

選擇性催化還原蜂窩狀催化劑工業(yè)試驗研究
- 期刊名字:中國電機工程學(xué)報
- 文件大?。?15kb
- 論文作者:高巖,欒濤,程凱,呂濤,鄭衍娟
- 作者單位:山東大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院
- 更新時(shí)間:2020-06-12
- 下載次數:次
第31卷第35期中國電機工程學(xué)報Vol.31No.35Dec.15,20112011年12月15日Proceedings of the CSEEC2011 Chin. Soc. for Elec Eng. 21文章編號:0258-8013(2011)35-0021-08中圖分類(lèi)號:X511文獻標志碼:A學(xué)科分類(lèi)號:470.20選擇性催化還原蜂窩狀催化劑工業(yè)試驗研究高巖,欒濤,程凱,呂濤,鄭衍娟(山東大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院,山東省濟南市250061)Industrial Experiment on Selective Catalytic Reduction Honeycomb CatalystGAO Yan, LUAN Tao, CHENG Kai, LU Tao, ZHENG Yanjuan(School of Energy and Power Engineering, Shandong University, Jinan 250061, Shandong Province, China)ABSTRACT: The selective catalytic reduction selective氮比達到09時(shí),催化劑脫硝效率超過(guò)80%。催化劑對NO2catalytic reduction(SCR) honeycomb catalysts were prepared濃度適應性較好NO2初始濃度在615-3485mgm3范圍內with industrial grade chemicals. The No2 reduction was studied催化劑的脫硝效率始終保持在70%以上by using the catalysts at an industrial test set. The influences of關(guān)鍵詞:蜂窩狀催化劑;選擇性催化還原;真實(shí)煙氣;影響space velocity, catalyst dosage, temperature, NH, to NO ratio,因素;V2O5WO3 MoO,/TiONO initial concentration on the catalytic activity of theatalysts were investigated. The results indicated that there was0引言an optimal working condition for the catalysts in this study.When the inlet temperature of SCR reactor was in the range of隨著(zhù)《火電廠(chǎng)大氣污染物控制排放標準》和《大360-390c, the outlet temperature was in the range of氣污染防治法》的頒布實(shí)施,我國對NO2排放的控330-360℃,NH3toNo2 ratio was in the range of0851,the制將日趨嚴格。我國在建的電廠(chǎng)機組基本都配套建space velocity was in the range of40006000, the highest設了選擇性催化還原( (selective catalytic reductionNO reduction of84% could be obtained. The temperature SCR)脫硝系統或者預留了SCR脫硝系統建設場(chǎng)地。window with the No, reduction over 75% was 320-400C. and目前,至少約有2億kW的機組容量需要建設脫硝the highest NO, reduction was got at 380 C. Thereduction changed obviously with different NHy to NO, rati系統。國華北京熱電廠(chǎng)、大唐北京高井發(fā)電廠(chǎng)and over8%NO, reduction could be obtained when NH2o廈門(mén)嵩嶼電廠(chǎng)、廣東臺山電廠(chǎng)向等都已經(jīng)建成或No- ratio was 09. The catalysts adapted well to the change of在建SCR脫硝項目。目前SCR脫硝用催化劑基本the concentration of no2 The NO2 reduction stayed above都是采用國外的生產(chǎn)線(xiàn)制造或直接從外國進(jìn)口。催70% in the range of615-3485mgm3 of the No化劑在SCR脫硝系統建設費用中占有相當大的比concentration重,且需要周期性更換,采用進(jìn)口SCR脫硝用催化KEY WORDS: honeycomb catalysts; selective catalytic劑無(wú)疑增加了SCR脫硝系統建設和運行的成本。