影響SCR脫硝的主要因素有哪些?
SCR脫硝工藝系統主要包括煙氣系統、氨水儲存及供應系統、氨水直噴系統、SCR反應器、SCR催化劑、吹灰及控制系統等部分。
影響SCR脫硝性能主要因素:
1.催化劑的活性
催化劑的活性是指催化劑的催化能力,就是指某一特定催化劑影響反應速率的程度。目前市場上主流催化劑有三種,分別為蜂窩式、平板式與波紋板式。催化劑是SCR技術的核心,SCR脫硝廣泛應用的催化劑主要成分為V2O5/TiO2。
催化劑活性喪失主要原因是由于在SCR脫硝裝置在實際運行過程中,由于煙氣中某些成分引起催化劑中毒、煙氣溫度過高造成催化劑燒結、由于飛灰的撞擊造成催化劑的磨蝕等。
2.催化劑中毒
催化劑的中毒主要為堿金屬中毒。由于鈉等可溶性堿金屬鹽的堿性比NH3大,賤金屬鹽與催化劑活性成分反應,造成催化劑中毒,引起催化劑活性降低。對于堿金屬中毒,由于堿金屬在水溶下的活性很強,將會完全滲透進入催化劑材料中,所以避免水蒸汽在催化劑表面凝結,可有效避免此類情況發生。
3.飛灰引起催化劑中毒
催化劑的堵塞主要是由于銨鹽及飛灰的小顆粒沉積在催化劑小孔,阻礙NOX、NH3、O2到達催化劑活性表面,引起催化劑鈍化??梢酝ㄟ^調節氣流分布,選擇合理的催化劑間距和單元空間,并使進入SCR脫硝反應器煙氣的溫度維持在銨鹽沉積溫度之上,以防止催化劑堵塞。
4.催化劑的侵蝕、磨蝕
催化劑的侵蝕、磨損主要是由于飛灰撞擊在催化劑表面造成的。磨蝕強度與氣流速度、飛灰特性、撞擊角度及催化劑本身特性有關。大多數的催化劑磨蝕發生在直接暴露在塵粒沖擊的催化劑邊緣,降低磨蝕的措施:一是采用耐腐蝕催化劑材料,對催化劑頂端進行處理從而提高催化劑邊緣硬度;二是利用計算流體動力學流動模型優化氣流分布;三是在垂直催化劑床層安裝氣流調節裝置等方法來解決。
5.NH3的逃逸
在 SCR脫硝系統中,催化劑是分層布置的,而 NH 的泄漏是由于分布不均造成的。當 SCR反應器多余的未參加反應的 NH 與 SO3的體積濃度比超過 2:1 時,在水蒸氣的作用下生成 NH4HSO4。 NH4HSO4是一種粘附性很強并具有較強腐蝕性的物質,具有很強的吸附性,引起堵塞。同時 NH3過剩導致了飛灰化學性質發生了改變,飛灰質量變差,再利用性降低,運行成本提高。本工程 SCR 裝置中,NHI的逃逸控制在 5ppm 以下。
為了使 SCR脫硝效率達到最高,同時使氨逃逸量控制在最低水平,其技術關鍵是如何精 確控制與調節 SCR 反應器入口煙氣速度分布和煙氣中 NHx3/NOx摩爾比的分布。由于SCR 反應器煙道的復雜性,在保證催化劑入口截面氣體速度均勻性方面通常采取在煙道轉向處加裝導流板與擾流柱的方法。