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上海硕馨机电设备有限公司

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玻璃窑炉SCR脱硝系统运行的影响因素

1 玻璃窑炉使用燃料的种类 

当前,国内的平板玻璃工业窑炉采用的燃料主要有天然气、重油、石油焦等,不同类型燃料产生的烟气成分差异较大。从烟气治理的难易程度来看,玻璃窑炉采用天然气作燃料最为清洁,产生烟气中的SO2 和粉尘含量极低,烟气治理物主要为NOx ,运用SCR脱硝技术较为容易,采用重油作燃料次之。而采用石油焦粉作燃料的脱硝较难治理,产生烟气中的SO2浓度会随不同批次、品质石油焦的硫含量变化而变化。较高浓度的SO2会影响脱硝催化剂的选择性,SO2/ SO3 的转化率虽能够控制,但转化量势必增加,与NH3反应产生铵盐,粘结烟气中的粉尘,在催化剂表面造成“搭桥”现象。脱硝系统在280~320 ℃较低温度区域运行时,该种影响尤为明显。 此外烟尘成分也会因石油焦粉未完全燃烧而引入微量的具有催化作用的钒、镍体系的氧化物,对催化剂的选择催化还原机理产生影响。如石油焦生产过程中引入的V2O5 ,该物质虽为催化体系中主要催化剂 , 但催化剂体系中已严格制定了V2O5 、W 3O等物质的配比,过量的V2O5会破坏催化剂的选择性,导致 NH 3过多 的参与副反应,影响脱硝效率。

2 玻璃窑炉的燃烧特点

玻璃窑炉与普通工业锅炉、电厂锅炉相比,存在熔制温度高、左右定时换火等特点。玻璃窑炉在高温熔制玻璃液过程中,热点温度高达1400~1500 ℃,产生大量热力型NOx,导致烟气中的NOx 浓度达到1500~2000 mg/Nm3 ,远远高于普通工业锅炉和电厂锅炉烟气的 NOx浓度(约400~600 mg/Nm3),为此玻璃窑炉SCR脱硝对催化剂的性能要求更为苛刻。

在玻璃窑炉左右换火燃烧时,存在燃烧瞬间停止过程,该过程会导致玻璃窑炉烟气中NOx 浓度下降速度很快,O2 含量增大较多,此时的烟气通过脱硝反应器时,如及时不调NH3的用量,会出现还原剂瞬间过量的现象,势必造成NH3 的逃逸和副反应的产生,不利于系统的稳定运行。

3 催化剂的碱金属中毒

结合玻璃窑炉熔制玻璃液所使用的原料和燃料,上述碱金属存在的形式有两类:一类是活性碱,如硫酸盐、碳酸盐等;另一类是非活性碱,存在于长石等硅酸盐矿物中。通过上述分析,玻璃窑炉用脱硝催化剂存在碱金属中毒的可能性较大,主要是由于水溶性Na盐的含量较高,为此需尽可能避免水蒸气在催化剂表面的凝结和有效控制烟尘在催化剂表面的停留时间,减缓碱金属对催化剂活性的影响。

此外,在水溶性状态下,由于碱金属离子具有很强的流动性,易进入催化剂材料的内部。因此整体式催化剂会对表面的碱金属离子进行稀释,失活速率小于浸渍式催化剂。


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