　第 5期

李锋 ,等 :平板式催化剂在电厂高尘、

高砷燃煤烟气脱硝中的应用

・9・　

图

　平板式催化剂与蜂窝式催化剂制备工艺的比较

剂严重堵塞 ,必须停炉处理。为了保证锅炉连续稳
定运行 ,对脱硝催化剂的防堵塞性能提出了较高的
要求。

脱硝催化剂的堵塞分为大颗粒飞灰堵塞和细灰

搭桥堵塞。对大于催化剂节距的大颗粒飞灰 (特别
是爆米花飞灰 ) ,不管是蜂窝式催化剂还是平板式
催化剂 ,只要被烟气携带到催化剂表面均会导致催
化剂的堵塞。为防止大颗粒飞灰的堵塞 ,在脱硝系
统设计中 ,一般会在催化剂上游合理安装灰斗、

筛网

等预除尘设备 ,以去除烟气中携带的粒径大于 2. 5

mm 的飞灰。在采取防止大颗粒飞灰堵塞措施后 ,

需要重点防止催化剂顶部和内部通道的细灰搭桥堵

塞 ,采取的基本措施是选择合适的催化剂类型和
节距。

高尘、

高砷燃煤烟气条件虽然可以选择大孔径

蜂窝式催化剂 ,但其比表面较小 ,为了保证脱硝活
性 ,所需的体积与平板式相当 ,甚至更大。当烟气中
飞灰的质量浓度大于 30 g/m

时 ,即使采用大节距

蜂窝式催化剂 ,堵塞概率仍然很高 ,为了保证系统的
连续稳定运行 ,通常须使用平板式催化剂。

与蜂窝式催化剂相比 ,平板式催化剂具有更强

的抗灰堵性能 ,这除了与平板式催化剂通流面积大、
大颗粒飞灰堵塞风险小之外 ,更主要的是因为平板
式脱硝催化剂具有轻薄的不锈钢筛网作为支撑结
构。这种结构与 NF型空气预热器类似 ,如图 2 所
示。当有烟气流经催化剂表面时 ,会发生持续不断
的轻微振动 ,将粉尘振离催化剂表面 ,其作用与声波
吹灰器类似 ,细灰不容易在催化剂表面发生架桥效
应 ,大大降低催化剂表面细灰聚集架桥引起催化剂
堵塞的风险。在烟气中 ,在粉尘浓度不是很高的情

况下 ,使用平板式催化剂时 ,甚至可以考虑不使用吹
灰器。

图

　平板式脱硝催化剂结构

2. 2　耐磨损

在燃煤高灰、

高砷烟气条件下 ,催化剂的磨损主

要包括顶部磨损和内部通道磨损。对于蜂窝式催化
剂而言 ,虽然顶端硬化加固可部分解决催化剂的顶
部磨损问题 ,但对内部磨损却无能为力。实践经验
表明 ,催化剂的内部通道磨损不可忽视 ,在极高尘条
件下 ,即使使用顶端加固硬化 ,如果催化剂过薄 ,仍
存在由于内部通道过度磨损而断裂的风险。在极高
尘条件下 ,使用顶端硬化加固薄壁催化剂的方案是
非常危险的。

平板式催化剂由于自身的特点 ,不管对顶端磨

损还是内部通道磨损 ,都有很强的承受力。对于顶
端磨损而言 ,由于平板式催化剂内部的不锈钢筛网
的有效阻挡 ,使粉尘不会像蜂窝式催化剂那样持续
不断地对催化剂活性材料造成攻击 ,如图 4 所示。
对于内部通道磨损 ,由于平板式催化剂采用了加压
涂覆工艺 ,而且粉体中使用了玻璃纤维等强化材料 ,
催化剂表面活性材料的抗屈服强度与蜂窝式催化剂
相当 ,而且由于平板式催化剂内部具有不锈钢筛网
板的支撑 ,即使局部表面活性成分有较多的流失 ,仍
可以保持较好的机械强度 ,不会像蜂窝式催化剂
那样断裂而造成破坏。

2. 3　耐砷中毒

我国燃煤中砷含量较高 ,催化剂的选型设计需