通过查询资料,询问SCR催化剂厂家人员,对SCR催化剂进水的危害、原因、处理及防范措施进行分析整理如下:
一、催化剂进水的危害:
1、冷凝水对催化剂的影响;飞灰中含有一定的碱金属或碱土金属元素,如K、Na、Mg、Ca等。碱金属和碱土金属主要是造成催化剂中Me-OH的氢键被替换,使得催化剂的酸性下降,碱金属与活性位的结合程度相对不是很大,如果在有冷凝水存在的情况下催化剂的中毒性能会成倍增加,因为这时它们更易于流动并渗入到催化剂材料的内部,为了避免催化剂的碱金属中毒,催化剂应该尽量避免潮湿环境。
2、水在正常浓度范围内对催化剂的影响极小。但是,催化剂不能曝露在冷凝水中,催化剂上的水冷凝物可能会在灰尘颗粒中生成硫酸氢氨和碳碳冷凝物,对催化剂活性造成影响,所以,尽量减少生成冷凝水。
3、四管泄漏对催化剂的影响;综合所有事故状态,锅炉四管泄漏对催化剂的影响最大。因为锅炉一旦爆管,就会有大量的蒸汽进入烟气,流经催化剂。如果在汽水侧疏水、泄压、降温完成前,烟温下降过快,泄漏处的水蒸气与空气混合造成空气湿度大甚至局部出现水滴,导致催化剂温度发生大的变化,在较短的时间内造成催化剂应力过大,甚至产生裂纹,造成较大的寿命损耗;并加快催化剂的碱金属中毒,降低催化剂的活性。另外,泄漏导致飞灰潮湿在催化剂内进行存积,导致催化剂堵塞而失活。
4、催化剂属陶类产品,如因四管泄漏等原因导致催化剂被水侵蚀,再次启动时如催化剂的温升率得不到控制,水分蒸发过快将导致催化剂孔内压力增大,使催化剂形成大的应力导致裂纹,严重时坍塌。
二、催化剂进水的原因
1、四管泄漏,四管泄漏是锅炉事故中对催化剂影响最大的。
2、烟气中形成冷凝水,主要发生在机组启、停过程中。
3、吹灰系统疏水不尽,导致吹灰带水。
4、反应器存在漏雨水的情况。
三、催化剂进水的处理
1、四管泄漏的处理
我公司催化剂均处于省煤器出口,上升烟道后,相对于催化剂布置在省煤器下发的情况来说,四管泄漏,尤其是省煤器泄漏时,催化剂直接进液态水的可能性不大,只是在烟气温度低时,烟气中的水汽在催化剂上凝结导致催化剂被水侵蚀。
1)泄漏不严重时,烟气中含水量小,控制SCR入口温度在℃以上,则不足以凝结,不会对催化剂造成影响;若SCR入口温度无法控制,尽快停机,停炉后保留引风机运行。
2)泄漏严重,烟气温度大幅下降时,应紧急停炉。
3)发生泄漏后,及时对汽水侧进行疏水和泄压操作,减少和终止烟气中含湿量的增加;
4)要保证反应器进口烟气温度不要太低,必要时可在炉膛投入燃料进行加热。
5)停炉后,有条件在催化剂处增加抽湿机进行抽湿,减少水分停留在催化剂表面。
2、因催化剂在烟气系统中无法进行隔离,因此四管泄漏锅炉停运后,需要及时对汽水侧进行疏水、放水,减少烟气中含湿量,如要尽快进行放水泄压就需要启动风机降温,这时低温空气携带水汽对催化剂又会产生较大的影响,从而形成矛盾。因此,安装催化剂的锅炉在四管泄漏停炉过程中如何进行快速冷却尽快放水显得尤其重要,前期我厂#4炉停运熄火后4小时左右进行锅炉放水的操作方法可以进行借鉴。
3、如机组停运后,确认催化剂被水侵蚀,重新启动时,必须对催化剂进行烘干,通过点火和底部加热的方法将催化剂加热至~℃停留一到两个小时,避免进行高温烘干,防止催化剂受损。
四、催化剂进水的防范措施
1、尽可能减少四管泄漏是防止催化剂进水的主要措施。
2、能够尽早发现四管泄漏,是四管泄漏时减轻对催化剂影响的重要手段;要求加强对四管泄漏报警装置的维护和好养,确保准确、可靠,加强对设备的检查和巡视,确保发生四管泄漏时能够及时发现并进行处理,减轻对催化剂的影响。
3、机组启动,烟气在升温过程中,应快速通过水和酸的露点温度,不能中断,否则将会引起催化剂活性不可逆转的降低。SCR反应器进口的烟气温度低于水的露点温度(50~60℃)的时间应越短越好,有条件时可以通过投入底部蒸汽加热的方法对催化剂进行预热。
4、停炉后,催化剂冷却过程中应尽快通过水和酸的露点温度,可采用引风机快速冷却。
5、合理的使用蒸汽吹灰,在催化剂蒸汽吹灰器投入时做到疏水充分,避免吹灰器带水,对催化剂形成损坏。
6、反应器的防雨措施及保温情况要完善,雨雪天气加强对SCR本体的巡视,发现反应器有漏雨水的可能时及时进行处理。
附:
一、关于油粉混烧对催化剂的影响:
一般情况下,在使用轻质柴油作为锅炉点火方式的燃煤锅炉的启动过程中,沾污在催化剂表面的油污会在锅炉负荷和烟气温度升高后蒸发,不会对催化剂活性产生影响。但是如果锅炉调试过程过长或锅炉频繁启停,并且油枪的雾化效果很差时,由于油的未完全燃烧,造成较多的油滴沾污在催化剂表面。附着在催化剂表面的油滴就有可能在更高的温度下燃烧,造成催化剂的烧结中毒,造成催化剂活性的永久性降低。
预防措施:
1、加强对燃油系统的检查、维护,尤其是油枪,要确保雾化良好。
2、如果可能的话,在锅炉调试的后期才安装催化剂。
3、尽可能避免长时间低负荷运行或油粉混烧。
4、在运行的过程中,采用适当的吹灰频率,防止催化剂表面的灰堵。
5、在机组停运过程中,投运吹灰器对催化剂进行吹扫。
6、如果万一在脱硝装置内发现沉积的易燃物,为了避免沉积物的自燃,不能进行任何的通风措施或增加氧气含量的措施。根据电厂的条件,脱硝装置必须在惰性气体(烟气尽可能最低的氧含量和低可燃物质含量)保护下冷却低于℃。反应器的通风是严格禁止的,直到反应器温度低于℃。
二、烟气中SO2浓度与喷氨温度的对应关系表: