SCR脱硝催化剂在线清洗再生活化技术

SCR脱硝催化剂在线清洗再生活化技术
一、技术背景
随着SCR（Selective Catalytic Reduction）烟气脱硝技术在我国的应用推广，SCR催化剂的重要性逐渐被人们认识，在现有技术条件下，SCR技术以其运行稳定、脱硝性高、氨逃逸低等诸多优点不断获得广泛应用，SCR脱硝催化剂通常采用“2+1”的安装方式，由于SCR催化剂长期处于高温高尘的工作环境中，在运行一段时间后，会出现(1)SCR催化剂表面或孔道堵塞。

SCR脱硝催化过程中，催化剂孔装置会慢慢堵塞并形成一层薄壁，薄壁的厚度约为1-100 um，降低了
烟气与催化剂的有效接触，导致不能将N0
X 和NH
3
转化成N
2
和H
2
0。

（2）催化剂活
性成分中毒。

烟气中的有毒成分，如As、K、Na，会在催化剂表面富集，而使催化剂中毒。

例如砷会富集在催化剂表面和内表面，阻止反应进行。

（3）催化剂磨损损失。

烟气中灰尘流经催化剂时，会造成催化剂的磨损，导致催化剂活性成分减少，同时反应截面积减少。

催化剂磨损造成的活性降低是一个不可逆的过程。

烟气中的飞灰流经催化剂不仅造成催化剂磨损，还会造成催化剂表面积灰的磨损；同时，烟气中的飞灰被截留，在催化剂表面形成新的表面覆盖物，阻碍烟气的扩散等原因。

都会使SCR催化剂活性表面减少，活性降低，寿命缩短。

正常的SCR催化剂使用寿命为2年左右，在第3年就会有废SCR催化剂产生。

由于SCR催化剂初期投资大，约占整个脱硝系统总投资的30-50%，当SCR催化剂中毒失活后，若采用新SCR催化剂进行替换会导致脱硝成本大幅度增加，而若采用适当的技术对SCR催化剂进行在线再生，则可能有效降低脱硝成本，据测算，对一个典型的600兆瓦机组，若采用SCR催化剂在线再生技术处理中毒失活的旧SCR 催化剂，每年可节省100-300万人民币。

目前我国火电机组所安装的SCR催化剂已进入更换期，SCR催化剂的更换主要采用购买新SCR催化剂或对失活的旧SCR 催化剂进行在线再生的方式，采用购买新SCR催化剂进行更换的方式将直接影响SCR系统的运行成本。

因此，研究高效低成本的SCR催化剂在线再生技术显得尤为必要与重要。

二、传统SCR催化剂再生技术
在现有技术中，为了实现待再生催化剂模块彻底清洗，并能尽可能使待再生SCR催化剂模块均匀再生，需要采用离线法再生的方法，离线再生法是把失活的
SCR催化剂从脱硝反应塔拆下来，将SCR催化剂模块搬离送至再生厂家，对再生SCR催化剂模块在清洗池和再生池中进行规律性的翻转，由于催化剂模块体积重量都相对较大，同时催化剂壁较薄，不适合使用强力的搅动或搬运，加之现有的SCR脱硝催化剂再生大多针对各个流程分别设计和制造相应装置，导致现有SCR脱硝催化剂再生装置占地面积过大，耗费建设资金。

而且，由于再生工艺的连续性，需要将待再生SCR脱硝催化剂模块从一个装置搬到另一个装置进行多次搬运，在搬运过程中，极易造成待再生SCR脱硝催化剂模块的损坏，从而影响再生质量。

另外，现有的SCR脱硝催化剂再生装置大多为固定装置，只能就地再生，或者运输到再生车间，在运输途中，易造成对再生后的SCR催化剂的破坏，影响其使用效果。

离线法再生SCR催化剂费时、费工、费力，且易损坏质地脆性的SCR催化剂，破坏其物理结构，而且SCR催化剂离线法再生周期长，导致电厂停工时间长，影响了电厂发电效益。

三、SCR催化剂在线再生技术
SCR催化剂在线再生法，是把失活的SCR催化剂不需搬离脱硝反应塔而处在原地不动而进行SCR催化剂在线再生的方法。

在线法分两种方法，一种是利用电厂锅炉大修期间，因失活的SCR催化剂不需搬离脱硝反应塔，可以人工进入SCR 脱硝反应塔，在SCR催化剂模块顶部安装清洗、活化液喷嘴，底部安装液体收集系统，构成一个密封不漏水的系统，对SCR催化剂模块逐一进行在线再生。

在线法需要在锅炉大修期间进行，毎年在线再生次数少，而且必须在SCR脱硝反应塔冷却后才能人工进入，安装SCR在线再生装置，SCR催化剂在线法再生工作时间相比离线法再生有所缩短，但仍然较长，工作效率较低；二是利用电厂发电的低谷时段或利用电厂锅炉大修期间，暂时关闭烟气脱硝系统，SCR催化剂不需搬离脱硝反应塔而处在原地不动，人工无需进入脱硝反应塔而进行SCR催化剂在线再生。

该法省时、省力、省工、操作方便，便于SCR催化剂在线再生常态化。

目前，国内外对SCR催化剂在线再生工艺有少量报道，且属于商业机密；对SCR催化剂在线再生方法鲜有报道，基本上处于初始摸索阶段．为了打破国外技术垄断，降低催化剂再生成本，促进SCR催化剂在线再生技术推广，洛阳万山高新技术应用工程有限公司开发研究的SCR催化剂在线在线再生技术，为SCR脱硝催化剂在线再生提供了成功经验。

