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宽温脱硝催化剂在燃煤电厂全负荷脱硝中的应用 锅炉事故

摘要:本文研究了宽温催化剂在燃煤电厂全负荷脱硝中的应用。该新型宽温催化剂可在SCR入口烟温275-420℃范围内连续运行,脱硝效率不小于85%。研究结果表明,在100%负荷工况下,SCR入口烟温375℃,脱硝效率为85.31%,在35%负荷工况下,SCR入口烟温275℃,脱硝效率为85.05%。使用该新型宽温催化剂可保证燃煤电厂机组在全负荷工况下的脱硝需求,但需增加一定的投资。

1 前言

我国一次能源消费以煤炭为主,一次能源结构决定了我国的电力结构是以煤电为主,2015年底全国火电装机容量9.9x10kW。火电厂煤燃烧会产生大量的氮氧化物(nitrogen ox~ides,NOx),氮氧化物不仅危害人体健康,也是导致酸雨、光化学烟雾和雾霾的主要前驱体物。为了降低氮氧化物对环境的影响,燃煤电厂多采用以选择性催化还原(SCR)技术为主的氮氧化物控制技木。截至2014年底,已投运火电厂烟气脱硝机组容量约6.87xl0kW,占全国煤电机组容量的83.2%。

绝大多数SCR采用的催化剂对烟气温度有要求,当机组低负荷运行时(烟气温度低于300℃),催化剂活性下降,脱硝效率下降,氨逃逸率上升,生成的硫酸氢铵造成空预器堵塞,影响机组的安全稳定运行。为了避免低负荷下脱硝系统对机组的不利影响,发电企业多采取脱硝系统低负荷停止运行的策略。

针对发电企业在低负荷退出运行脱硝系统的问题,环境保护部发文要求,火电厂在任何运行负荷时,都必须达标排放。脱硝系统无法运行导致的氮氧化物排放浓度高于排放限值要求的,应认定为超标排放,并依法予以处罚。为使烟温满足SCR全负荷脱硝的常规措施主要是对锅炉汽轮机进行改造,包括省煤器水侧旁路改造、省煤器烟气侧旁路改造、省煤器分级改造、汽轮机高压缸抽汽回热等技术。上述措施费用较高、工期长,对机组的热效率和稳定运行有一定的影响。

研究SCR催化剂在低负荷烟温下的适用性,对于解决燃煤电厂全负荷脱硝具有重要意义,本文对新型宽温催化剂在燃煤电厂全负荷脱硝中的应用进行研究。

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