。钢铁、各种窑炉、有色冶金以及各行业的自备燃煤动力锅炉、自备电厂及散煤等非电燃煤行业消耗国内煤炭总量的50%左右,粗略估计催化剂总填装量100万立方米。