向下滑动
一、投运前的催化剂管理
01.脱硝催化剂出厂时以模块的形式包装好,在运输、卸载及存储过程中,切忌催化剂模块发生跌落、碰撞、严重倾斜或震荡,引起催化剂的机械损伤,损害其使用寿命。
为了防止高含尘布置的催化剂在运行过程中产生堵塞,催化剂结构选型上需充分 考虑烟气灰尘浓度的特性,合理选择催化剂以适应运行条件。同时,每层催化剂 布置吹灰器,定期对催化剂表面进行吹扫,防止催化剂积灰,防止堵塞发生。
02.存储在干燥的室内,避免接触到雨水,环境温度宜≤30℃,湿度宜<90%。潮湿的环境不仅会毒害催化剂的表面使其劣化,而且还会使催化剂干燥时发生破裂还需保证催化剂远离碱金属、碱土金属、卤素、油品及挥发性有机气体等,防止催化剂劣化,使催化剂活性下降,缩短催化剂的使用寿命。
03.需考虑反应器的入口处合理分布烟气和氨,以防止由于各部位的温度和流速常偏离设计温度而导致脱硝率的不稳定。一般采用混合器、倒流板、整流装置对两侧烟道独立布置,使烟气在各断面上流量基本相等。
04.催化剂体积的设计也要考虑适当放大催化剂的量,同时考虑反应器中有效区域的变化还需根据煤质灰分情况,选择合适的催化剂类型,避免运行时催化剂发生堵塞。
05.新建电厂催化剂装入脱硝装置反应器的时间一般选择在点火吹管之后,避免大量油污及灰尘粘附在催化剂表面,引起催化剂中毒或劣化。脱硝改造项目,在催化剂装入前需清理干净炉膛及脱硝反应器内杂物,在条件允许的情况下,启动引风机将炉膛及脱硝反应器内粉尘带走,将不利因素降到最小。
06.催化剂的吊装使用厂家配备的专用工具,吊装时避免与钢梁等坚硬物体发生碰撞吊装角度不能过小,避免发生严重倾斜,起吊速度不宜过快,保证催化剂安全装入反应器内。
二、催化剂的性能验收
01.出厂资料检查:检查各项参数是否符合技术协议要求,轴向挤压试验、横向挤压试验、抗磨强度试验、材质报告等检测数据是否达到标准要求;
02.目测外观:检查催化剂表面,确认催化剂无损坏;形状检查:长、宽、高及厚度的几何尺寸测量,开孔率检查;
03.性质确认:化学组成、总的孔体积、平均孔径、比表面积、密度等参数的对比确认。通过对脱硝系统相关参数的调整,验证脱硝系统的脱硝效率、氨气逃逸率、SO2 氧化率、催化剂层的阻力等运行指标是否能达到供货商对其提供的产品所作的性能保证 。供货商会根据催化剂衰减特性来保证在其寿命期内的脱硝效率,因此在催化剂投运初期,催化剂活性较高,此时的脱硝效率高于供货商保证的最低效率。为摸清催化剂的性能,便于对催化剂寿命的管理,在性能试验时需尽量加大喷氨量,考察在氨气逃逸率接近3ppm时,脱硝装置达到的最高效率,并与供货商的性能曲线对照,检验催化剂的质量及使用情况。
三、催化剂的运行管理
01.催化剂的性能会随工作时间的增加而逐渐下降,正确的运行方式不仅能够保证脱硝装置的经济运行,而且能够延长催化剂的使用寿命。在锅炉的运行中,做到密切注意烟气量及其波动范围、烟气温度及其波动范围、 SCR装置进口烟道上的烟气压力及其波 动范围、烟气中的粉尘含量、烟气中的二氧化硫含量等对脱硝效 率和催化剂影响较大的参数,只有烟气参数基本符合设计值,才允许投入SCR装置。如果出现参数偏离设计值过大的情况,应及时进行分析,评估其危害性质和严重性,预先估计其后果并考虑补救措施,确认SCR装置投入或退出运行。
02.喷氨量的控制在300~400℃内,随着反应温度的升高,脱硝率逐渐增加,温度升高时脱硝反应速率增加,脱硝率升高;当温度升至400℃后,脱硝率随温度的升高而下降。温度升高,NH3 氧化反应加剧,使脱硝率下降,催化剂能够长期承受的温度不得高于430℃,否则会导致催化剂烧结,永久性失效。如果反应器内的温度长时间降到最低运行温度,必须停止喷氨,防止硫酸盐或硝酸盐沉积在催化剂表面,影响催化剂的活性。为延长催化剂寿命,根据硫酸盐的分解特性,烟气长期最低温度宜设定在320℃。 同时,在锅炉启动和SCR系统投运过程中,运行调整上需采取必要的措施,控制烟气温度的上升速度,避免对催化剂造成损害。
