[发明专利]一种W型火焰锅炉NOx超净排放的方法及其SCO除氨催化剂

说明书

技术领域

本发明涉及W型火焰锅炉NOx超净排放方法，具体为一种W型火焰锅炉NOx超净排放的方法及其SCO除氨催化剂。

背景技术

随着国家对环保的重视，超净排放正成为电力环保领域研究的热点。所谓超净排放是指通过适当的技术使燃煤机组的大气主要污染物排放标准达到天然气燃气机组的排放标准(烟尘5mg/m³，SO₂ 35mg/m³，NOx 50mg/m³)。其中，NOx超净排放是整个超净排放的核心技术之一。目前，实现燃煤机组NOx超净排放的方法主要有：燃烧器的低氮改造以及SCR脱硝工艺优化。一般来说，燃烧器低氮改造可将NOx浓度降低200-300mg/m³，而SCR催化剂的脱硝效率设计值通常为90％。这就意味着，上述方法仅适合NOx排放值较低(NOx≤800mg/m³)的锅炉，而对于排放值较高的W型火焰锅炉，这些方法很难实现NOx的超净排放。

W型火焰锅炉是我国大型电站锅炉燃用低挥发份燃料的主要燃烧方式之一。目前国内已投运的大型W型火焰锅炉有近200台。此类锅炉的特点是NOx排放值高，额定出力工况下NOx排放值一般在850-1300mg/m³之间，现有超净排放技术无法在不增加氨逃逸的前提下将该值降至50mg/m³，因此，开发适用于W型火焰锅炉NOx超净排放技术显得尤为必要与重要。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种W型火焰锅炉NOx超净排放的方法及其SCO除氨催化剂；该工艺简单，脱硝效率高，氨逃逸低；同时，SCO催化剂制备简单，活性高，成本低。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种W型火焰锅炉NOx超净排放的SCO除氨催化剂，包括活性组分和载体；

所述的活性组分由活性组分前躯体煅烧得到，所述的活性组分前驱体为铈盐、铜盐、钴盐和钒盐；所述的铈盐、铜盐或钴盐均为硝酸盐、醋酸盐或硫酸盐，钒盐为偏钒酸铵或乙酰丙酮氧钒；

所述的载体为锐钛矿型纳米TiO₂或纳米α-Al₂O₃；

其中，铈元素占催化剂的质量分数为1～20％，铜元素占催化剂的质量分数为0～15％，钴元素占催化剂的质量分数为0～15％，钒元素占催化剂的质量分数为0.5～5％。

优选的，所述的活性组分相对于载体的质量分数为5～20％。

优选的，所述催化剂为粉末状或蜂窝状或板式或波纹板式。

优选的，粉末状催化剂采用浸渍煅烧法或者溶胶凝胶法制备得到；蜂窝状、板式或波纹板式催化剂均采用SCR催化剂的制备工艺制备得到。

优选的，所述的活性组分由活性组分前躯体在300-700℃的温度下煅烧得到。

一种W型火焰锅炉NOx超净排放的方法，将本发明所述的SCO除氨催化剂设置在W型火焰锅炉SCR脱硝段中，且布置在SCR脱硝催化剂下游；通过调节SCR脱硝段中的喷氨量增加氨氮比提高脱硝效率，脱硝后烟气中过剩的氨气在下游SCO除氨催化剂的作用下按照式(1)进行催化氧化，最终转化为N₂和水。

4NH₃+3O₂→2N₂+6H₂O (1)

优选的，SCR脱硝段前烟气中的氨氮比为0.8～1.2。

优选的，SCR脱硝入口烟气中中氨气含量为300～800ppm，二氧化硫含量为200～3000ppm，氧气含量为4～10％，NOx含量为300～800ppm，水蒸气含量1～10％，烟温为280～420℃，空速为2000～8000h^-1。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：