四、SCR催化剂在线再生液
SCR脱硝催化剂在线再生液，对降低SCR脱硝运行费用以及废弃SCR催化剂处理费用，减少废弃SCR催化剂对环境的污染，加速SCR脱硝催化剂再生进展，有着极其重要的意义。

但是，目前国内外对于SCR催化剂在线再生液的配方少有报道，基本处于保密状态，属于商业机密。

为了打破技术垄断，降低SCR脱硝催化剂再生成本，促进SCR催化剂在线再生技术推广，洛阳万山高新技术应用工程有限公司对SCR脱硝催化剂在线再生液进行了配制研究，为实现SCR脱硝工程中SCR催化剂在线再生提供了保证。

五、与现有技术相比，本技术的优点在于
1、在线法SCR催化剂在线再生技术，简单方便。

离线法SCR催化剂再生技术需要将SCR催化剂从脱硝反应塔中取出进行离线再生，而在线法SCR催化剂在线再生工艺系统可在锅炉机组低负荷运行或锅炉检修期间（即暂时停止SCR烟气脱硝系统运行的情况下），直接对SCR催化剂进行在线再生，无需工作人员进入脱硝反应塔内人工取出SCR催化剂，整个SCR催化剂在线再生操作简单方便，效率和安全性都得到提高。

2、SCR催化剂在线再生工艺系统为在线进行，无需SCR催化剂从SCR脱硝反应器中的取出、运输和再安装等操作环节，可有效避免SCR催化剂在线再生过程中引起的机械损耗，大大延长SCR催化剂的使用寿命，同时，也可使SCR催化剂的在线再生成本降低1/3〜2/3以上，SCR催化剂在线再生成本低，使用寿命长。

3、改造兼容性好。

SCR催化剂在线再生工艺系统可直接在现有新老电厂锅炉机组SCR脱硝设备的基础上进行兼容性改造，例如电厂内常用的耙式吹灰器的蒸汽入口管道可用作为SCR催化剂在线再生的清洗液、活化液的喷淋管道，活化液加热媒介可用电厂热水或热蒸汽间接加热；去离子水可用电厂除盐水代替；烟道系统改造简单，只需在现役烟气脱硝反应系统中增设部分烟气管路或烟气挡板门及即可，因此，SCR催化剂在线再生工艺系统与现役锅炉机组的SCR烟气脱硝系统具有较好的兼容性。

4、空间占用小。

SCR催化剂在线再生工艺系统所用活化液池、污水池、清洗液池的空间体积与活化液流量成正比，也与活化液循环时间有关，可以放置于地
面上，也可以置于耙式蒸汽吹灰器外部走廊上，占地空间一般不大。

六、有效效果
1、SCR催化剂在线再生的同时还能同时补充SCR催化剂的活性成分，可以显著提高中毒失活SCR催化剂的活性，SCR催化剂在线再生后，活性恢复高达到90%以上。

2、由于SCR催化剂在线再生液中添加了非离子型表面活性剂，即提高了对SCR催化剂的清洁能力又不会对SCR催化剂载体和其他有效成分造成破坏。

3、SCR催化剂经过在线再生后完全能够继续正常使用，使用寿命可以达到新SCR催化剂的95%以上。

七、SCR催化剂在线再生效果
SCR催化剂在线再生工艺系统可充分利用现役SCR脱硝反应系统的管道装置，初装和运行成本小，设备投入少，运行可靠，运行成本低，SCR催化剂在线再生效果好，可适用于新老电厂锅炉机组的SCR催化剂的在线再生。

检测结果表明，SCR催化剂在线再生后脱硝效率可达到接近新鲜催化剂的脱硝效率90％以上，活性达到新鲜催化剂的效果。

八、SCR催化剂在线再生的废水处理
SCR催化剂在线现场再生过程中主要涉及两类废水，一是清洗过程中产生的清洗废水，二是活性浸渍过程中涉及的再生液。

对于活性浸渍液，SCR催化剂在线再生过程中可以严格做到零排放，因为再生过程其实是一个浸渍活性液的过程，干燥过的洁净催化剂喷入再生液，催化剂干燥过后进入下一工序，再生工程结束后剩余再生液由再生单元统一回收。

清洗废水的主要污染物为悬浮颗粒物及Na+、K+等金属离子，现场再生配备有专用清洗废水处理设备，主要作用机理是絮凝沉淀工艺，处理后出水指标达到三级排放标准，排入电厂废水处理设施深度处理。

九、市场前景
失活SCR催化剂再生在国内属于新兴技术领域，随着国内燃煤电厂SCR脱硝改造的大面积扩张，必将拥有庞大的市场。

SCR催化剂在线再生结合中国国情，以其灵活，快速的固有优势，能够解决客户距离远，工期紧的难题，能够成为离线法SCR催化剂再生的补充。

同时，在工艺保证上能够做到与SCR催化剂离线法
再生完全相同，且通过国内多家电厂多种催化剂类型在线再生工程的实践应用，证明SCR催化剂在线再生效果完全符合机组安全运行的要求，SCR催化剂在线再生过程中的废水处理处置工艺也符合相应排放标准。