脱硝催化剂技术交流课件

1、2015年03月02日SCR脱硝系统运行问题分析及建议 SCR脱硝系统存在的问题 改进措施及建议 典型案例分析2.3.1.一、SCR脱硝系统存在的问题2012年2013年2014年集团公司147台燃煤机组1、SCR脱硝机组数量激增，对工艺消化理解时间短、经验不足2、设计、运行、维护管理问题逐渐增多： 催化剂非正常失活、低负荷SCR迫退、空预器堵塞二、典型案例分析1、基本情况 集团某厂脱硝系统改造于2013年12月19日通过168试运 脱硝系统采用选择性催化还原（SCR）脱硝工艺，21层设计 SCR反应区布置在锅炉高温段空气预热器出口和省煤器之间 催化剂选用日立造船株式会社三角蜂窝板式催化剂 还

2、原剂为尿素，尿素制取氨气采用热解工艺 催化剂采用声波和蒸汽联合吹扫方式二、典型案例分析2、问题经过 2014年11月2日机组停备。停机前乙侧脱硝性能明显下降，反应器出口NOX浓度达120mg/Nm3左右，超出甲侧90mg/Nm3 ，NH3逃逸率已超出监视画面量程（量程为10ppm)。 2014年11月12日清理吹扫工作结束，11月13日01:34 锅炉点火，08:30具备投脱硝条件，开始投运第一只喷枪，09:04热解炉4只喷枪全部投运完毕，09:58脱硝系统投运正常。当时热解炉4支枪尿素溶液流量为79.3、108.5、116.79、121.4L/h，甲侧（AB）反应器出口NOX浓度64.6 m

3、g/Nm3，乙侧（CD）反应器出口NOX浓度192.9 mg/Nm3，甲、乙侧相差128 mg/Nm3。 经过调整后，热解炉4支喷枪流量都在110L/h左右，反应器出口NOX浓度没有明显变化，甲侧（AB）反应器出口NOX浓度65.1 mg/Nm3，乙侧（CD）反应器出口NOX浓度185.7 mg/Nm3，甲、乙侧相差120.6 mg/Nm3。无法满足环保排放要求，机组于11月13日21时20分停止运行。二、典型案例分析3、原因分析 经过多次专家论证、催化剂检测分析、流场测试分析，该机组脱硝系统运行异常的主要原因如下：（1）脱硝系统喷氨格栅设计布置不合理（2）脱硝反应区烟气温度场不均（3）SCR

4、反应区烟气流场不均（4）催化剂设计选型有偏差（5）喷氨均匀性控制难度大（6）运行调整问题二、典型案例分析3、原因分析（1）脱硝系统喷氨格栅设计布置不合理 该机组脱硝系统喷氨格栅布置在高温预热器之前，由于高温预热器入口风温在210左右，局部管壁温度低于硫酸氢铵的露点，使硫酸氢铵凝结成液态，并与烟气中的灰混合后形成垢体附着在预热器内管壁上，管壁上的垢片在温度变化情况及烟气冲刷下脱落至催化剂上，堵塞催化剂微孔，造成部分催化剂不能发挥作用。SCRCatalystNOxNOxNOxNH3NH3NH3N2N2N2H2OH2OH2O净烟气原烟气NH3 NH3 和SO3 的体积浓度比小于2 : 1 时： NH

5、3 + H2O + SO3 NH4HSO4 二、典型案例分析3、原因分析（2）脱硝反应区烟气温度场不均 预热器水平方向进风与垂直方向烟气进行热交换时，造成预热器出口烟温（即反应器入口烟温）在水平分布区域高低相差50-70度，机组实际运行中脱硝反应区温度在280-360之间，SCR反应区烟气温度场不均，低温烟气环境易形成液态硫酸氢铵，且脱落下来的硫酸氢铵280左右时不能完全挥发，造成液态硫酸氢铵粘附在催化剂上，使催化剂性能下降。二、典型案例分析3、原因分析（3） SCR反应区烟气流场不均匀 从停炉后所做的烟气流速试验区看，四个反应室以及单个反应室各部位烟气流速差别较大，造成氨气、烟气混合不均及催

