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华 电 技 术

第 32卷  

3

 平板式和蜂窝式催化剂耐磨损比较

考虑砷中毒的影响 。众所周知 , SCR 催化剂布置在
省煤器和空气预热器之间 ,在该区间 , A s

2

O

3

以蒸汽

形式 存 在 。当 烟 气 通 过 催 化 剂 表 面 时 , 其 中 的

A s

2

O

3

蒸汽会吸附到催化剂表面并渗透进入催化剂

内部 ,与催化剂中的 V

2

O

5

活性物质反应 ,生成一种

对脱硝反应无活性的聚合物 (催化剂砷中毒机理如
图 4所示 )

[ 4 ]

4

 脱硝催化剂砷中毒机理

20世纪 80 年代 , SCR 脱硝催化剂进入欧洲时

遇到了液态排渣炉砷中毒的难题 ,庄信万丰雅佶隆
公司 (以下简称雅佶隆公司 )进行了深入研究 ,开发
出了耐砷中毒的平板式催化剂 。具体措施主要是在
催化剂中添加大量 MoO

3

作为助催化剂 ,当 A s

2

O

3

蒸汽通过催化剂时会优先与 MoO

3

结合 ,降低 A s

2

O

3

与 V

2

O

5

结合的概率 ,从而有效延长催化剂的使用

寿命

[ 5 ]

,而蜂窝式催化剂由于采用纯陶瓷结构 ,无

法添加大量 MoO

3

,否则 ,会造成催化剂机械能力下

降 ,所以 ,在高砷烟气脱硝中平板式催化剂是唯一选
择 。图 5 为 WO

3

/ TiO

2

基蜂窝式催化剂 与 MoO

3

/

TiO

2

基平板式催化剂在不同砷浓度情况下的失活

情况 ,平板式催化剂在抗砷中毒方面明显优于蜂窝
式催化剂 。

24 抗中毒性能强

脱硝催化剂的毒物大多来源于飞灰 ,如飞灰中

的 CaO , K

2

O , N a

2

O 等 ,所以 ,催化剂的失活速度主

要取决于飞灰在催化剂表面的沉积速度 。由于平板
式催化剂自身通流面积较大 ,并且采用薄型不锈钢
筛网板作为担体 ,当烟气流经催化剂表面时 ,催化剂
会发生持续不断的振动 ,飞灰不易在催化剂表面沉
积 ,所以 ,平板式催化剂的抗中毒能力比蜂窝式催化

5

 

WO

3

/ TiO

2

基催化剂与

MoO

3

/ TiO

2

基平板式催化剂砷中毒性能比较

剂好很多 。

在高尘 、

高砷烟气条件下 ,蜂窝式催化剂为了应

付更多的催化剂中毒 ,必须提高设计余量 ,增加催化
剂体积 ,才能保证在催化剂寿命末期 ,达到脱硝催化
剂的性能保证值 。

25 灵活的催化剂添加更换策略

平板式催化剂采用不锈钢筛网板作为担体 ,具

有更大的机械强度 ,催化剂单元可以直接叠加 ,所以
平板式催化剂具有比蜂窝式催化剂更加灵活的添加

更换策略 。虽然 SCR 空间布置仍按照“2 + 1”

方案

进行 ,但是 ,在运行时可根据需要采用更加灵活的

“1. 5 + 0. 5 + 0. 5”

的方案 。该方案具有以下 2 个

优点 :

(1)使用寿命长 。由于初装为 1. 5 层 ,可避免

多余的 0. 5层催化剂在 24 000 h内飞灰的冲刷和中
毒影响 ,最大限度延长催化剂的使用寿命 ,降低脱硝
催化剂添加和更换的均化成本 ,减少投资运行费用 。

(2)压降低 。平板式催化剂通流面积较大 ,再

加上当初只使用 1. 5层的体积 ,压降明显低于蜂窝
式催化剂的方案 ,可节省电耗 ,降低运行成本 。

3

 平板式催化剂在高尘 、

高砷烟气条件下应

用案例

雅佶隆公司平板式催化剂在世界范围内高尘燃

煤烟气条件下得到广泛应用 ,在我国也取得了不俗
的业绩 。高尘 、

高砷的典型案例包括某电厂 2 ×660

MW SCR 烟气脱硝工程的催化剂业绩 。该项目脱硝

系统以液氨为还原剂 , SCR 反应器布置在省煤器和
空气预热器之间 ,为单炉双反应器 ,系统无烟气旁路
和省煤 器旁 路 。烟 气流 量为 单 炉 1 889 640 m

3

/ h

(BMCR 工况 ) ,灰尘质量浓度高达 41. 4 g /m

3

,入口

NO

x

质量浓度 450mg/m

3

,煤中砷的质量分数最高为

0. 004%。性能保证值 ,脱硝率不小于 75% ;氨逃逸

率 , ≤3 ×10

- 6

; SO

2

/ SO

3

转化率 , < 1% ;催化剂层压

降 , 210 Pa;催化剂寿命 , 24 000 h;机械寿命 ,不少于