大连石化燃油炉脱硝催化剂供货方案方案.doc

大连石化公司燃油热电厂2220t/h锅炉烟气脱硝蜂窝催化剂供货方案中耐控股集团有限公司地址：江苏省宜兴市电话传真址：/ E-Mail：二一六年三月目 录1催化剂技术参数12供货范围清单33 催化剂模块布置图44 催化剂模块框架55 本项目的烟气特点55.1 烟气组分及飞灰特点。55.2 烟气组分及飞灰特点对SCR催化剂的利弊分析66 本项目催化剂的特点76.1 调整的V2O5与WO3含量。76.2 选择合理的催化剂节矩与烟气流速。86.3 选择合理的催化剂使用量。86.4 催化剂原材料质量控制86.5 增加催化剂硬化高度。87 几点建议97.1 烟气速度场97.2 吹灰97.3 空预器9燃油锅炉SCR蜂窝催化剂技术方案 中耐控股集团有限公司1催化剂技术参数催化剂指标单位数值备注制造商中耐控股集团SCR进口NOx浓度mg/Nm3800SCR出口NOx浓度mg/Nm3100烟气量Nm3/h236000烟尘浓度mg/Nm380催化剂型号20孔蜂窝催化剂基材TiO2活性化学成份V2O5、WO3反应器尺寸mmmm34108406催化剂单元单元体尺寸mm150150节距mm7.4壁厚mm1外壁厚mm1.5单元体高度mm1090单元体有效脱硝表面积m211.16单元体体积m30.0245催化剂比表面积m2/m3455单元体质量kg11.27催化剂体积密度g/cm30.46催化剂模块模块尺寸（长宽高）mmmmmm20658171295模块内催化剂单元体数量个65(513)每个模块催化剂表面积m2725模块内催化剂体积m31.59每个模块催化剂净重量kg731每个模块的总重量kg1160催化剂层每层催化剂模块数个16每层催化剂模块布置44烟气流通催化剂面积m211603SCR反应器催化剂层数层2+1初装2层单个SCR反应器(1台锅炉)催化剂总体积m351催化剂总面积m223205催化剂净重量kg23392催化剂模块总重量kg185602台锅炉催化剂总体积m3102催化剂总面积m246410催化剂净重量kg46784催化剂模块总重量kg37120催化剂化学指标催化剂主要成分催化剂中TiO2含量%8090催化剂中V2O5含量%02催化剂中WO3含量%35催化剂中MoO3含量%/催化剂活性指标初装（4400小时）活性K0m/h354512000小时活性Km/h304024000小时活性Km/h2535SCR性能性能考核脱硝效率%87.5氨的逃逸率ppm3SO2/SO3转化率%1单层催化剂烟气阻力Pa165催化剂物理指标使用温度设计使用温度 350预估允许最高使用温度范围450不超过5h允许最低使用温度范围300其它热容量kJ/kgC1.0耐压强度MPa轴向：2径向：0.4耐磨强度（质量损失方式） %/kg硬化：0.08未硬化：0.15催化剂测试块单元体尺寸（长宽高）mmmmmm1501501090数量个 4烟气速度（正常烟气量下）烟气空间速度1/h4627 面积速度m/h10.1烟气线速度2.8反应器内烟气流速m/s4.5催化剂内烟气流速m/s8.52供货范围清单表1 供货范围清单序号名称规格型号材料单位数量备 注120孔蜂窝式催化剂非标:20658171295,模块单元513布置钛基m3512上密封Q235批13下密封陶瓷纤维批1表2 备品备件和专用工具清单序号项目规格单位数量备注1备用20孔催化剂测试模块1501501090根42吊具套23安装小车台13 催化剂模块布置图4 催化剂模块框架5 本项目的烟气特点5.1 烟气组分及飞灰特点。 本项目属于燃油炉的SCR，烟气条件与一般燃煤锅炉有明显差别，主要表现在：5.1.1 粉尘浓度低。 一般燃煤锅炉的粉尘浓度10g/Nm335g/Nm3，本项目为80mg/Nm3。5.1.2 SO2含量低。 一般燃煤锅炉的SO2浓度为1800mg/Nm34000g/Nm3，本项目为500mg/Nm3。5.1.3 CaO含量低。 本项目的飞灰CaO含量0.54%，一般燃煤锅炉的CaO含量5%14%。5.1.4 V2O含量高。 本项目的飞灰V2O含量0.85%，一般燃煤锅炉的CaO含量0.05%0.12%。5.1.5 粉尘玷污特性。本项目的粉尘主要是玷污性强的炭黑，而一般燃煤锅炉的粉尘含碳量低且玷污性弱5.1.6 其它。