SCR催化剂寿命管理

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一、 SCR催化剂的设计及选型
催化剂选型：选择何种类别的催化剂，选择何种规格的催化剂，选择多少体 honeycomb plate-type corrugated type 积的催化剂（选择哪个厂家的催化剂）。
corrugated catalyst, 6400MW, 5.5%
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二、SCR催化剂安装前性能检测
案例2、3
国内某电厂2台新建机组，SCR装置建成投运不足6个月，进行SCR性能考核 时，脱硝效率及氨逃逸严重不达标，后经实验室条件下催化剂性能检测发现 ，催化剂活性不达标，活性k低于20 Nm/h，远低于性能保证指标。 国内某催化剂厂家为某厂生产催化剂，其设计尺寸150*150*750，送样尺寸 150*150*776，体积量增加3.5%。
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Thank you very much for your attention!
联系人：孔凡海，137 3262 5936， kongfanhai@；
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谢 谢!
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四、SCR催化剂寿命末期的性能检测
核心问题：优化催化剂新增、再生或更换策略，提高运行经济性
SCR催化剂寿命末期性能检测的作用 确诊病情：是否达到寿命末期 VS催化剂厂家的检测 残余活性分析及整体性能评价：是否具备再生可行性，确定更换加装方 案。 新问题：加装催化剂
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三、SCR催化剂运行过程中的性能检测
因SCR失活引起的问经济、安全隐患： 效率问题：低于设计值，NOx排放浓度超标 阻力问题：催化剂、空预器堵塞，引风机出力不足或进入不稳定工作区
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三、SCR催化剂运行过程中的性能检测
SCR催化剂运行过程中的性能检测的作用 全面评估催化剂当前活性损失情况，准确预估催化剂有效寿命 及时发现问题，提供解决方案及运行建议，减轻或避免经济损失及安全 隐患 SCR催化剂运行过程中的性能检测的频率 年检：防患于未然，将问题及隐患解决在台前 不定期检测：有病求医，亡羊补牢
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裂纹
裂缝
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二、SCR催化剂现场监造及安装前性能检测
切：第三方实验室条件下对样品进行准确全面的检测
SCR催化剂安装前的性能检测的作用
准确评估催化剂的整体性能（含机械强度及活性指标等）
规避风险： 催化剂基础资料及性能指标数据库，便于后期寿命管理 SCR催化剂安装前性能检测时间及注意事项
• 《火电厂烟气脱硝催化剂检测技术规范》：“微型催化剂活性测试装置仅适用于脱硝催 化剂生产厂家或科研单位的产品研发及生产过程质量控制，不适用于以催化剂运行管理 为目的的性能测试或任何第三方检测”
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三、SCR催化剂运行管理及（定期）性能检测
SCR催化剂运行过程管理注意事项：
1.按照运行规程进行启动SCR系统。 2.运行温度不应该超过催化剂设计温度,在未达到最低运行温度之前，勿启动喷氨 装置,如果反应器内烟气的温度降到催化剂规定的最低连续喷氨运行温度时，则应 控制喷氨时间，连续喷氨时间不应超过12个小时； 3.运行中应严格按照吹扫频率对催化剂进行吹扫。 4.避免反应器进水或是在催化剂在表面形成小水滴。 5.运行过程中密切监控SCR区域温度（催化剂着火案例）及阻力。 6.停机前必须进行吹灰器吹扫。在停运期间，催化剂应该进行腐蚀、堵塞情况检 查，并清理沉积的灰尘，避免用水冲洗及硬物物理疏通。
SCR催化剂检测内容： 几何特性指标：脱硝催化剂的外观尺寸、几何比表面积和开孔率。 理化特性指标：脱硝催化剂的抗压强度（蜂窝式催化剂）、粘附强度（平板式催化剂）、 磨损强度、微观比表面积、孔容、孔径、主要化学成分和微量元素。 工艺特性指标：脱硝催化剂单元体的脱硝效率、活性、SO2/SO3转换率、氨逃逸和压降。
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SCR催化剂寿命管理的内容
狭义上讲，催化剂管理主要是指合理的催化剂补充/更换/再生策略，主要考 虑“何时”、“如何”对现有催化剂层进行操作，以达到既满足脱硝效率要 求，又能够节约系统运行成本的目的。
一、SCR催化剂的设计及选型
二、SCR催化剂监造及安装前性能检测 三、SCR催化剂的存储（运输） 四、SCR催化剂运行管理和定期检验 五、SCR催化剂再生及更换管理 六、废弃催化剂的处理
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二、SCR催化剂现场监造及安装前性能检测
望：看外观缺陷、 看工艺水准
闻和问：前期的 调研和现场查问
项目 破损
质量指标 催化剂单元单侧端面及每条催化剂单侧壁面： 破损处的宽度应不超过一个开孔，长度应在10～20mm之间，破损数量不超过两处。 催化剂单元单侧端面的细小裂纹（除上述提到的破损之外）：裂纹数量不超过10处 每条催化剂单侧壁面： 细小裂纹的宽度 ≤，长度不超过催化剂总长度的一半，裂缝数量不超过5处。 催化剂单元单侧端面： 裂缝的贯穿程度不应超过开孔的一半，裂缝数量不超过两处。