因reduction (SCR); industrial flue gas; influencing factor; V20此研發(fā)SCR脫硝用催化劑對我國節能減排,治理環(huán)WO3.,TIO境污染具有重要的經(jīng)濟和社會(huì )意義。摘要:以工業(yè)級藥品為主要成分,制備選擇性催化還原SCR NO2是目前應用最為廣泛,同時(shí)也是技術(shù)( selective catalytic reduction,SCR)蜂窩狀催化劑,利用工業(yè)最為成熟的固定源脫硝技術(shù)。通過(guò)向燃煤電廠(chǎng)煙氣試驗臺對其活性進(jìn)行測試,取得了催化劑在真實(shí)煙氣情況下,不同空速、催化劑用量、溫度、氨氮比、NO2初始濃度中投入還原劑NH3,在催化劑的作用下發(fā)生氧化還等因素對催化劑活性的作用效果。文中真實(shí)煙氣環(huán)境下SCR原反應,生成N2和H2O,實(shí)現煙氣脫硝的目的。脫硝系統運行存在最工況范圍:SCR反應塔入口溫度其主反應料中國煤化工360~390℃,出口溫度330360℃,氨氮比為0.85~1,空速4NOCNMHG在40006000h。此工況下,催化劑脫硝效率可以達到84%催化劑的75%活性溫度窗口為320400℃,且峰值在2NO2+4NH3+O2→3N2+602380℃處取得。催化劑的脫硝效率隨氨氮比變化明顯,當氨30000℃時(shí)發(fā)生副反應6為4NO+4NH3+3O2→4N2O+6H2O(3)表1鍋爐主要設計及運行參數燃煤電廠(chǎng)SCR脫硝用催化劑按其主要活性成Tab 1 Flue gas basic condition in reaction tower分主要有VW系,VMo系,VWMo系3類(lèi)。國參數內外很多學(xué)者對各類(lèi)催化劑均進(jìn)行了相關(guān)研究并鍋爐額定蒸發(fā)量(h取得了一定成果,如: Luca liettil、張潤鐸、鐘過(guò)熱器出口壓力MPa汽包壓力MPa秦、田柳青、朱崇兵12等人對TO2附載v2O3熱氣溫/℃WO3、MoO3催化劑的活性及反應動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行給水溫度/℃了相關(guān)研究。但催化劑在工業(yè)應用方面及燃煤電廠(chǎng)表2設計用煤:西山、埠村混貧煤實(shí)際工況運行條件下的相關(guān)研究還較少1314。本文Tab.2 Design coal: Western Hills, Bucun mixed lean coal采用工業(yè)級原料,以TO2為載體,V2Os為主要活參數 C H O N S w性成分,同時(shí)負載WO3與MoO3,自制了具有工業(yè)元素含量%56.782883960.851957426.18應用價(jià)值的蜂窩狀SCR催化劑,并對該催化劑在某揮發(fā)分%18.34電廠(chǎng)真實(shí)煙氣條件下的催化活性進(jìn)行了試驗研究應用基發(fā)熱量5220取得了催化劑在真實(shí)煙氣情況下,不同空速、催化表3省煤器后主要設計參數劑用量、溫度、氨氮比、NO2初始濃度等因素對催Tab 3 Main design parameters after the economizer化劑活性的作用效果,找到適合于本SCR脫硝系統未加暖風(fēng)器加暖風(fēng)器運行最佳工況參數,為該催化劑在燃煤電廠(chǎng)的工業(yè)煙氣溫度/℃394.7化推廣打下基礎。煙氣流量/m3h2)4651731試驗部分煙氣流速(ms)飛灰濃度/kgm30.03101.1催化劑制備飛灰份額/%0.2460燃燒煙氣量(kgm3)本試驗所制備蜂窩狀催化劑以工業(yè)級銳鈦型TiO2、偏釩酸銨、偏鎢酸銨、鉬酸銨為主要原料(其質(zhì)量百分比w(V):w(W):w(Mo):w(TiO2):成型劑=1:4.5:4.5:72:18)溶于草酸溶液中混合攪拌4h取出進(jìn)行錘打、碾壓,然后密封靜置24h,最后利用成型模具擠壓成型。成型后催化劑于烘箱110c烘干24h,馬弗爐350℃焙燒45h516,溫度控制精度為±1℃。單塊催化劑尺寸為L(cháng)61mmx形61mmH00mm,方孔尺寸5mmx5mm,壁厚1mm。1.2工業(yè)試驗臺1—鋼管:2—波形補償器:3—系統出口閥門(mén):4—引風(fēng)機;5—氣瓶工業(yè)試驗臺以山東某燃煤電廠(chǎng)30MW機組為6-管道支架;7-旁路閥門(mén):8-空氣進(jìn)口閥門(mén):9反應塔入口閥門(mén)依托搭建,其煙氣來(lái)自該機組燃煤鍋爐的尾部煙10一反應塔出口閥門(mén);11-流量計:12一氨空氣混合器:13—還原劑噴孔:14煙氣加熱器15—煙氣分析儀:16—反應塔出口煙氣測孔道。試驗過(guò)程中,鍋爐的運行參數和煙氣參數如17煙氣流量測孔:18—反應塔入口煙氣測孔;19-反應塔入口溫度表1、2、3中所示。測點(diǎn):20一上吹灰窗;21一上測孔:22-中吹灰窗:23一中測孔如圖1所示,試驗臺煙氣入口布置于回轉式空24一下吹灰窗;25—下測孔:26—反應塔出口溫度測點(diǎn);27一反應器塔體;28—反應塔入口壓力測孔-29催化劑床層;30—反應塔氣預熱器之前,出口布置于靜電除塵器之后。