除了上期所講的高溫工況下的選型,脫硝催化劑的選型還需要注意,在高硫份工況及摻燒生物質(zhì)燃料的工況需要如何選型
在高硫份工況下,應(yīng)特別注意硫胺的生成,防止脫硝催化劑的中毒和下游設(shè)備的堵塞;燃用高硫份煤種時,會導(dǎo)致煙氣中SO2含量增加,即使仍能保持1%的SO2氧化率,但是氧化生成的SO3總量仍會較高。SO3會和還原劑氨NH3反應(yīng)生成 (NH4)HSO4(ABS) 和 (NH4)2SO4(AS)。硫酸氫銨是一種極其粘稠的物質(zhì),粘附在設(shè)備表面極難清除。如果粘附在脫硝催化劑表面,又會繼續(xù)粘附飛灰顆粒,導(dǎo)致SCR脫硝催化劑積灰堵塞。硫酸銨是一種干態(tài)的粉狀物質(zhì),當(dāng)生成量較多時,會增加煙氣中的飛灰濃度,加劇脫硝催化劑的磨損,并使脫硝催化劑積灰堵塞的風(fēng)險增大。為了消除或減少(NH4)HSO4對設(shè)備的粘附和腐蝕,只能在(NH4)HSO4的露點溫度ADP以上噴入NH3,以使生成的(NH4)HSO4呈氣態(tài),隨煙氣流出SCR系統(tǒng)。根據(jù)拉烏爾定律,煙氣中(NH4)HSO4的露點溫度和氣相中SO3、NH3的平衡分壓有關(guān),煙氣中SO3濃度越高,平衡分壓越大,則(NH4)HSO4的露點溫度越高。而SCR系統(tǒng)的最低噴氨溫度一般要高于(NH4)HSO4的露點溫度,最終導(dǎo)致了SCR系統(tǒng)運行溫度提高。如果實際煙氣溫度不高或稍高于要求的最低噴氨溫度,則會導(dǎo)致操作彈性降低。 此種工況進行脫硝催化劑設(shè)計時,一般不會造成脫硝催化劑用量增加,但由于最低噴氨溫度較高,致使SCR反應(yīng)器的布置難度增加,或者需要加裝省煤器旁路,以提高SCR進口溫度。在進行脫硝催化劑選型時,應(yīng)選取具有低SO2氧化率配方設(shè)計的脫硝催化劑。
摻燒生物質(zhì)燃料的工況下,應(yīng)著重考慮生物質(zhì)燃料中的元素對脫硝催化劑的失活,增加儲備體積。為了應(yīng)對燃料供應(yīng)日趨緊張的局面,國家也開始利用政策導(dǎo)向積極推進在燃煤中摻燒一定比例的市政污泥等生物質(zhì)燃料,來代替一部分燃煤,并已近在廣州等少數(shù)大城市進行了試點。垃圾焚燒發(fā)電和摻燒市政污泥是解決環(huán)境污染和能源危機的較好方案,但是由此也給SCR脫硝催化劑的設(shè)計、運行提出了更高的要求。因為,垃圾和污泥中的P、Na、K、CaO等使脫硝催化劑中毒的元素含量是普通媒質(zhì)中的數(shù)十倍,代用燃料的強毒性使得即使燃用時間很短,也會給脫硝催化劑帶來較大危害。我國普遍存在城市生活垃圾和工業(yè)垃圾不嚴格分類,城市污泥和工業(yè)污泥不嚴格分類的情況,這樣就造成使用這一類代用燃料時,煙氣及飛灰成分復(fù)雜不明確,包含了許多未知的脫硝催化劑毒物,極大限制了對脫硝催化劑的化學(xué)壽命評價和經(jīng)濟性分析。 依據(jù)國外經(jīng)驗,進行此類工況的脫硝催化劑設(shè)計選型時,對脫硝催化劑的失活要著重考慮,留有較多的設(shè)計裕量和儲備體積。