任何一种处理技术总存在其应用的限度。SCR除了高温反应窗口带来投资和布置上的要求以及对运维影响外,还会催化产生SO3。它与水蒸气和氨产生腐蚀性的副产物硫酸氢铵,其危害性应予足够重视。对于低温催化剂,则需要足够活性和机械强度等性能。
1)高温SCR对运维的影响
灰和烟气中某些成分造成催化剂磨损、堵塞、中毒、失活而失效,脱硝效率逐渐下降,导致催化剂提早更换,运行费用增加。
2)SO3问题
在催化剂的作用下烟气中SO3增加,产生更多的硫酸氢铵。在147℃以上烟温下液态的硫酸氢铵极易黏附,腐蚀空气预热器,造成空气预热器内结垢或堵塞;在此温度以下呈粉状结晶体的硫酸氢铵又容易吸潮会裹着粉尘黏住电极及布袋或其他设备,系统阻力剧增。
图3-12所示为某电厂电袋除尘器的极板、极线积灰情况。分析采集的垢样发现,灰样中的无机铵含量为6.7 mg/g和5.9 mg/g,远超出正常值(0.05 mg/g)。图3-13所示为电袋除尘器滤袋黏粉尘情况。灰中无机铵以计含量为11.3 mg/g,明显偏高锅炉飞灰中无机铵含量,是造成滤袋表面粉尘板结的主要原因。
图3-12 电袋除尘器阴极线、阳极板黏灰情况(www.xing528.com)
图3-13 电袋滤袋黏粉尘情况
3)低温烟气脱硝催化剂的创新研究
不同的催化剂种类有不同的反应窗口温度。四川大学国家烟气脱硫工程技术研究中心研发了一种新型活性炭固体催化法烟气脱硫、脱硝技术,取得了良好的脱污效果。在非电行业的设备上多次试验,深度测定脱硝项目的去除率接近100%,化工脱硝项目的去除率为70%~90%。
这种新型碳基催化剂使NH3对NOx还原温度窗口温度降低到120℃左右(见图3-14),有利于新机组的设计和老机组的改造。通过深度脱硫(50 mg/Nm3以下)后进行高效的低温脱硝,可解决老机组背包式烟气脱硝装置在布置上的困难,又降低改造或新建项目的投资风险。
图3-14 固体催化剂脱硝
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