本项目粉尘的K2O、P2O5、Na2O、MgO、BaO的含量与燃煤锅炉基本相当。5.2 烟气组分及飞灰特点对SCR催化剂的利弊分析 本项目的烟气条件及飞灰特性，对SCR催化剂的使用寿命影响有利有弊。5.2.1 有利粉尘浓度低、SO2含量低、CaO含量低的特点，对催化剂使用寿命、较少硫转化率有利。另外，飞灰组分中没有As，催化剂不存在砷中毒的可能性。5.2.2 有弊粉尘中炭黑玷污特性强，容易堵塞催化剂表面、微孔通道，影响催化剂的活性。5.2.3 其他虽然飞灰中V2O5份额较高，但是V2O5总量低（飞灰浓度仅仅80mg/Nm3），且烟气中SO2的浓度也不高，所以影响SO2/SO3转化总量不显著。另外，本项目催化剂在配方上也充分考虑V2O5含量0.85%这一特点，可以避免较大量硫酸氢铵（ABS）的形成。ABS的形成的物质条件是NH3和SO3，本项目的烟气SO2浓度低，只要按逃逸率控制在3ppm内，形成的ABS铵数量很少，基本构不成威胁。ABS的露点高低温度与NH3、SO3的浓度乘积大小有关，乘积越小露点温度约高，一般ABS的露点温度200300，如图1所示。图1 NH3/SO3乘积与ABS露点温度的关系所以，只要反应器烟气温度不低于300，不会发生因为ABS造成的催化剂损坏。6 本项目催化剂的特点根据以上的分析，我们所供的本项目催化剂在配方、制作等方面进行调整，以确保催化剂的使用寿命。6.1 调整的V2O5与WO3含量。 根据所需NOX的脱除量、灰中V2O5含量较大等具体情况，选择V2O5的含量比一般催化剂低，WO3的含量比一般催化剂高，来保证SO2/SO3转化率不超标。另外，我们与中国科学院城市环境研究所为战略伙伴关系，可以通过该研究所，针对飞灰高V2O5低SO3，在实验室进行脱硝模拟实验，既保证脱硝效率又保证O2/SO3转化率不超标，最终确定催化剂合理V2O5的含量。6.2 选择合理的催化剂节矩与烟气流速。 按照常规，烟气中粉尘浓度80mg/Nm3，可以选择6.0mm小节矩的催化剂，但是我们考虑到炭黑的黏附特点，选择7.4mm较大节矩；一般燃煤锅炉催化剂孔道的烟气流速不超过6m/s，但是我们考虑到本项目粉尘浓度低，催化剂磨损程度不高，采用高烟气流速（8.5m/s）。这些措施可以较好防止炭黑黏附在催化剂。6.3 选择合理的催化剂使用量。我们选择的空速是4627h-1，比一般的燃煤锅炉低，则催化剂使用量较大、活性富余量较大，以确保催化剂的化学寿命达到24000小时。6.4 催化剂原材料质量控制 我们使用的TiO2等原材料，保证纯度与颗粒度符合要求、杂质少，比表面积大，虽然V2O5含量不大，但是催化剂活性较高，以确保证催化剂的化学寿命达到24000小时。6.5 增加催化剂硬化高度。 一般蜂窝式催化剂的硬化高度20mm，我们拟硬化高度40mm以上。这是考虑到本项目因炭黑的特性，SCR运行中吹灰频数高于燃煤锅炉，催化剂的迎流面磨损将加剧。7 几点建议7.1 烟气速度场在设计上还原剂喷入区与催化剂上方区域的烟气速度场不均匀，NOX分布才可能均匀，催化剂的各部位活性才能充分发挥，才能充分提高系统的脱硝能力减少氨逃逸率。烟气速度场均匀与否与设计烟道、反应器及其导流板与均流器有关，如果单纯采用数模方式的结果与实际偏差较大，建议采用物模方式。7.2 吹灰虽然本项目的粉尘浓度低，但是不宜采用声波吹灰，建议采用蒸汽吹灰。声波吹灰有很多蒸汽吹灰所不具备的优点，但是它动能小是不适应未燃尽所产生炭黑的吹脱。蒸汽吹灰投运之前的疏水如果不彻底，汽水两相流对催化剂伤害极大。所以建议疏水合格与否（投入吹灰器的许可条件之一）的设计不宜用时间作为条件，应以蒸汽温度作为条件，许可温度值可以是饱和温度+25。吹灰器喷嘴与催化剂的距离应比常规的适当加大，蒸汽压力相应提高。这样可以扩大蒸汽吹出的覆盖面避免死角，又不降低催化剂部位的蒸汽动能，保证吹灰效果。运行时，蒸汽吹灰频数可以适当增加，初期可以每天一次，以后再根据实际的吹灰效果作相应的调整。7.3 空预器 不管SCR设计再好，运行再正确，ABS的产生是不可避免的，只是产生量的多与少的区别。固态ABS对锅炉及SCR基本无危害，而液态ABS对锅炉及SCR危害较大。而液态ABS产生的物质条件与环境条件，对空预器冷端来讲是必然存在的。当氨逃逸率低，形成