平板式催化剂在电厂高尘、高砷燃煤烟气脱硝中的应用
摘要:从平板式脱硝催化剂结构的角度出发,分析了平板式催化剂的特点,以某脱硝工程的催化剂选型和设计为实例,论述了平板式催化剂在电厂高尘、高砷燃煤烟气条件对脱硝的适应性。
关键词:高尘、高砷燃煤烟气;烟气脱硝;平板式催化剂;适应性
中国氮氧化物污染形势严峻,北京、广州、上海和深圳等大城市二氧化氮浓度普遍较高,小时浓度超标时有发生且呈逐渐增加之势; NOx 排放的快速增长部分抵消了我国在SO2 减排方面的努力,酸雨性质由硫酸型向硫酸/硝酸复合型转变,硝酸根离子对酸雨的比率上升到1 /3;此外,氮氧化物是臭氧生成的重要前驱物,是形成区域微细颗粒污染和灰霾的重要原因,它是我国珠江三角洲、长江三角洲等经济发达地区大气能见度日趋下降,灰霾天数不断增加的诱因之一[1] 。
电厂是我国最大的氮氧化物排放源。为了控制氮氧化物污染,国家和某些省(市)制定了更加严格的电厂排放标准,如北京规定新建锅炉100mg/m3的排放标准[1] , 上海新建锅炉200 mg/m3 排放标准[2] ,广州要求2010年亚运会前电厂全部安装烟气脱硝设施[3] 。国家环保部在《关于印发〈2009—2010年全国污染防治工作要点〉的通知》中要求:京津冀、长三角和珠三角地区,新建火电厂必须同步建设脱硝装置, 2015年年底前,现役机组全部完成脱硝改造[5] 。2009 年6 月, 国家环保部发布了GB13223—2009《火电厂大气污染物排放标准》新标准的征求意见稿,规定重点地区为200mg/m3 和非重点地区为400mg/m3 的氮氧化物排放标准[6] 。面对日趋严格的氮氧化物排放标准,火电厂加装烟气脱硝装置势在必行。
选择性催化还原SCR ( Selective Catalytic Reduc2tion)法烟气脱硝具有效率高、选择性好、运行稳定可靠等优点,在世界范围内广泛使用。截至2008年底,我国已建、在建或拟建的57 450MW烟气脱硝机组中, SCR法占96%,非选择性催化还原SNCR ( Selective Non Catalytic Reduction)法占4%, SCR 法是我国将来烟气脱硝的主流技术。催化剂是SCR 法脱硝系统的核心,占总成本的30% ～50% ,直接决定着SCR法脱硝系统的性能和投资运行成本。
我国火电厂以燃煤为主,我国燃煤具有灰分含量高、成分复杂多变等特点,而且SCR法脱硝系统几乎全部采用无旁路的结构。如何根据我国燃煤烟气条件选择合适的催化剂方案,对于保证SCR法脱硝系统的安全可靠性,提高脱硝性能,降低初投资和运行成本等具有重要作用。本文分析了平板式催化剂特点和优势,以国内某烟气脱硝项目为例,探讨其在高尘、高砷燃煤烟气条件下的适应性,寻找适合高尘燃煤烟气条件下的催化剂方案。
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