試驗出口壓力測點(diǎn);31—反應器塔體支架臺管路采用219mm無(wú)縫鋼管。自煙氣入口至SCR圖1工業(yè)試驗臺反應塔沿程布置管道旁路、煙氣加熱器、供氨系統中國煤化工反應塔以及溫度、煙氣成分、流速測點(diǎn)。SCR反應第三箱底月CNMHG每層的尺寸為塔內腔尺寸為500mm×500mm,高2000mm,塔內00mm×500mm×100mm,合計0.125m3。試驗臺尾蜂窩狀催化劑分三箱布置,每箱布置2層催化劑部布置引風(fēng)機,保證煙氣的流通。第35期高巖等:選擇性催化還原蜂窩狀催化劑工業(yè)試驗研究供氨系統由液氨鋼瓶、減壓閥、體積流量計、越低。然而,在煙氣流量確定的條件下,降低空速氨空氣混合器組成。需要更多體積催化劑。實(shí)際空速的選擇需要對脫硝試驗臺入口設計煙氣流量為1000m3h'(標準效率和催化劑用量?jì)烧哌M(jìn)行權衡?,F有在建或者已狀態(tài))入口煙氣溫度約為350-380℃。經(jīng)煙氣加熱運行的SCR系統中空速一般為4000h-左右。器和氨/空氣混合器調節,可實(shí)現煙氣溫度在180圖2所示為空速對脫硝效率的影響,試驗過(guò)程450℃的區間內變化,滿(mǎn)足測定催化劑在不同溫度中控制空速在20001000o4的范圍內變化,其他下脫硝效率的試驗需求。通過(guò)引風(fēng)機、節流閥門(mén)以條件采用表4所示基本工況。及管道旁路可以實(shí)現SCR脫硝反應器主干路管道100內煙氣流速在0~20ms1的范圍內變化,相應煙氣e流量可以控制在(0-2000m3h1范圍內,控制精度為±2m3h-1。試驗過(guò)程中控制SCR反應塔內空速在200010000h-1范圍內,對應煙氣流量約為50350m3h2,保證煙氣在SCR反應塔內與催化劑的0003000500070009000接觸時(shí)間可以達到0.15~0.9s。每個(gè)工況穩定10min。采用 VARIO Plus(MRU煙氣分析儀)進(jìn)行圖2空速對脫硝效率的影響氣樣分析,測量精度為±2.05mgm3Fig. 2 Effect of space velocity on NO, removal efficiency2試驗結果與討論由圖2可以看出,在空速增大即反應時(shí)間減小的情況下,催化劑脫硝效率總體趨勢是降低的。雖21試驗工況然催化劑脫硝效率總體呈現下降趨勢,但在一定空試驗過(guò)程中分別對不同空速(停留時(shí)間)、催化速范圍內催化劑活性較高且較為穩定??账僭趧┯昧?、溫度、氨氮比、NO2初始濃度條件下催化得單一影響因素的20006500h2范圍內時(shí),催化劑的脫硝效率均高于80%,當空速為5000h1時(shí),催化劑的脫硝效率可作用效果,各試驗過(guò)程選用相同基本工況,針對需達到84%。此空速范圍內,隨著(zhù)空速的增大,脫硝要測試變量進(jìn)行調整。反應塔中煙氣基本工況如效率變化不明顯;當空速大于6500h時(shí),催化劑表4所示的脫硝效率開(kāi)始明顯下降,當空速達到8000h-時(shí),表4反應塔中煙氣基本工況Tab 4 Flue gas basic condition in reaction tower催化劑的脫硝效率下降為68%造成脫硝效率變化較大的原因在于:真實(shí)煙氣參數數值中含有較高的煙塵含量,在低空速下,雖然煙氣與入口溫度/℃360-390出口溫度/C330-360催化劑有更充分的接觸時(shí)間,但是同時(shí)導致煙塵在氨氮比催化劑表面附著(zhù)、沉積,堵塞了催化劑的微孔結構,NO3初始濃度{(mgm3)615~820不利于煙氣向催化劑內部微孔結構的擴散,導致了空速/h5500有效接觸面積的減少。由于煙氣停留時(shí)間過(guò)長(cháng),試驗過(guò)程中各數據維持10min以上穩定工況反應完的尾氣在催化劑微孔結構中貯存,難于及時(shí)測定。擴散出,使得內擴散作用效果減弱,使得脫硝反應22空速對脫硝效率的影響主要在外擴散過(guò)程進(jìn)行,內擴散過(guò)程對脫硝效率影脫硝反應過(guò)程為氣體流過(guò)固體表面的化學(xué)反響甚微。所以,雖然煙氣與催化劑有較長(cháng)的接觸時(shí)應過(guò)程,其反應程度與煙氣和催化劑接觸時(shí)間長(cháng)間,但是催化劑的有效接觸面積較低,二者影響效短、反應是否充分進(jìn)行有直接關(guān)系。而影響煙氣果相互抵消,潔其木但掛不變。在高空與催化劑接觸時(shí)間的主要因素為空速和催化劑體速下,煙塵不中國煤化工煙氣與催化積??账?煙氣流量催化劑體積,是煙氣在催化劑劑的接觸時(shí)間見(jiàn)CNMHy以難以充分進(jìn)內停留時(shí)間的倒數??账僭酱?煙氣在催化劑內停行,并且隨著(zhù)空速的不斷增大,外擴散過(guò)程也進(jìn)行留的時(shí)間越短,催化反應作用時(shí)間越短,反應效率不充分,導致脫硝效率開(kāi)始下降192024中因電機工程學(xué)報第31卷空速20006500h-1范圍內,脫硝效率變化甚減小,因此當脫硝效率達到一定值后,繼續增大催微,基本保持水平,即脫硝效率與停留時(shí)間在此范化劑體積所帶來(lái)的活性收益不明顯。圍內達到一種動(dòng)態(tài)穩定。