大連石化燃油爐脫硝催化劑供貨方案方案

1、大連石化公司燃油熱電廠2×220t/h鍋爐煙氣脫硝蜂窩催化劑供貨方案中耐控股集團(tuán)有限公司地址：江蘇省宜興市電話傳真址：/ E-Mail：web二一六年三月目 錄1催化劑技術(shù)參數(shù)12供貨范圍清單33 催化劑模塊布置圖44 催化劑模塊框架55 本項(xiàng)目的煙氣特點(diǎn)55.1 煙氣組分及飛灰特點(diǎn)。55.2 煙氣組分及飛灰特點(diǎn)對(duì)SCR催化劑的利弊分析66 本項(xiàng)目催化劑的特點(diǎn)76.1 調(diào)整的V2O5與WO3含量。76.2 選擇合理的催化劑節(jié)矩與煙氣流速。86.3 選擇合理的催化劑使用量。86.4 催化劑原材料質(zhì)量控制86.5 增加催化劑硬化

2、高度。87 幾點(diǎn)建議97.1 煙氣速度場(chǎng)97.2 吹灰97.3 空預(yù)器9燃油鍋爐SCR蜂窩催化劑技術(shù)方案 中耐控股集團(tuán)有限公司1催化劑技術(shù)參數(shù)催化劑指標(biāo)單位數(shù)值備注制造商中耐控股集團(tuán)SCR進(jìn)口NOx濃度mg/Nm3800SCR出口NOx濃度mg/Nm3100煙氣量Nm3/h236000煙塵濃度mg/Nm380催化劑型號(hào)20孔蜂窩催化劑基材TiO2活性化學(xué)成份V2O5、WO3反應(yīng)器尺寸mm×mm3410×8406催化劑單元單元體尺寸mm150×150節(jié)距mm7.4壁厚mm1外壁厚mm1.5單元體高度mm1090單元體有效脫硝表面積m211.16單元體體積m30.02

3、45催化劑比表面積m2/m3455單元體質(zhì)量kg11.27催化劑體積密度g/cm30.46催化劑模塊模塊尺寸（長(zhǎng)×寬×高）mm×mm×mm2065×817×1295模塊內(nèi)催化劑單元體數(shù)量個(gè)65(5×13)每個(gè)模塊催化劑表面積m2725模塊內(nèi)催化劑體積m31.59每個(gè)模塊催化劑凈重量kg731每個(gè)模塊的總重量kg1160催化劑層每層催化劑模塊數(shù)個(gè)16每層催化劑模塊布置4×4煙氣流通催化劑面積m211603SCR反應(yīng)器催化劑層數(shù)層2+1初裝2層單個(gè)SCR反應(yīng)器(1臺(tái)鍋爐)催化劑總體積m351催化劑總面積m223205催

4、化劑凈重量kg23392催化劑模塊總重量kg185602臺(tái)鍋爐催化劑總體積m3102催化劑總面積m246410催化劑凈重量kg46784催化劑模塊總重量kg37120催化劑化學(xué)指標(biāo)催化劑主要成分催化劑中TiO2含量%8090催化劑中V2O5含量%02催化劑中WO3含量%35催化劑中MoO3含量%/催化劑活性指標(biāo)初裝（4400小時(shí)）活性K0m/h354512000小時(shí)活性Km/h304024000小時(shí)活性Km/h2535SCR性能性能考核脫硝效率%>87.5氨的逃逸率ppm<3SO2/SO3轉(zhuǎn)化率%<1單層催化劑煙氣阻力Pa165催化劑物理指標(biāo)使用溫度設(shè)計(jì)使用溫度 350預(yù)估允

5、許最高使用溫度范圍<420長(zhǎng)期運(yùn)行，>450不超過(guò)5h允許最低使用溫度范圍300其它熱容量kJ/kg°C1.0耐壓強(qiáng)度MPa軸向：>2徑向：>0.4耐磨強(qiáng)度（質(zhì)量損失方式） %/kg硬化：<0.08未硬化：<0.15催化劑測(cè)試塊單元體尺寸（長(zhǎng)×寬×高）mm×mm×mm150×150×1090數(shù)量個(gè) 4煙氣速度（正常煙氣量下）煙氣空間速度1/h4627 面積速度m/h10.1煙氣線速度2.8反應(yīng)器內(nèi)煙氣流速m/s4.5催化劑內(nèi)煙氣流速m/s8.52供貨范圍清單表1 供貨范圍清單序號(hào)名稱規(guī)格型

