关于脱硝催化剂形式的报告

关于二期脱硝工程采用催化剂形式的分析报告
公司领导：
经查阅有关资料，目前国际上已投运脱硝系统电厂使用的催化剂有蜂窝式、平板式和波纹式三种，其中大部分燃煤电厂（75%）使用蜂窝式催化剂，约20%燃煤电厂采用平板式催化剂。

脱硝系统普遍使用的为钒钛系列催化剂，以TiO2作为陶瓷载体、
V2O5为主要活性成分，通常还加有WO3、MOO3等活性成分，以增加其活性和热稳定性，减少不利的副反应等。

板式催化剂以金属为母体，将催化剂原料以一定的厚度涂于金
属表面，然后经过干燥、塑造过程制成。

蜂窝式催化剂由催化剂原材料经混合、挤压、成型、干燥、塑
造一系列过程生产而成。

在同样机组、同样脱硝效率时两种催化剂性能比较如下：1、耐磨性板式催化剂由于是将催化剂原料以一定的厚度涂于金属表面，
催化剂表面遭到灰粉等破坏磨损后，不能维持原有的催化性能，容易失效。

蜂窝式催化剂由于本体内外全部由催化剂材料制成，催化剂表面遭到灰粉等破坏磨损后，仍能维持原有的催化性能。

因此，蜂窝式催化剂的耐磨性优于板式催化剂，特别是我公司#3、 4 机组用煤为高灰煤，其优越性更加明显。

2、寿命
板式催化剂常规运行寿命在18000~20000小时，蜂窝式催化剂常
规运行寿命大于24000 小时。

3、再生性能
由于催化剂价格昂贵，目前，国际上已使用成熟的催化剂现场
再生工艺，通过还原剂清洗，将催化剂表面的硫酸氢氨、砷、钠、钾等引起催化剂失活的元素清除，使催化剂恢复活性。

因此，蜂窝式催化剂再生非常有效，而板式催化剂基本为磨损失效，无法再生。

4、初始建设成本
由于板式催化剂比蜂窝式催化剂的比表面积小，因此在同样脱硝
效率下，催化剂所占用的空间大，约为蜂窝式催化剂体积的 1.3 倍左右，重量的 1.4 倍左右。

建设时所需要的钢材量大，建设投资大。

选用板式催化剂为选用蜂窝式催化剂投资的 1.3 倍左右。

5、运行成本
按2台600MW 机组、2 层催化剂80%脱硝计算，建设初期催化剂成本 1 亿元。

采用板式催化剂可使用 3.27 年，年催化剂灭失费用为3058 万元，采用蜂窝式催化剂第一次可使用 4.36 年，经再生后可继续使用 1 年，年催化剂灭失费用为1865 万元。

6、运行安全性
板式催化剂在普通高灰情况下设计间距为6mm 左右，蜂窝式催化剂孔间距设计为7.1~7.4 mm 左右。

由于两种催化剂的结构差别很大，蜂窝式催化剂对烟气的阻力大（为平板的 1.2 倍），特别是在脱硝系统运行时，系统必定要生成少量的硫酸氢氨，硫酸氢氨在锅炉低负荷时粘结性强，容易在催化剂入口部位产生堵塞，影响机组安全运
行。

一旦吹扫不及时或吹扫不掉，催化剂局部发生堵塞，其它部位烟速必然增大，会造成催化剂过快磨损。

因此，采用蜂窝式催化剂，对机组的安全运行有一定的威胁。

7、催化剂的国产化问题
2006 年底以前，国内脱硝电厂使用的板式或蜂窝式催化剂全部从国外进口，国际上生产催化剂的国家主要有：德国、日本、美国和韩国。

目前，东方锅炉（集团）有限公司已同德国KWH 催化剂公司共同出资建设了东方凯特瑞（DKC ）公司，生产蜂窝式催化剂。

2007 年2月第一批合格产品已出口韩国。

东方凯特瑞（DKC）公司针对中国燃煤电厂用煤灰份高和硫份高的问题，已生产出节距从 3.3mm~11.9mm 的蜂窝式催化剂。

同时，通过车载催化剂再生处理设备可使丧失活性的催化剂再次具有活性（达原活性的90%），降低运行成本。

目前，其销售价格约为进口价格的90%，以后价格有可能进
步降低。

综上所述，从机组运行安全性上考虑，采用板式催化剂优于蜂窝式催化剂，从经济上考虑采用蜂窝式催化剂优于板式催化剂。

目前，为了解决蜂窝式催化剂容易造成烟气系统堵塞问题，国际上常用以下措施进行解决：
1、选择合适的催化剂孔径，理论上内径越大，则防堵灰特性越好，通常高灰煤种催化剂内孔径不小于6mm。

2、选择成熟可靠的吹灰系统，在SCR 反应器内每层催化剂前均安装吹灰器，可阻止灰尘的积累，确保系统正常运行。

3、进入第一层催化剂之前烟气尽可能的均流、均浓、均灰份，
避免出现催化剂沉积死区，能够将飞灰沉积的问题最小化。

4、每年的年度大修停机时，对催化剂层进行净化，以避免飞灰
的硬化阻塞部分催化剂层。

5、增加备用烟气走廊通道（旁路烟道），在催化剂层堵塞严重
而机组不能停运时，可部分或全部抽出备用烟气走廊通道插板，从而使机组可正常运行。

二期工程脱硝系统催化剂采用何种方式，生产支持部还没有统意见。

一种意见为：从机组安全运行角度考虑，采用板式催化剂；一种意见为：经采取有效措施，如增加催化剂内孔径间距（目前蜂窝式催化剂最大节距已做大到
11.9mm）,或增加50%~ 100%旁路后，采用蜂窝式催化剂，既解决了经济问题，又解决了机组安全运行问题。

具体采用何种方式，请公司领导定夺。

生产支持部
二00七年六月二十日。