雖然隨著(zhù)停留時(shí)間的延本次試驗的測試數據顯示,當脫硝效率達到長(cháng),微孔內貯存尾氣難于散出,內擴散作用減弱,80%以上時(shí),其出口NO-排放已經(jīng)滿(mǎn)足排放標但是由于空速較低煙氣在催化劑表面產(chǎn)生較長(cháng)的準212,繼續增加催化劑體積雖然可以進(jìn)一步提高停留,外擴散作用得以增強,內外擴散作用變化趨脫硝效率,但是這將會(huì )導致脫硝成本的提高。SCR勢相反,變化效果相互抵消,即在宏觀(guān)上呈現脫硝脫硝系統中催化劑的用量應根據各燃煤電廠(chǎng)設計效率與停留時(shí)間達到動(dòng)態(tài)穩定。標準及排放要求布置,尋求最佳脫硝效率與催化劑在高空速下,由于存在大量的灰分,在高空速體積的比值,從而避免單一追求脫硝效率導致其他下發(fā)生劇烈碰撞,加劇了煙氣的擾動(dòng),煙氣與催化資源的浪費。劑表面有更多的接觸機會(huì ),有效減緩了脫硝效率的24溫度對脫硝效率的影響下降速度,煙氣在空速5000h處,煙塵沉積與內NO2還原反應的速率決定煙氣脫硝效率。NO2擴散過(guò)程達到最佳平衡點(diǎn),在宏觀(guān)上體現為脫硝效的還原反應需要在一定的溫度范圍內進(jìn)行。當溫度率最大值。低于SCR系統所需溫度時(shí),NO2反應速率降低,氨2.3催化劑用量對脫硝效率的影響逸出量增大;當溫度高于SCR系統所需溫度時(shí),生SCR脫硝系統中催化劑是其核心部分,且催化成N2O量增大,同時(shí)造成催化劑的燒結和失活劑的費用占據脫硝系統總投資的50%以上,催化劑SCR系統的最佳操作溫度決定于催化劑成分和煙用量不僅直接決定脫硝效率的高低,并直接影響氣組成。一般工業(yè)用SCR催化劑的最佳操作溫度為SCR脫硝系統的造價(jià)。催化劑設計用量少,會(huì )導致250430℃。為了觀(guān)察溫度對上述催化劑的影響還原能力有限,脫硝效率較低,尾部煙氣達不到排本文利用溫控儀以及加熱裝置控制脫硝反應溫度,放標準;催化劑設計用量過(guò)多,不能最大限度發(fā)揮精度為±1℃。催化劑活性,造成浪費,且SCR脫硝系統空間需求試驗過(guò)程中控制脫硝反應溫度在250~450℃的增大,為SCR系統建設造成不便。范圍內變化,其他條件采用表4中所示的基本工況。本工業(yè)試驗中,催化劑在SCR脫硝反應塔中為試驗結果如圖4所示。三箱布置方式,分別在第三箱尾部設煙氣100成分測點(diǎn),各測點(diǎn)對應催化劑體積分別為0025、0075、0.125m3,如圖1所示。采用表4中所示基本工況,催化劑體積對脫硝效率影響的試驗結果如圖3所示。從圖中可以看出隨著(zhù)催化劑體積的增加,總的脫硝效率也隨之增加,但是隨著(zhù)催化劑體積的50450增加,所增加的催化劑體積對總脫硝效率的貢獻會(huì )溫度/℃減少。在圖3中表現為隨催化劑體積的增加,總的圖4溫度對脫硝效率的影響脫硝效率的增加速率減小,即圖中變化曲線(xiàn)的斜率Fig 4 Effect of temperature on NO, removal efficiency由圖4可以看出,溫度對催化劑脫硝效率的影響十分顯著(zhù),在所測試溫度區間內,其脫硝效率隨溫度的升高呈現先升高后降低的趨勢,變化幅度較大,單一峰值明顯。在真實(shí)煙氣中,脫硝效率在350400℃處獲得0.05最大值。中國煤化工隨溫度的升高而催化劑體積/m3增大且增CNMHGC范圍內,脫硝圖3催化劑體積對脫硝效率的影響效率變化平緩,在380℃處脫硝效率達到峰值。當Fg3 Effect of catalyst volume on NO4 removal efficiency溫度超過(guò)400℃時(shí),脫硝效率開(kāi)始下降第35期高巖等:選擇性催化還原蜂窩狀催化劑工業(yè)試驗研究比較圖4中曲線(xiàn)與前期實(shí)驗室所獲得試驗結的脫硝效率隨著(zhù)NH3注入量的增加呈現先急劇上果15:6可以發(fā)現,在真實(shí)煙氣中催化劑活性高于升后穩定不變的趨勢。當氨氮比小于1時(shí),催化劑75%的溫度窗口縮減為320400℃,最佳活性點(diǎn)偏的脫硝效率隨著(zhù)氨氮比的增加而上升。當氨氮比為移至380℃處,且峰值降至84%。這是由于,在真Ih,催化劑的脫硝效率可以達到84%,此后繼續增實(shí)煙氣中,氣體成分較為復雜,各種雜質(zhì)含量較多,加氨氮比脫硝效率變化不大??紤]到氨氣溢出等因催化劑對溫度有更為嚴格的區間要求。煙氣中含有素的影響,繼續增大氨氮比的研究意義不大的SO2與NO2、NH3在催化劑表面會(huì )形成競爭吸附,在模擬煙氣中氨氮比達到08時(shí),催化劑的脫As、堿金屬元素使得催化劑鈍化、失活,所以真實(shí)硝效率已經(jīng)超過(guò)80%151,而在真實(shí)煙氣中,當氨煙氣中催化劑的脫硝效率較前期實(shí)驗室中模擬煙氮比達到0.85~09時(shí)催化劑的脫硝效率才能滿(mǎn)足脫氣測試結果有所下降。SO2在400℃以下時(shí)其氧化硝要求。這是由于真實(shí)煙氣中含有的SO2,微量元率較低,當溫度超過(guò)400℃,其氧化率會(huì )大幅上升,素均會(huì )對脫硝反應起抑制作用。SO2的存在會(huì )與競爭吸附作用加強2,因此在真實(shí)煙氣中脫硝效率NH3、NO2在催化劑表面形成競爭吸附。因此在脫對溫度的變化更為敏感,高溫區間脫硝效率變化較硝反應中,只有進(jìn)一步增加反應物的用量才能有效為劇烈。促進(jìn)該反應向正反應方向進(jìn)行。