6、化剂负荷分配不均，甲、乙两侧脱硝出口氮氧化物浓度偏差较大。二、典型案例分析3、原因分析（4） 催化剂设计选型有偏差 催化剂工作区域烟气速度过高。实际烟气空塔流速为4.3 m/s （机组满负荷时烟气量为80万m3/h），已接近设计值上限，造成催化剂在短期内磨损严重，机械强度下降； 催化剂工作区域烟气温度的设计条件与运行条件偏差较大，造成催化剂设计体积偏少，脱硝整体性能达不到设计要求； 该类型催化剂WO3含量1.7%左右，远低于常规催化剂5-10%的含量，对催化剂的活性、选择性和机械强度有一定的影响。 二、典型案例分析3、原因分析（5）喷氨均匀性控制难度大 机组脱硝系统每两个反应区仅对应了一排氨喷

7、嘴，在流场不均的情况下，无法分别进行喷氨均匀性调整，造成反应区局部脱硝效率低或氨逃逸率高。（6）运行调整问题 在SCR反应区局部温度低于300时，电厂未采取有效措施提升SCR反应区温度；喷氨投退未按运行规程严格执行。三、改进措施及建议1、严格控制脱硝系统出口氨逃逸（1）按照设计参数并依据SCR反应器出口NOx浓度调整喷氨量，严格控制氨逃逸不大于3ppm；（2）当SCR反应器入口浓度大于设计值、脱硝效率大于设计值时，应通过调整燃烧、降低机组负荷等方式实现NOx排放达标，严禁大幅增加喷氨量控制出口NOx浓度；（3）确保氨逃逸表计测量的准确性，量程、精度应满足控制要求，存在问题应进行技术改造，必要时

8、采用间接辅助监测手段，例如：定期在除尘器一电场飞灰中取样化验飞灰中的氨含量，对比监控；（4）当脱硝效率较低而局部氨逃逸率偏高时，应对喷氨格栅阀门进行调节优化，每年应进行一次NH3/NOX摩尔比分布（AIG）优化调整试验，以优化脱硝系统性能；（5）脱硝系统投入喷氨自动时，应定量分析影响供氨自动调节的因素，依据机组不同负荷时性能试验结果,增加机组不同负荷对应的最大喷氨量限制，当氨逃逸大于3ppm时，限制喷氨量的增加，防止自动调整时氨逃逸量超标。三、改进措施及建议2、确保SCR反应器烟气温度满足设计要求（1）SCR反应器入口烟气温度低于最低连续喷氨温度时，应通过协调负荷、燃烧调整等措施提高入口温度，

9、当达不到要求时，应停止喷氨；（2）SCR反应器入口烟气温度长期低于最低连续喷氨温度时，应通过省煤器改造、提高给水温度等方式，保证SCR反应器入口烟气温度高于最低连续喷氨温度，保障脱硝系统连续稳定运行。3、保证SCR反应器入口烟气速度均匀（1）机组大小修、停备期间，检查催化剂的磨损和积灰情况、整流器的冲刷情况，判断流场、浓度场均匀性，如果发现流场、浓度场不均匀，建议进行流场、浓度场均匀性试验；（2）当煤质改变较大时，重新核实烟气量和飞灰浓度，当与设计值差别较大时，及时进行流场、浓度场均匀性试验。三、改进措施及建议4、做好催化剂设计选型及维护管理工作（1）灰分较大时，采用耐磨型催化剂配方，合理设计催化剂节距和通道形式，采取顶端硬化、增厚、均质催化剂结构；（2）综合考虑烟尘浓度、粒径和烟气流速对催化剂磨损的影响，设计适当的SCR反应器截面尺寸和催化剂布置方案；（3）机组停炉期间，要对催化剂彻底检查定期进行催化剂活性检测，对催化剂、反应器、脱硝装置进出口烟道的积灰应进行真空吸尘清扫，严禁对催化剂冲洗和泡洗，停炉期间要采取措施防止催化剂受潮失活；（4）机组启动时，需要对燃烧条件进行监测，防止不完全燃烧时