6、號(hào)材料單位數(shù)量備 注120孔蜂窩式催化劑非標(biāo):2065×817×1295,模塊單元5×13布置鈦基m3512上密封Q235批13下密封陶瓷纖維批1表2 備品備件和專用工具清單序號(hào)項(xiàng)目規(guī)格單位數(shù)量備注1備用20孔催化劑測(cè)試模塊150×150×1090根42吊具套23安裝小車臺(tái)13 催化劑模塊布置圖4 催化劑模塊框架5 本項(xiàng)目的煙氣特點(diǎn)5.1 煙氣組分及飛灰特點(diǎn)。 本項(xiàng)目屬于燃油爐的SCR，煙氣條件與一般燃煤鍋爐有明顯差別，主要表現(xiàn)在：5.1.1 粉塵濃度低。 一般燃煤鍋爐的粉塵濃度10g/Nm335g/Nm3，本項(xiàng)目為80mg/Nm3。5.1.2

7、 SO2含量低。 一般燃煤鍋爐的SO2濃度為1800mg/Nm34000g/Nm3，本項(xiàng)目為500mg/Nm3。5.1.3 CaO含量低。 本項(xiàng)目的飛灰CaO含量0.54%，一般燃煤鍋爐的CaO含量5%14%。5.1.4 V2O含量高。 本項(xiàng)目的飛灰V2O含量0.85%，一般燃煤鍋爐的CaO含量0.05%0.12%。5.1.5 粉塵玷污特性。本項(xiàng)目的粉塵主要是玷污性強(qiáng)的炭黑，而一般燃煤鍋爐的粉塵含碳量低且玷污性弱5.1.6 其它。本項(xiàng)目粉塵的K2O、P2O5、Na2O、MgO、BaO的含量與燃煤鍋爐基本相當(dāng)。5.2 煙氣組分及飛灰特點(diǎn)對(duì)SCR催化劑的利弊分析 本項(xiàng)目的煙氣條件及飛灰特性，對(duì)SC

8、R催化劑的使用壽命影響有利有弊。5.2.1 有利粉塵濃度低、SO2含量低、CaO含量低的特點(diǎn)，對(duì)催化劑使用壽命、較少硫轉(zhuǎn)化率有利。另外，飛灰組分中沒(méi)有As，催化劑不存在砷中毒的可能性。5.2.2 有弊粉塵中炭黑玷污特性強(qiáng)，容易堵塞催化劑表面、微孔通道，影響催化劑的活性。5.2.3 其他雖然飛灰中V2O5份額較高，但是V2O5總量低（飛灰濃度僅僅80mg/Nm3），且煙氣中SO2的濃度也不高，所以影響SO2/SO3轉(zhuǎn)化總量不顯著。另外，本項(xiàng)目催化劑在配方上也充分考慮V2O5含量0.85%這一特點(diǎn)，可以避免較大量硫酸氫銨（ABS）的形成。ABS的形成的物質(zhì)條件是NH3和SO3，本項(xiàng)目的煙氣SO2濃

9、度低，只要按逃逸率控制在3ppm內(nèi)，形成的ABS銨數(shù)量很少，基本構(gòu)不成威脅。ABS的露點(diǎn)高低溫度與NH3、SO3的濃度乘積大小有關(guān)，乘積越小露點(diǎn)溫度約高，一般ABS的露點(diǎn)溫度200300，如圖1所示。圖1 NH3/SO3乘積與ABS露點(diǎn)溫度的關(guān)系所以，只要反應(yīng)器煙氣溫度不低于300，不會(huì)發(fā)生因?yàn)锳BS造成的催化劑損壞。6 本項(xiàng)目催化劑的特點(diǎn)根據(jù)以上的分析，我們所供的本項(xiàng)目催化劑在配方、制作等方面進(jìn)行調(diào)整，以確保催化劑的使用壽命。6.1 調(diào)整的V2O5與WO3含量。 根據(jù)所需NOX的脫除量、灰中V2O5含量較大等具體情況，選擇V2O5的含量比一般催化劑低，WO3的含量比一般催化劑高，來(lái)保證SO2