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三、SCR催化剂运行过程中的性能检测
SCR催化剂取样运输注意事项： 蜂窝式：在一侧反应器上下层（2+1布置）各抽取一块单元体，标注取样时间， 机组，反应器及上下层信息。 板式：在一侧反应器上下层（2+1布置）各均匀抽取15~20片，标注取样时间，机 组，反应器及上下层信息。 蜂窝式包装运输：以柔性材料（泡沫及纸箱）包装后放入木箱中托运。 板式包装运输：可直接叠起放入木箱，切忌折弯
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四、SCR催化剂寿命末期的性能检测
案例2：催化剂更换
某厂催化剂（蜂窝式），设计效率60%，初装2层，催化剂化学保证寿命不小 于24000h。2006年投产累计运行时间约52000小时。催化剂堵塞、破损情况 严重，整体阻力过高，风机出力不够。
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四、SCR催化剂寿命末期的性能检测
性能检测是SCR催化剂寿命管理的核心
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一、 SCR催化剂的设计及选型
SCR催化剂基本设计条件： 机组容量 性能指标 准确、全面 烟气条件 煤种信息 的摸底测试结果 灰分信息 炉型：固态排渣炉/液态排渣炉 SCR布置：烟道布置、反应器尺寸、有无省煤器旁路/SCR旁路、有 无省煤器灰斗等 烟气温度/流场/浓度/氨氮比/角度等的偏差
SCR催化剂全寿命管理
孔凡海
博士
苏州华瑞能泰发电技术有限公司 西安热工研究院有限公司苏州分公司 2013年5月
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一、 SCR催化剂寿命管理的重要性
经济账：
投资高， 运行更换成本高
安全账：
取消反应器旁路带来的影响 根源：催化剂及反应器设计、催化剂生产及运行管理
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plate type catalyst, 43608MW, 37.2%
honeycomb catalyst, 67215MW, 57.3%
market share of different SCR catalyst types in China (accumulative DeNOx capacity 139288 MW by April,2010 )
案例3：催化剂加装备用层中的性能考核问题
某厂催化剂（蜂窝式）由甲公司生产，设计效率70%，初装2层，运行不到2 年因脱硝效率不达标须加装一层催化剂，由于甲公司不能满足供货要求，加 装层采购乙公司同规格产品，加装后性能考核三层催化剂仍不达标，乙公司 不承认其催化剂存在性能问题。 某厂催化剂（蜂窝式） 由丙公司生产，设计效率50%，初装1层，运行一年 后因脱硝效率不满足新的环保要求须加装一层催化剂，由于丙公司不能满足 供货要求，加装层采购定公司同规格产品，为明确丁方责任，在招标及技术 协议谈判时明确将SCR催化剂的性能检测结果作为考核指标。
脱硝率、氨逃逸率、SO2 /SO3转换率
上述三项指标同时满足保证值的催化剂使用时间
SCR催化剂的化学寿命
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四、SCR催化剂寿命末期的性能检测
案例1：催化剂再生
某厂催化剂（板式），设计效率80%，催化剂化学保证寿命不小于24000h。 脱硝装置于2006年10月25日开始通烟气，机械结构及性能保持完好，累计运 行时间约44000小时。
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SCR催化剂性能检测方法及内容
SCR催化剂性能检测标准 “Guideline for the Testing of DeNOx Catalysts –VGB-R302He 2ndEdition”VGB –Technical Association of Large Power Plant Operators, Essen, Germany, 2010. “Protocol for SCR Catalyst Testing”, EPRI Project Web Cast, Post Combustion NOx Control Program (P73), Palo Alto, USA, 2006 国家能源局标准《火电厂烟气脱硝催化剂检测技术规范》报批稿
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一、 SCR催化剂的设计及选型
催化剂节距的选择 烟尘浓度大于40g/m3，蜂窝式催化剂孔数应不大于18孔，节距不小于8.2mm，壁厚不小于 0.8mm；平板式催化剂板间距不小于6.7mm，板厚不小于0.7mm。 烟尘浓度在20g/m3到40 g/m3之间时，蜂窝式催化剂孔数应不大于20孔，节距不小于 7.4mm，壁厚不小于0.7mm；平板式催化剂板间距不小于6.0mm，板厚不小于0.7mm。 烟尘浓度小于20 g/m3，蜂窝式催化剂孔数应不大于22孔，节距不小于6.9mm，壁厚不小 于0.6mm；平板式催化剂板间距不小于5.6mm，板厚不小于0.6mm。
时间：催化剂生产出厂到锅炉停炉安装催化剂前
注意事项：现场随机抽检 活性检测必须用中试装置，小试装置的数据严重失真，无任何意义
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二、SCR催化剂安装前性能检测
案例1
国内某电厂2台新建机组，SCR装置建成投运不足3个月，4台反应器超过5层 催化剂整体坍塌，直接经济损失约4000万月以上。SCR催化剂安装前性能检 测时间及注意事项