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国内家自主研发平板式抗砷中毒SCR脱硝催化剂运行良好

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国内家自主研发平板式抗砷中毒SCR脱硝催化剂运行良好

发布日期:2018-10-19 作者:张成刚 点击:

国内家自主研发平板式抗砷中毒SCR脱硝催化剂运行良好


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霍林河露天煤矿是我国五大露天煤矿之一,已探明储量132.8亿吨,年生产能力4500万吨以上,其煤质呈低硫、低磷、高挥发分、高灰熔点等特点,广泛应用于蒙东、东北等地的火力发电厂。

霍林河煤矿多为高砷煤,煤中砷含量高于25μg/g,属四级含砷煤,个别电厂砷含量高达90μg/g,远超标准。

坑口电厂地处霍林河地区,电厂采用的煤质属于高砷煤,自实施氮氧化物排放要求以来,该电厂使用的催化剂失活速率较快,催化剂寿命无法保证,催化剂更替频繁,为了满足氮氧化物排放要求,业主付出很大成本,苦不堪言。为了响应超低排放政策,同时延长催化剂的使用寿命,坑口电厂寻求多家催化剂解决该厂催化剂中毒问题,始终未果。2016年10月份,电厂经多方调研,找到,经双方沟通,华电光大认为可解决业主的难题。自此,华电光大研发团队对该厂寄过来的煤样、灰样及在役催化剂进行检测分析,经团队多方验证,终提出催化剂的解决方案—采用自主研发的抗砷催化剂。于2017年9月,批家自主研发平板式抗砷催化剂在坑口电厂完成投运,至今运行已1年零2月,运行效果良好。在此期间,霍林河地区鸿骏铝电、锦联电厂通过考察华电光大坑口项目运行效果,都给予了肯定,陆续采购华电光大抗砷催化剂,目前在这些电厂也投运将近1年时间,获得业主的肯定。2018年,坑口和鸿骏铝电又新采购华电光大一批抗砷催化剂,计划10月底投运,业主的肯定也给了华电光大坚持走自主研发的信心。

煤中的砷多数以硫化砷或硫砷铁矿(FeS2·FeAs2)等形式存在,小部分为有机物形态。煤在炉内燃烧的过程中,砷黄铁矿在高温下被氧化为As2O3(g)通过虹吸作用扩散进入催化剂堵塞催化剂孔道,使烟气中的氮氧化物和氨无法到达孔内的催化活性位点,引发催化剂中毒失活;另一方面,由于催化剂表面位点与As2O3(g)之间有着非常高的结合力,使得As2O3(g)极易吸附在表面的活性位和非活性位上,随即发生催化氧化反应生成As2O5。而As2O5会在催化剂表面形成一层保护层,阻碍氨气和氮氧化物的吸附,导致催化剂脱硝效率降低。

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为解决常规SCR脱硝催化剂在富砷煤电厂运行过程中容易发生砷中毒的问题,目前主要的解决措施有燃烧前煤脱砷、燃烧中添加抑制剂和锅炉改造等。其中燃烧前煤脱砷、燃烧中添加抑制剂的方法脱砷效果一般,运行成本较高,且抑制剂的添加容易对下游设备的运行产生影响;而锅炉改造同样存在费用较高、效果不显著等问题。我国燃煤具有成分复杂多变等特点,并且SCR脱硝系统几乎全部采用无旁路的结构。因此根据我国富砷煤烟气特点,开发出具有抗砷中毒性能的催化剂,对保证SCR系统安全稳定运行,降低投资成本和运行成本等具有重要意义。

华电光大的配方和工艺拥有着完全自主的知识产权,产品具有很高的性价比。华电光大可以根据用户的需求对生产线进行灵活的调整;同时公司深入掌握了SCR脱硝机理,可根据不同用户的实际需求(烟气工况、灰分成分等)调整催化剂配方,优化生产设备参数,打造量身定制产品售前、售中和售后服务,这是华电光大产品的大特色。

针对高砷煤的特点,通过添加活性组分、掺杂抗砷助剂和载体改性三种手段,华电光大自主研发出抗砷中毒,明显提升了催化剂抗砷中毒的性能。目前国内家自主研发平板式已在霍林河及东北部分电厂得到工业应用,使用效果广受好评。

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抗砷中毒SCR脱硝催化剂能够广泛应用于各大小富砷燃煤机组,与常规脱硝催化剂相比,能够大幅提高催化剂在富砷烟气中的使用寿命,保证氮氧化物低于《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)中重点地区大气污染物特别排放限制。


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