10、/SO3轉(zhuǎn)化率不超標(biāo)。另外，我們與中國(guó)科學(xué)院城市環(huán)境研究所為戰(zhàn)略伙伴關(guān)系，可以通過(guò)該研究所，針對(duì)飛灰高V2O5低SO3，在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行脫硝模擬實(shí)驗(yàn)，既保證脫硝效率又保證O2/SO3轉(zhuǎn)化率不超標(biāo)，最終確定催化劑合理V2O5的含量。6.2 選擇合理的催化劑節(jié)矩與煙氣流速。 按照常規(guī)，煙氣中粉塵濃度80mg/Nm3，可以選擇6.0mm小節(jié)矩的催化劑，但是我們考慮到炭黑的黏附特點(diǎn)，選擇7.4mm較大節(jié)矩；一般燃煤鍋爐催化劑孔道的煙氣流速不超過(guò)6m/s，但是我們考慮到本項(xiàng)目粉塵濃度低，催化劑磨損程度不高，采用高煙氣流速（8.5m/s）。這些措施可以較好防止炭黑黏附在催化劑。6.3 選擇合理的催化劑使用量。

11、我們選擇的空速是4627h-1，比一般的燃煤鍋爐低，則催化劑使用量較大、活性富余量較大，以確保催化劑的化學(xué)壽命達(dá)到24000小時(shí)。6.4 催化劑原材料質(zhì)量控制 我們使用的TiO2等原材料，保證純度與顆粒度符合要求、雜質(zhì)少，比表面積大，雖然V2O5含量不大，但是催化劑活性較高，以確保證催化劑的化學(xué)壽命達(dá)到24000小時(shí)。6.5 增加催化劑硬化高度。 一般蜂窩式催化劑的硬化高度20mm，我們擬硬化高度40mm以上。這是考慮到本項(xiàng)目因炭黑的特性，SCR運(yùn)行中吹灰頻數(shù)高于燃煤鍋爐，催化劑的迎流面磨損將加劇。7 幾點(diǎn)建議7.1 煙氣速度場(chǎng)在設(shè)計(jì)上還原劑噴入?yún)^(qū)與催化劑上方區(qū)域的煙氣速度場(chǎng)不均勻，NOX分布

12、才可能均勻，催化劑的各部位活性才能充分發(fā)揮，才能充分提高系統(tǒng)的脫硝能力減少氨逃逸率。煙氣速度場(chǎng)均勻與否與設(shè)計(jì)煙道、反應(yīng)器及其導(dǎo)流板與均流器有關(guān)，如果單純采用數(shù)模方式的結(jié)果與實(shí)際偏差較大，建議采用物模方式。7.2 吹灰雖然本項(xiàng)目的粉塵濃度低，但是不宜采用聲波吹灰，建議采用蒸汽吹灰。聲波吹灰有很多蒸汽吹灰所不具備的優(yōu)點(diǎn)，但是它動(dòng)能小是不適應(yīng)未燃盡所產(chǎn)生炭黑的吹脫。蒸汽吹灰投運(yùn)之前的疏水如果不徹底，汽水兩相流對(duì)催化劑傷害極大。所以建議疏水合格與否（投入吹灰器的許可條件之一）的設(shè)計(jì)不宜用時(shí)間作為條件，應(yīng)以蒸汽溫度作為條件，許可溫度值可以是飽和溫度+25。吹灰器噴嘴與催化劑的距離應(yīng)比常規(guī)的適當(dāng)加大，蒸汽壓力相應(yīng)提高。這樣可以擴(kuò)大蒸汽吹出的覆蓋面避免死角，又不降低催化劑部位的蒸汽動(dòng)能，保證吹灰效果。運(yùn)行時(shí)，蒸汽吹灰頻數(shù)可以適當(dāng)增加，初期可以每天一次，以后再根據(jù)實(shí)際的吹灰效果作相應(yīng)的調(diào)整。7.3 空預(yù)器 不管SCR設(shè)計(jì)再好，運(yùn)行再正確，ABS的產(chǎn)生是不可避免的，只是產(chǎn)生量的多與少的區(qū)別。固態(tài)ABS對(duì)鍋爐及SCR基本無(wú)危害，而液態(tài)ABS對(duì)鍋爐及SCR危害較大。而液態(tài)ABS產(chǎn)生的物質(zhì)條件與環(huán)境條件，對(duì)空預(yù)器冷端來(lái)講是必然存在的。當(dāng)