燃气轮机与燃煤机组SCR脱硝催化剂特性比较

摘要：通过对燃气轮机组（以下简称“燃气机组”）与燃煤机组在NOx排放政策要求及SCR工艺中催化剂特性方面的对比，论述了在燃气机组应用SCR脱硝技术的必要性，分析了燃气与燃煤机组SCR脱硝工艺在催化剂布置、结构、成分及脱硝效率等方面的特性差异。研究结果表明，燃气机组因SCR工艺烟气温度低、基准氧含量高，入口烟气中NOx、SO2和粉尘含量少，催化剂通常布置于余热锅炉内部中压蒸发器之后，设计脱硝效率一般为30%~70%，适应于宽松的氨逃逸控制策略。V2O5燃气机组脱硝催化剂通常单元孔数高于40×40、长度短于350 mm，活性组分（V2O5）与助催化剂成分（WO3）含量常规显著高于燃煤烟气脱硝催化剂，并且燃气机组SCR工艺中催化剂的化学失活与机械受损速率较慢，具有较长的使用寿命。此外，燃气机组脱硝催化剂的检测方法应有别于现行标准中对于燃煤机组脱硝催化剂的常规检测要求。

结论：（1）燃气机组SCR工艺烟气温度低、基准氧含量高，入口烟气中NOx相对低、SO2和粉尘含量少，催化剂通常安装于余热锅炉内部中压蒸发器之后，为横向或竖向的高温低尘（无尘）布置形式，设计脱硝效率一般为30%~70%，可采用较为宽松的氨逃逸控制策略。

（2）燃气机组脱硝催化剂通常单元孔数高于40×40、长度短于350 mm，活性组分（V2O5）与助催化剂成分（WO3）含量常规显著高于燃煤机组脱硝催化剂，单位体积催化剂具备的脱硝活性极高。

（3）燃气机组SCR脱硝工艺中催化剂的化学失活与机械受损速率较慢，具有较长的使用寿命，有限的活性损失主要归因于长期运行下低浓度烟尘和烟道碎屑在催化剂表面的附着，以及因持续高温环境产生热烧结和团聚作用导致的催化剂孔隙特性劣化、比表面积下降和有效活性位点减少。

（4）对于燃气机组脱硝催化剂的性能检测方法有别于现行标准中对于燃煤机组脱硝催化剂的常规检测要求，主要体现在几何结构特性、成分及分散性、脱硝工艺性能等方面，有必要制定专门的方法标准以规范和指导其检测工作的开展。

引文信息

刘志坦, 姚杰, 庄柯, 等. 燃气轮机与燃煤机组SCR脱硝催化剂特性比较[J]. 中国电力, 2021, 54(6): 145-152.LIU Zhitan, YAO Jie, ZHUANG Ke, et al. Comparison of acteristics of scr-denox catalyst for gas-turbine units and coal-fired units[J]. Electric Power, 2021, 54(6): 145-152.