【摘要】：全球人類生存環(huán)境的惡化使得我國不得不將重點放在對燃煤電廠大氣污染物的排放控制上,國家新提出的超低排放標準也給燃煤電廠形成了巨大的挑戰(zhàn)。在當今工業(yè)應用中,選擇性催化還原脫硝技術是應用最廣泛的煙氣脫硝技術,該技術的主要反應是在脫硝催化劑的催化作用下使還原劑NH_3與氮氧化物發(fā)生反應,生成對環(huán)境無害的N_2和H_2O。因其技術具有較好的選擇性,穩(wěn)定性,經(jīng)濟性,并且能達到較高的脫硝效率,仍將在我國燃煤電廠脫硝系統(tǒng)中沿用很長一段時間。如今我國SCR脫硝設備中大多數(shù)采選用的脫硝催化劑的活性最佳溫區(qū)在300~420℃。但是,在一些實踐運行中發(fā)現(xiàn),在運行中,往往會發(fā)生超溫運行或低負荷起機等情況,所以本文將對非常溫下脫硝催化劑的性能開展研究,主要針對現(xiàn)在火電機組在機組啟動、低負荷運行時煙氣溫度低,部分機組排煙溫度高,超溫運行等工程實踐情況。本文實驗的樣品均來自國內(nèi)某火電廠,該電廠裝機容量為660MW。本文主要實驗都是在脫硝催化劑性能檢測裝置上完成的,反應器入出口NOx及NH_3濃度是采用多組分煙氣分析測試系統(tǒng)進行檢測的;采用異丙醇吸收法吸收SO_2和SO_3,并用釷試劑滴定法確定其含量;用NOVA 2000e比表面積分析儀對催化劑的比表面積、孔容孔徑進行檢測;選用X射線熒光光譜分析儀來確定催化劑內(nèi)元素的種類和含量。結果表明:(1)新鮮催化劑較已運行催化劑來說,V_2O_5含量較高,這是由于隨著運行時間的延長,活性組分會逐漸流失造成的;(2)而由于已運行催化劑長期在含有有毒物質(zhì)和飛灰的煙氣中運行,堵塞了一部分內(nèi)部孔道,導致其比表面積略低于新鮮催化劑;(3)脫硝催化劑在低溫段和常溫段脫硝效率隨運行溫度呈正態(tài)趨勢增加,而在高溫段脫硝效率隨溫度升高而降低,該趨勢是由于溫度升高致使NH_3氧化成NO等副反應的發(fā)生而產(chǎn)形成的;(4)SO_2/SO_3的轉化率隨溫度的升高逐漸升高,這是因為隨著燃燒溫度的升高,爐內(nèi)游離氧的量也逐漸增多,從而SO_2越容易轉化成SO_3,而已運行催化劑在各個溫度段表現(xiàn)出的SO_2/SO_3的轉化率較新鮮催化劑低,這是由于催化劑中的活性組分的損失造成的,故催化劑應按時更換;(5)反應器出口NH_3的體積分數(shù)隨著反應溫度的升高總體呈現(xiàn)降低趨勢,這是由于反應溫度低時有多余的未參與反應的氨遺留在反應器出口,從而造成了較大的氨逃逸。所以運行溫度不宜過低,應在保證脫硝效率的前提下,降低氨逃逸。(6)隨著空速的升高,不同溫度下的脫硝效率都呈現(xiàn)出下降的趨勢,溫度高于400℃后空速對脫硝效率的影響并不顯著;(7)氧氣含量從0%增加到2%時,脫硝效率隨著氧量的增加大幅度升高,之后繼續(xù)增加對氧氣含量對脫硝效率的影響并不明顯,所以氧氣控制在2-3%左右就可以達到很好的脫硝效果;(8)n(NH_3)/n(NOx)在0~1時,隨著煙氣中NH_3體積分數(shù)的升高,脫硝效率也越高,當n(NH_3)/n(NOx)大于1時,脫硝效率幾乎不再改變。通過本次實驗研究了催化劑非常溫運行的性能,這對于鍋爐的運行方式,節(jié)能降耗具有指導性意義。
【圖文】：

高灰段布置（高粉塵SCR）

低灰段布置(低粉塵SCR)
【學位授予單位】：華北電力大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：X773

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