所以只有當氨氮比2.5氨氮比對脫硝效率的影響較高時(shí)即投入氨氣量較多時(shí),才能有效降低雜質(zhì)對氨氮比是氨氣與氮氧化物的摩爾比。在理想情脫硝反應的抑制作用,達到較為理想的脫硝效率。況下氨氮比取1:1,但是在實(shí)際的SCR運行過(guò)程中,宏觀(guān)表現為真實(shí)煙氣中催化劑對NH3的敏感度較隨著(zhù)機組運行情況的不同,氨氣注入量需隨時(shí)進(jìn)行低,氨氮比達到09以上時(shí)才可以獲得理想的脫硝調節。如果氨氮比太小則會(huì )導致脫硝反應過(guò)程中還效率。原劑供給不足,氮氧化物脫除不完全;如果氨氮比26No初始濃度對脫硝效率的影響過(guò)大則會(huì )導致氨逃逸量增加,逃逸的氨氣會(huì )與煙氣在化學(xué)反應中,增大反應物的濃度可以促進(jìn)反中的SO(SO3)、H2O反應形成硫酸氫銨,堵塞催化應向著(zhù)正反應方向進(jìn)行。在氧化還原反應中,氧化劑的微孔結構,減少催化劑反應表面積,最終導致劑與還原劑的相對用量直接影響反應進(jìn)行的程度?;钚越档?并且所造成的失活是不可逆轉的。此過(guò)國內各燃煤電廠(chǎng)尾部煙氣的NO2含量因煤種以及程中所形成的化合物還將吸附煙氣中的飛灰,造成鍋爐運行負荷的不同存在較大差異。為研究本催化空氣預熱器堵塞,并對尾部煙道造成腐蝕。本文通劑對NO2初始濃度的適應性,在真實(shí)煙氣的基礎上過(guò)體積流量計控制NH3的投入量,測試在不同氨氮通過(guò)稀釋和投入NO2工業(yè)標準氣等方法測試催化比下催化劑的脫硝效率,確定最合理的氨氮比取值。劑在不同NO初始濃度情況下的脫硝效率。試驗過(guò)程中控制氨氮比在0.6~1.4的范圍內變由圖6中可以看出,在試驗所測工況下,催化化,其他條件采用表4所示的基本工況。試驗結果劑對煙氣中NO2的初始濃度表現出較強的適應性如圖5所示。在試驗測試范圍內,催化劑的脫硝效率隨著(zhù)NO2從圖5中可以看出在試驗測試范圍內,催化劑初始濃度的增加規律性降低。NOx初始濃度在70NH3: NOTrV中國煤化工CNMHG圖5氨氮比對脫硝效率的影響圖6NU2初后度對脫雙平影響Fig 5 Effect of NH, to NO ratio onFig 6 Effect of initial concentration ofNO removal efficiencyNO, on NO removal efficiency中國電工程學(xué)報第31卷615-1640mgm3范圍內時(shí),催化劑的脫硝效率始大,在350400℃范圍內,脫硝效率變化平緩,在終保持在80%以上。當NO2初始濃度超過(guò)2665380℃處脫硝效率達到峰值。當溫度超過(guò)400℃時(shí),gm3后,催化劑的脫硝效率低于75‰%。所測試驗脫硝效率開(kāi)始下降。范圍內即NO2初始濃度小于3485mgm3時(shí),催化4)真實(shí)煙氣中催化劑對NH3的敏感度較低。劑的脫硝效率均高于70%。由于SO2的存在會(huì )與NH3、NO2在催化劑表面形成試驗結果表明所測催化劑對NO2初始濃度具競爭吸附,當氨氮比達到0.85-09時(shí)催化劑的脫硝有較強的適應性。與前期實(shí)驗室模擬煙氣中測試結效率才能滿(mǎn)足脫硝要求。果比較可知,真實(shí)煙氣中催化劑對NO濃度變化不5)本文所測催化劑對NO2初始濃度具有較強敏感151。這主要是由于模擬煙氣中,氣流成分相的適應性。在615~1640mgm3范圍內時(shí),催化劑對純凈,煙氣流經(jīng)催化劑表面時(shí)擾動(dòng)不劇烈,在的脫硝效率始終保持在80%以上。當NO2初始濃度NO2濃度較高時(shí),NO2分子與催化劑表面的接觸機超過(guò)2665mgm3后,催化劑的脫硝效率略低于會(huì )有限,造成大量NO2不能與催化劑發(fā)生反應而直75%。所測試驗范圍內即NOx初始濃度小于接逸出,表現為催化劑對NO2濃度變化適應性不3485mgm3時(shí),催化劑的脫硝效率均高于70%。足。真實(shí)煙氣中存在的煙塵在煙氣流經(jīng)催化劑表面致謝時(shí)會(huì )與催化劑發(fā)生劇烈碰撞,促使煙氣發(fā)生劇烈擾本文中實(shí)驗方案的制定和實(shí)驗數據的測量記力,增大了煙氣中NO2分子與催化劑表面的接觸機錄工作是在山東魯能節能設備開(kāi)發(fā)有限公司王學(xué)會(huì ),從而有效促地進(jìn)了脫硝反應的進(jìn)行,表現為真棟、郝玉振等工作人員的大力支持下完成的,在此實(shí)煙氣中催化劑對NO2濃度變化具有更好的適向他(她)們表示衷心的感謝應性。參考文獻3結論[1]國華北京熱電廠(chǎng).國華北京熱電廠(chǎng)煙氣脫硫工程竣工投從真實(shí)煙氣的試驗數據與前期實(shí)驗室的試驗產(chǎn)門(mén)潔凈煤技術(shù),200,6(4):56-5結果比較可以看出,在真實(shí)煙氣環(huán)境下催化劑活性Guohua Beijing thermal power plant. The flue gas會(huì )發(fā)生一定程度的減弱,且活性最佳工況點(diǎn)會(huì )發(fā)生desulfurization system put into operation in Guohu偏移。