燃煤电厂SCR脱硝催化剂磨损诊断及对策研究

为解决燃煤电厂SCR烟气脱硝系统运行中日益突出的催化剂磨损问题,对催化剂磨损机理、成因及危害进行分析,总结出应对催化剂磨损的诊断思路和策略,并以某300 MW机组蜂窝式SCR催化剂磨损治理为例,介绍具体的解决方法及步骤。首先对催化剂层磨损分布规律进行测量统计,在确定催化剂单元体机械强度合格的同时,确认蒸汽吹灰器未对催化剂造成吹损;之后通过CFD数值模拟方法对催化剂单孔道和反应器流场进行研究,发现该机组催化剂磨损原因在于催化剂首层局部区域烟气流速不均、入射角偏斜,随即进行了流场优化设计。优化方案实施后,消除了烟气速度场高速区,矫正了入射角角度,有效减轻了催化剂的磨损。

SCR催化剂的磨损试验与数值模拟研究

高灰型布置的SCR脱硝系统其催化剂运行环境恶劣,烟气流速、飞灰颗粒及其粒径大小等客观因素对催化剂均会造成磨损。为研究烟气流速、飞灰粒径、飞灰质量浓度以及烟气入射角等对催化剂磨损造成的影响,采用日趋成熟的CFD数值模拟软件对不同工况时的SCR脱硝催化剂磨损情况进行研究,并且通过自建的冷态试验台进行了验证。研究结果表明,脱硝催化剂的磨损与上述4种影响因素均有很大关系,其中飞灰质量浓度、烟气入射角的变化对催化剂的磨损率影响较大,因此在实际运行中应增设导流板,避免因入射角和飞灰质量浓度的不均匀性导致催化剂磨损,另外还应选择合理的烟气流速以减小磨损,保证SCR系统的安全稳定运行。