一、E-G催化劑的特點
電廠煙氣脫硝的主流催化劑是蜂窩式催化劑。蜂窩式催化劑采用整體擠出燒制的制備工藝,E-G脫硝催化劑以薄型不銹鋼篩網(wǎng)板為基材,在不銹鋼篩網(wǎng)板表面雙面加壓涂覆與蜂窩式催化劑類似的活性成分,隨后制作出褶皺形狀,機(jī)械手將單板組裝成催化劑單元,E-G脫硝催化劑催化劑單元煅燒后組裝得到催化劑模塊。由于E-G脫硝催化劑采用不銹鋼篩網(wǎng)板作為支撐擔(dān)體,使用加壓涂覆工藝,斷面為平行褶皺板結(jié)構(gòu),所以,E-G脫硝催化劑在防止飛灰堵塞、磨損和抗中毒等方面有很大的優(yōu)勢,在燃煤煙氣脫硝占據(jù)很大的*。
1 耐飛灰堵塞 2 耐磨損 3 耐砷中毒 4 抗中毒性能強(qiáng)
5 靈活的催化劑添加更換策略
二、E-G脫硝催化劑在高塵高砷煙氣條件下應(yīng)用案例
E-G脫硝催化劑在世界范圍內(nèi)高塵燃煤煙氣條件下得到廣泛應(yīng)用,在我國也取得了不俗的業(yè)績。高塵高砷的典型案例包括某電廠2×660MW SCR煙氣脫硝工程的E-G脫硝催化劑業(yè)績。該項目脫硝系統(tǒng)以液氨為還原劑,SCR反應(yīng)器布置在省煤器和空氣預(yù)熱器之間,為單爐雙反應(yīng)器,系統(tǒng)無煙氣旁路和省煤器旁路。煙氣流量為單爐1889640m3/h(BMCR工況),灰塵質(zhì)量濃度高達(dá)41.4g/m3,入口NOX質(zhì)量濃度450mg/m3,煤中砷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)zui高為0.004%。性能保證值,脫硝率不小于75%;氨逃逸率,≤3×10-6;SO2 /SO3轉(zhuǎn)化率,< 1%;催化劑層壓降,210Pa;催化劑壽命,24000 h;機(jī)械壽命,不少于50000h。
由于該項目飛灰質(zhì)量濃度高達(dá)41.4g/m3,采用蜂窩式催化劑節(jié)距大,設(shè)計余量大,需求量大;E-G脫硝催化劑在這方面優(yōu)勢明顯,體積需求量只相當(dāng)于蜂窩式催化劑的3/4,用量小,節(jié)距小,設(shè)計余量小。
此外,由于E-G脫硝催化劑所需體積較小,加上E-G脫硝催化劑單元可以直接疊加,E-G脫硝催化劑布置采用了更加靈活的“1.5 + 0.5 + 0.5”的方案。在zui初只裝填了1.5層E-G脫硝催化劑,避免了多余的0.5層E-G脫硝催化劑在24000h內(nèi)飛灰的沖刷和中毒影響,可zui大限度延長E-G脫硝催化劑的使用壽命。根據(jù)計算,在E-G脫硝催化劑24000h壽命后,添加0.5層E-G脫硝催化劑后使用壽命會延長40000h,再添加1層可繼續(xù)延長至60000h,全部“2+1”層的E-G脫硝催化劑壽命高達(dá)15年以上,所以,該方案E-G脫硝催化劑添加和更換的均化成本低,有助于降低投資運行費用。
在高塵高砷燃煤煙氣條件下,E-G脫硝催化劑所需體積小,加上E-G脫硝催化劑單價低,而且初裝可以只裝填1.5層,可以降低初投資費用;E-G脫硝催化劑通流面積大,壓降低,使用了更加靈活的E-G脫硝催化劑管理策略,可zui大限度地延長E-G脫硝催化劑使用壽命,有效降低運行費用。另外,E-G脫硝催化劑在耐飛灰堵塞、耐磨損方面有優(yōu)勢,所以,E-G脫硝催化劑是一種特別適合我國國情燃煤煙氣的E-G脫硝催化劑方案。
600MW機(jī)組的脫硝系統(tǒng),每天單臺機(jī)組脫硝運行成本約1.7萬元,催化劑每年需1000多萬的折舊損失;在發(fā)電企業(yè)催化劑的壽命決定著SCR系統(tǒng)的運行成本。催化劑置換費用約占系統(tǒng)總價的60-70%。目前催化劑的壽命一般為3—5年(廠家給定)。如何在保證SCR脫硝效率前提下延長催化劑的使用壽命,這就要求發(fā)電企業(yè)在保證脫硝效率的情況下進(jìn)一步在運行、操作、維護(hù)上采取必要的措施來延長(保證)催化劑使用壽命。
1000MW機(jī)組SCR脫硝裝置需使用大量的催化劑,在1000MW機(jī)組脫硝效率60%~80%的情況下,1臺1000MW機(jī)組鍋爐的脫硝裝置*次催化劑裝入量為400~500m3,催化劑壽命為2~3年。《國家酸雨和二氧化硫污染防治“十一五”規(guī)劃》要求,達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)或所在地區(qū)空氣二氧化氮、臭氧濃度超標(biāo)的新建火電機(jī)組必須同步配套建設(shè)煙氣脫硝設(shè)施,現(xiàn)役火電機(jī)組應(yīng)限期建設(shè)煙氣脫硝設(shè)施。2015年之前,國內(nèi)現(xiàn)役機(jī)組絕大部分需要加裝脫硝裝置,催化劑的用量將大幅度增長。
制氨新技術(shù)
本技術(shù)提出一種用尿素制氨新工藝,本技術(shù)可將尿素轉(zhuǎn)變成氨氣,以供氮氧化物(NOX)控制之用,需要時可在現(xiàn)場產(chǎn)生氨氣,解決了氨運輸和處理時造成的環(huán)境衛(wèi)生和安全問題,其工藝流程為,將尿素發(fā)生縮合或取代反應(yīng)生成的氨用于選擇性催化還原法(SCR)脫硝,副產(chǎn)尿素衍生物,而不生成CO2,從而達(dá)到節(jié)能減排的目的。對尿素反應(yīng)得到三聚氰酸的工藝進(jìn)行了分析,并與目前尿素制氨工藝進(jìn)行了比較。結(jié)果表明,制備三聚氰酸過程中各時間段放出的氨氣量基本*,反應(yīng)的起動時間在幾十分鐘內(nèi),氨氣的響應(yīng)時間在1min內(nèi)。該工藝在工藝條件、經(jīng)濟(jì)效益和節(jié)能減排方面優(yōu)于目前的尿素水解、熱解制氨技術(shù)。