說(shuō)明復雜的煙氣環(huán)境對催化劑的催化作用會(huì )Beijing thermal power plant[]. Clean Coal Technology2000,6(4):56-57( in Chinese起到一定的抑制和干擾作用。[2]祖興利,劉德光.低NO2燃燒技術(shù)在高井發(fā)電廠(chǎng)的應1)空速增大,催化劑脫硝效率總體趨勢是降用.華北電力技術(shù),2001(10):35-36低的,但在一定空速范圍內催化劑活性較高且較為Zu Xingli, Liu Deguang. Application of low NO,穩定。在20006500h-范圍內,催化劑的脫硝效combustion technology in Gaojing power plant[J]. North率均高于80%,當空速為5000h-1時(shí),催化劑的脫China Electric Power, 2001(10): 35-36(in Chinese).硝效率可達到84%。當空速大于6500h時(shí),催化【3]陳進(jìn)生嵩嶼電廠(chǎng)煙氣SCR脫硝工藝及特點(diǎn)分析(電力環(huán)境保護,2006,6(22):4043劑的脫硝效率開(kāi)始明顯下降,當空速達到8000hChen Jinsheng. The technology and character analysis for時(shí),催化劑的脫硝效率下降為68%flue gas denitrification SCR system in Songyu power2)SCR脫硝系統中催化劑的用量應根據各燃plant[]. Electric Power Environmental Protection, 2006煤電廠(chǎng)設計標準及排放要求布置,尋求最佳脫硝效6(22): 40-43(in Chinese)率與催化劑體積的比值,避免單一追求脫硝效率導14]崔建華,汪風(fēng)誕,托普索SCR脫硝技術(shù)及其催化劑在致其他資源的浪費。本文中當脫硝效率達到80%以中國燃煤電廠(chǎng)的應用〖C]y第四屆全國脫硫工程技術(shù)研上時(shí),其出口NO2排放已經(jīng)滿(mǎn)足排放標準,繼續提討會(huì )論文集,北京,2006:192-196高其活性效果不顯著(zhù),同時(shí)會(huì )導致脫硝成本較高。中國煤化工 Ication of lopsoescr de3)在真實(shí)煙氣中脫硝效率對溫度的變化更為CNMHFourth National敏感,高溫區間脫硝效率變化較為劇烈。溫度低于Desulfurization Project Technology Conference, Beijing350℃時(shí),活性隨溫度的升高而增大且增長(cháng)幅度較2006:192-196 n Chinese5期髙巖等:選擇性催化還原蜂窩狀催化劑工業(yè)試驗研究27[5] Vita A. Kondratenko, Manfred Baerns. Mechanistical. Selection of carrier for V2Os-WO3/TiO2 De-NO.insights into the formation of n20 and N2 in NO reductioncatalyst]. Proceedings of the CSEE, 2008, 28(11):by NH, over a polycrystalline platinum catalyst41-47(in Chinese)[]. Applied Catalysis B: Environmental,2007(70):[13]向軍,邱紀華,熊友輝,等,鍋爐氮氧化物排放特性試111-118驗研究[門(mén).中國電機工程學(xué)報,2000,20(9):80-83[6王智化,周俊虎,魏林生,等.用臭氧氧化技術(shù)同時(shí)脫ang Jun, Qiu Jihua, Xiong Youhui, et al.An除鍋爐煙氣中NO2及SO2的試驗研究[.中國電機工experimental research on performance of nitrogen oxide程學(xué)報,2007,27(11):14emission from boiler[]. Proceedings of the CSEE, 2000ang Zhihua, Zhou Junhu, Wei Linsheng,et20(9):80-83(in Chinese)al. Experimental research for the simultaneous removal of[l4]方立軍,高正陽(yáng),閻維平,等,低揮發(fā)分煤燃燒NO2NOx and So2 in flue gas by O3[J]. Proceeding of the排放特性的試驗研究團]中國電機工程學(xué)報,2003,CSEE, 2007, 27(11): 1-4(in Chinese).23(8):211214[7 Lietti L, Nova I, Forzatti P. Selective catalytic reductionFang Lijun, Gao Zhengyang, Yan Weiping(SCR)of No by NH3 over TiO2-supported V2O5-wO3 andal. Experimental study on performance of NO emissionV2Os-MoO, catalysts[J]. Topics in Catalysisfor low volatilization coals[J]. Proceedings of the CSEE00(1-12):111222003,23(8):2-214 in Chinese)[8]張潤鐸,全燮,楊鳳林,等.