03.催化剂定期吹灰为防止催化剂面积灰发生堵塞,能及时进行在线吹扫,每层催化剂层均设置了吹灰器。运行中需监视催化剂层前后的压差,压差上升超过规定值时,应进行 吹扫。对于使用蒸汽吹灰的脱硝装置,在日常运行过程中,须严格控制设定吹灰汽源压力,针对不同灰分的燃煤,既要保证吹灰汽源压力达到预期的吹灰效果,又要控制压力在合适范围内,防止压力过高吹损催化剂;同时,要选择适当吹灰汽源温度,若吹灰汽源温度过高会造成局部催化剂区域超过允许的最高运行温度,致使局部催化剂永久失效;若吹灰汽源温度过低,或在吹灰汽源投入时未 充分疏水,吹灰蒸汽中带水会造成催化剂粘灰而损伤催化剂,使催化剂活性降低。
四、催化剂的检修维护
01.机组停运后催化剂的保护措施,防止雨水或锅炉冲洗水等湿气进入催化剂,一般保持脱硝反应器内湿度低于70%,当湿度较大时,建议在反应器内通入干燥的压缩空气或放入干燥剂,也可以在反应器下部安装除湿机,保持反应器内的干燥环境,避免催化剂活性降低。
02.催化剂的清洁在锅炉停机前,对脱硝系统吹灰一次,以免有飞灰黏附在催化剂上。机组停运 后,对催化剂进行全面清扫,用真空吸尘器或采取其他措施,去除催化剂表面沉积的粉尘、绝缘材料及铁锈等物质。
五、催化剂的检查及修补
01.利用停机机会,对催化剂进行全面检查,是否发生腐蚀、堵塞或损坏。若催化剂局部发生损坏,需及时订货,在订货来不及的情况下,用钢板对局部区域进行封堵,待下次检修时更换催化剂模块或在厂家的指导下更换部分催化剂小单元。
六、附属设备全面检查
01.氨喷嘴检查,防止喷嘴发生堵塞,引起喷氨不均匀,造成催化剂局部劣化;导流板、整流装置的检查,防止导流板、整流装置脱落或变形,引起烟气流场不均,引起催化剂局部劣化和机械寿命缩短。
02.检查催化剂密封件,若密封件变形失效,及时更换密封件,保证脱硝效率的稳定;吹灰系统的检查。检查耙式吹灰器的平整度防止行进过程中,吹灰器与催化剂发生碰撞, 从而损坏吹灰器和与脱硝催化剂;检查吹灰系 统的阀门的严密性,防止运行中大量水汽泄露 至反应器内催化剂上;检查吹灰系统管路管路的坡度是否满足设计要求,确保每次吹灰前能充分疏水,避免吹灰运行中夹带的水进入反 应器内。催化剂的失活预防。
03.堵塞失活主要是由于烟气中的细小颗粒物聚集在催化剂的表面和小孔内, 阻碍了反应物分子到达催化剂表面造成的,最常见的堵塞物为铵盐和硫酸钙, 将反应器温度维持在铵盐沉积温度之上,可有效减轻铵盐堵塞。在高飞灰情 况下,硫酸钙是引起催化剂堵塞使失活的主要原因。烧结失活主要为在450℃以上的高温环境,导致催化剂颗粒增大,表面积减小,因而使催化剂 活性降低
七、防止催化剂失活的主要措施
01.催化剂的节距选择和合理布置吹灰器可以有效消除烟气灰尘对催化剂孔的堵塞。
为了防止高含尘布置的催化剂在运行过程中产生堵塞,催化剂结构选型上需充分 考虑烟气灰尘浓度的特性,合理选择催化剂以适应运行条件。同时,每层催化剂 布置吹灰器,定期对催化剂表面进行吹扫,防止催化剂积灰,防止堵塞发生。
02.如果堵塞是由于低温下形成的硫酸汰引起的,则可以通过加热的方式分解硫酸汰, 恢复催化剂的部分活性。
03.定期试验与检测,脱硝性能验收试验通过对脱硝系统相关参数的优化调整,使脱硝系统各项运行参数在一个更为合理的水平,验证脱硝系统的脱硝效率氨气逃逸率、SO2 氧化率、脱硝系统阻力等运行指标是否能达到脱硝系统供货商对其提供的产品所作的性能保证。
04.烟气速度场仿真试验在脱硝反应器中,烟气流速需保持在一个正常的范围。当烟气流速过低时,极易引起粉尘堵塞催化剂;当烟气流速过高时,烟气在催化剂中停留时间过短,脱硝效率下降,而且催化剂磨损严重。同时,烟气流速分布相对标准差不能过大,当催化剂入口处的速度分布相对标准差大于15%时,极易引起催化剂的损坏。
05.脱硝系统运行优化试验,通过对喷氨系统各喷氨手动阀门的调整,尽量减少氨的逃逸量,并在喷氨量相同的情况下,尽量提高系统的脱硝率。试验进行的测量包括反应器进、出口的NOx和02、反应器出口的NH3以及反应器进口的温度和烟气流速。测试后将各主要参数和分布情况进行分析,并就这些参数进行优化调整,确保脱硝效率及氨逃逸率可控,同时延长催化剂的使用寿命。