想当年,烽烟起,外高桥和阳城电厂是国内头两个供国内SCR厂家竞争的电厂。在这之前的宁海和台山都是为国外公司准备的,太仓则是大院内指定。
外高桥正式标书发下来以后,按照惯例把设计条件提供给了催化剂厂家,虽然有所心理准备,但是返回的结果还是让人觉得心惊:康宁公司催化剂的体积几乎是日立公司的两倍。 大家知道,由于蜂窝比平板的比表面积大,因此蜂窝体积比板式小20~30%是一个很正常的情况,怎么情况反过来了,康宁的蜂窝比日立的板式大了那么多。 故事要从美国说起。本世纪初,美国有几个电厂SCR的催化剂活性快速衰减。经过调查,发现这几个电厂都是燃用PRB煤(powder river basin 粉河床,可以再转译成红河谷,反正粉色和红色很接近啦,谷和床也差不多吧) PRB煤的一个特点就是低灰分,灰分中CaO含量高(20%以上)。按照当时的解释,烟气中的SO3和CaO反应生成硫酸钙,覆盖在催化剂表面,导致催化剂活性降低。这个事情在SCR在日本和欧洲发展没有存在的事情。 一时之间,此事成为美国SCR界的‘共识’。比如2003年密苏里州有关部门在审查Springfield市西南电厂一台275MW的排放的时候,就说,由于烧红河谷煤,催化剂寿命衰减比较快,因此同意把NOx0.07lb/mmBtu的排放标准,放宽为0.08lb/mmBtu, 这样催化剂的化学寿命就是可以由18个月变成三年。我要说,关于标准和催化剂寿命一说,简直是一派胡言! 问题是,不是所有的燃用红河谷煤的电厂催化剂都遇到了同样的问题。康宁提供催化剂的电厂,遇到了比较大的问题,而日立和Argillon则比较幸运。 外高桥的设计煤是神府煤,就和美国的PRB煤类似,低灰分,高氧化钙含量。由于康宁和日立在红河谷煤上的经验不同,两个的技术方案天壤之别,就不难理解了。 康宁当时的技术方案是3+1, 初装三层。但是估计没有一个厂家在用蜂窝催化剂的时候采用三层布置。当时一般报两层,心存侥幸,因为校核煤种氧化钙含量非常低。 而当时的背景是,远达是投资方之一,项目已经内定给了远达,而远达由于催化剂技术引进的事情又和康宁打得火热,再加上这是投标项目,必须低价中标(远达确实是最低价),最后牺牲的只能是技术。我曾经听说外高桥初装是一层,脱硝效率的要求也降低了,再后来也没有再关心了。 具有讽刺意味的是,后来外高桥电厂康宁的SCR催化剂性能出了问题,可能正好证明了当初康宁的远见卓识。 下面继续聊技术问题。 在外高桥之前的宁海电厂,设计煤也是神府煤。康宁的催化剂只比日立的催化剂多5%。虽然同样是神府煤,但是宁海电厂燃料中CaO的含量,要比外高桥少不少。宁海运行的情况,至少到SCR投运后半年,情况仍然良好。 如果宁海运行没有问题,那么是不是可以下结论说,板式催化剂抗高CaO的能力比蜂窝强呢? 这个可能性不大。首先从原理上讲,蜂窝催化剂和板式催化剂在其催化剂表面性能上极其相似,说板式抗氧化钙强,找不到很好的解释。另一方面,Argillon的蜂窝催化剂,对于氧化钙,并没有很特别的考虑加大面积,其在美国,也有一些红河谷煤的业绩。 其实我们并不知道宁海和外高桥实际燃煤的详细情况。另外我也不知道,康宁当初会不会为了补偿催化剂体积太小的问题,而采用了较小的催化剂节距。 为什么同为PRB煤,美国不同电厂SCR催化剂的结局会不一样呢?经过调研发现,燃用PRB煤催化剂活性下降比较快的电厂,烟气中气态磷的含量较高。PRB煤中,磷的含量一般占灰的0.5~1%,气态磷易于在锅炉炉膛分级燃烧中产生。 哦,原来这样啊。 宁海电厂和外高桥电厂燃煤灰分析中,没有磷的含量。外高桥和宁海电厂的燃烧系统,到底谁用分级燃烧程度更深,这也是问题。 对于外高桥宁海电厂等的是是非非,我没有办法做一个正式的结论,因为电厂实际运行的一手资料太少了。 继续聊技术。 如果催化剂活性莫名其妙地降低,没有堵塞没有机械破损,可以考虑一下会不会是气态磷,特别是对于高CaO的煤。(嘿嘿,其实我们并不知道CaO是不是和P有共生的关系) 如果测下来,真的是磷高了怎么办? 美国巴威公司09年和某电厂合作,在一台100MW锅炉上进行了一系列试验,采用了一种经济的添加剂,按照燃料量的0.5%进行添加,能有效地和气态磷发生化学反应,降低烟气中气态磷的含量。然后在2010年,完成了6900小时的长期运行试验,在试验前后以及期间,对催化剂进行取样分析,包括催化剂活性以及磷在催化剂内的吸附水平。 这个添加剂是什么东东,长期试验的结果是什么,我不知道。 你知道么? |