制備蜂窩狀篩網(wǎng)進(jìn)行NH3[15]郝玉振.火力發(fā)電廠(chǎng)SCR脫硝技術(shù)用催化劑性能試驗選擇性催化還原NO的反應[催化學(xué)報,2002,23(1)研究[D].濟南:山東大學(xué),200946-50Hao Yuzhen. Experimental study on performances of SCRZhang Runduo, Quan Xie, Yang Fenglin, et al. Selectivecatalyst used in coal-fired power plant[D]. Jinan:catalytic reduction of No with NH3 on wire meshShandong University, 2009(in Chinese)honeycomb] Chinese Journal of Catalysis,2002,23(1):[16]肖琨.SCR脫硝技術(shù)用催化劑性能試驗與成型研究46-50(in Chinese)D].濟南:山東大學(xué),2008[9]曲虹霞,鐘秦.NH2選擇性催化還原NO2的實(shí)驗研究Xiao Kun. Performance test and molding study of SCR[.南京理工大學(xué)學(xué)報,2002,26(1):68-71catalyst[D], Jinan: Shandong University 2008(incatalytic reduction of NO, with NE. Journal of[蔣文舉,煙氣脫硫脫硝技術(shù)手冊DM].北京:化學(xué)工業(yè)Nanjing University of Science and Technology, 2002出版社,200726(1): 68-71(in Chinese)Jiang Wenju. Flue gas desulfurization denitration[l0]田柳青,葉代啟.以堇青石蜂窩陶瓷為載體的新型釩氧technology handbook[M]. Beijing Chemical Industry化物脫氮催化劑研究門(mén).環(huán)境科學(xué),2004,25(1):7-13.Press, 2007(in Chinese)Tian Liuqing, Ye daiqi. Catalytic performance。 of a novel[18]朱崇兵,金保升,仲兆平,等.蜂窩狀2O5 WO,TiOceramic-supported vanadium oxide catalyst催化劑脫硝性能研究[門(mén).中國電機工程學(xué)報,2007reduction with NH3[]. Environmental Science27(29):46-5025(1): 7-13(in Chinese)Zhu Hongbing, Jin Baosheng, Zhong Zhaoping, et[l]朱崇兵,金保升,仲兆平,等.蜂窩狀催化劑的制備及al. Study on de No performance of honeycomb其性能評價(jià)動(dòng)力工程,2008,28(3):459464V2O5-WO3/TiO2 catalysts[J]. Proceedings of the CSeeZhu Chongbing, Jin Baosheng, Zhong Zhaoping, et2007,27(29):46-50( in Chinese)al. Preparation and performance evaluation of honeycomb[19]貝倫斯M.化學(xué)反應工程M].2版.北京:中國石化catalysts[J]. Journal of Power Engineering, 2008, 28 (3):出版社,1994:25-55.459-464(in Chinese)Behrens M中國煤化工ingM]. second[l2]朱崇兵,金保升,仲兆平,等.V2O5-WO2/TO2煙氣脫CNMH GSS,1994:2555硝催化劑的載體選擇門(mén).中國電機工程學(xué)報,2008,(in Chinese)28(l1):41-47.[20]孫康.宏觀(guān)反應動(dòng)力學(xué)及其解析方法[M,北京:冶金Zhu Hongbing, Jin Baosheng, Zhong Zhaoping,et工業(yè)出版社,1998:15-60中國電機工程學(xué)報第31卷Sun Kang. Macroscopic reaction kinetics and analyticaland theoretical investigation of the behavior of amethod[M]. Beijing: Metallurgical Industry Press, 1998monolithic Ti-V-W-sepiolite catalyst in the reduction of15-60(in Chinese)NO, with NH3[J]. Industrial and Engineering Chemistry[21]國家環(huán)境保護局.GB13223-1996火電廠(chǎng)大氣污染物1996,35(8):2516-2521排放標準[S].北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社,1996National Environmental Protection Agency. GB13223收稿日期:2011-06-15。Emission standard of air pollutants for thermal作者簡(jiǎn)介:plants[S]. Beijing: China Environmental Science高巖(1984),男,博土研究生,研究方Press, 1996(in Chinese)向為SCR脫硝技術(shù)用蜂窩狀催化劑反應[22]因家環(huán)境保護局.GB132232003火電廠(chǎng)大氣污染物機理,gaoyan.stu@gmail.com排放標準[S].北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社,2003高巖欒濤(1967),男,教授,博土生導師,National Environmental Protection Agency. GB13223研究方向為熱能工程與環(huán)境工程2003 Emission standard of air pollutants for thermalluan(@sdu.edu.cn。power plants[S]. Beijing: China Environmental Science(貴任編輯王慶霞)Press, 2003(in Chinese)[23 Bahanmonde A, Beretta A, Avila P, et al. An experiental中國電機工程學(xué)會(huì )2011年會(huì )在貴陽(yáng)召開(kāi)11月27-29日,中國電機工程學(xué)會(huì )201年會(huì )在貴陽(yáng)召開(kāi),會(huì )議的主題是“電力安全與綠色發(fā)展”來(lái)自國內外電力領(lǐng)域的800余位專(zhuān)家學(xué)者共聚一堂,交流研討智能電網(wǎng)技術(shù)、電力安全與綠色發(fā)展,新能源、新技術(shù)與邊緣學(xué)科、工程實(shí)踐及應用等領(lǐng)域最新科研成果和最新動(dòng)態(tài)。會(huì )議開(kāi)幕式由中國電機工程學(xué)會(huì )秘書(shū)長(cháng)李若梅主持;中國科協(xié)副主席、中國電機工程學(xué)會(huì )理事長(cháng)陸延昌、中國華電集團公司副總經(jīng)理任書(shū)輝、中國南方電網(wǎng)貴州電網(wǎng)公司總經(jīng)理唐斯慶分別在年會(huì )開(kāi)幕式上致辭中國科協(xié)學(xué)會(huì )學(xué)術(shù)部副部長(cháng)劉興平、科技部高新技術(shù)發(fā)展及產(chǎn)業(yè)化司能源處處長(cháng)鄭方能、中國電機工程學(xué)會(huì )(臺灣地區〕理事長(cháng)陳嗣涔、香港工程師學(xué)會(huì )會(huì )長(cháng)陳福祥、國網(wǎng)電力科學(xué)硏究院名譽(yù)院長(cháng)薛禹勝院士、日本電氣學(xué)會(huì )會(huì )長(cháng)大久保仁、核安全專(zhuān)家委員會(huì )委員葉奇蓁院士、日本核能安全組織前主席、日本筑波大學(xué)名譽(yù)教授成合英樹(shù)分別做了《科技社團與社會(huì )管理》、《中國能源現狀及面臨的挑戰和能源科技發(fā)展戰略》、《臺灣地區的能源現狀及解決方案》、《智能電網(wǎng)的展望》、《以風(fēng)險觀(guān)點(diǎn)來(lái)應對小概率的多米諾事件》、《日本電力系統現狀及在東部大地震之后的恢復》、《后福島時(shí)期我國核電的發(fā)展》、《福島核電站事故真相及經(jīng)驗》的主旨報告。會(huì )議還開(kāi)展了"智能、高效、可靠的綠色電網(wǎng)”、"清潔能源與分布式能源"等專(zhuān)題研討。中國電科院雜志社社長(cháng)楊銳、《中國電機工程學(xué)報》編輯部副主任韓蕾、責任編輯王劍喬應邀參加了會(huì )議,會(huì )議期間,就當前電力行業(yè)的研究熱點(diǎn)與專(zhuān)家學(xué)者進(jìn)行交流,聽(tīng)取專(zhuān)家學(xué)者對《學(xué)報》的建議,并積極向院士、知名專(zhuān)家約稿,使《學(xué)報》能夠對國家973、863等重大項目快速做出反應,刊登技術(shù)最前沿學(xué)術(shù)性、綜述性論文,努力將其打造成真正為電力行業(yè)專(zhuān)家、學(xué)中國煤化工流的平臺。CNMHG本次年會(huì )通過(guò)審查并收錄論文897篇。其中,優(yōu)秀論文24篇,將霆在《屮國電機工程學(xué)報》增刊發(fā)表
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