最新催化劑選型運(yùn)行及壽命管理詳解演示文稿當(dāng)前1頁(yè)，總共52頁(yè)。優(yōu)選最新催化劑選型運(yùn)行及壽命管理當(dāng)前2頁(yè)，總共52頁(yè)。1.2反應(yīng)原理當(dāng)前3頁(yè)，總共52頁(yè)。

1.3影響SCR反應(yīng)的幾個(gè)關(guān)鍵因素反應(yīng)溫度煙氣在反應(yīng)器內(nèi)的空間速度煙氣流型及與氨的湍流混合催化劑當(dāng)前4頁(yè)，總共52頁(yè)。第一部分:SCR及催化劑概述1.4

SCR系統(tǒng)中使用的催化劑按使用溫度范圍,分成高溫、中溫和低溫三類.中溫300-400℃;高溫大于400℃;低溫小于300.

沸石催化劑(zeolite):345-590℃.

氧化鈦基催化劑:300-400℃.

氧化鐵基催化劑:380-430℃.

活性碳/焦催化劑:100-150℃.

目前工程中應(yīng)用最多的催化劑是氧化鈦基催化劑.當(dāng)前5頁(yè)，總共52頁(yè)。

反應(yīng)器與催化劑AmmoniaInjectionGridCatalystLayerDuctGuideVane當(dāng)前6頁(yè)，總共52頁(yè)。

目前市場(chǎng)上主流的SCR催化劑有三種，分別為蜂窩式，板式與波紋板式。當(dāng)前7頁(yè)，總共52頁(yè)。第一部分:SCR及催化劑概述蜂窩式催化劑單體是通過擠壓工具整體成型的，經(jīng)干燥、燒結(jié)、切割成滿足要求的元件，這些元件被裝配入鋼框架內(nèi)從而形成一個(gè)易于操作的催化劑模塊。蜂窩式催化劑在世界催化劑市場(chǎng)占70%左右，主要供應(yīng)商有德國(guó)的ARGILLON、KWH、BASF、DEGUSSA;美國(guó)的CORMETECH;奧地利的CERAM;日本的CCIC；韓國(guó)的SK等。當(dāng)前8頁(yè)，總共52頁(yè)。粘合劑纖維蜂窩式催化劑擠壓成型整體成型裝成模塊干燥，燒結(jié)，切割V2O5捏合制漿TiO2,WO3,等蜂窩SCR催化劑制作流程如下：當(dāng)前9頁(yè)，總共52頁(yè)。第一部分:

SCR及催化劑概述板式催化劑是采用金屬板作為基材浸漬燒結(jié)成型。在世界催化劑市場(chǎng)占25%左右，主要供應(yīng)商有德國(guó)的Argillon和日本的BHK。波紋式催化劑是采用玻璃纖維板或陶瓷板作為基材浸漬燒結(jié)成型。在世界催化劑市場(chǎng)占5%左右，主要供應(yīng)商有丹麥的HaldorTopsoe及日本的HitachiZosen。當(dāng)前10頁(yè)，總共52頁(yè)。第二部分:技術(shù)規(guī)格與性能2.1催化劑單元及模塊蜂窩式催化劑單體端面為150mm×150mm正方形，長(zhǎng)度為300mm~1350mm的均質(zhì)陶制長(zhǎng)方體；一般72個(gè)單體組成一個(gè)催化劑模塊，采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。板式催化劑元件為最小構(gòu)成單位，數(shù)十片元件組成了催化劑單元，催化劑單元截面是464mm×464mm，高度一般為500mm～850mm；再由催化劑單元組成催化劑模塊；催化劑模塊通常情況在長(zhǎng)寬高方向上由4×2×2共16個(gè)催化劑單元構(gòu)成。波紋式催化劑是由直板與波紋板交替疊加組成，催化劑單元由鋼殼包裝，截面為466mm×466mm，高度一般為300mm～600mm；典型的催化劑模塊是在長(zhǎng)寬高方向上由4×2×2共16個(gè)催化劑單元構(gòu)成。當(dāng)前11頁(yè)，總共52頁(yè)。第二部分:技術(shù)規(guī)格與性能2.2催化劑物理性質(zhì)蜂窩式催化劑單元橫向抗壓值一般不應(yīng)小于0.6MPa；軸向抗壓值一般不應(yīng)小于2.0Mpa；單元端面硬化后磨損率不應(yīng)大于0.10%，端面未硬化磨損率不應(yīng)大于0.15%。板式催化劑的金屬網(wǎng)基板應(yīng)具有柔韌性及強(qiáng)度，能夠抵抗外部沖擊，具有耐腐蝕和磨損的能力，單元軸向抗壓值不低于2.0Mpa。波紋式催化劑的基材板應(yīng)具有柔韌性及強(qiáng)度，催化劑單元軸向抗壓值不低于2.0Mpa；端面硬化后磨損率不大于0.10%，端面未硬化磨損率不大于0.15%。當(dāng)前12頁(yè)，總共52頁(yè)。第二部分:技術(shù)規(guī)格性能2.3化學(xué)性質(zhì)SCR催化劑主要由TiO2、V2O5、WO3（MoO3）、SiO2等物質(zhì)組成。SCR催化劑具有促進(jìn)NOX轉(zhuǎn)化為N2和H2O，控制SO2轉(zhuǎn)化成SO3等負(fù)反應(yīng)的能力。煤及煤灰中的堿金屬氧化物（Na2O、K2O）、堿土金屬氧化物（CaO）、重金屬（Pb、Hg、Cr等）、As（As2O3）、S（SO3）、P（P2O5）、鹵素（HF、HCl）等影響SCR催化劑活性。當(dāng)前13頁(yè)，總共52頁(yè)。第二部分:技術(shù)規(guī)格與性能2.4性能要求脫硝效率達(dá)到設(shè)計(jì)要求。SO2/SO3轉(zhuǎn)化率一般不大于1%。SCR系統(tǒng)中氨逃逸濃度不大于2.28mg/Nm3（3ppm）。化學(xué)壽命一般不小于24000運(yùn)行小時(shí)或16000運(yùn)行小時(shí)。催化劑機(jī)械壽命一般不小于10年。單層催化劑壓降一般不大于230Pa，燃?xì)鈾C(jī)組單層催化劑壓降一般不大于450Pa。當(dāng)前14頁(yè)，總共52頁(yè)。第三部分:催化劑選型3.1催化劑節(jié)距（間距與壁厚）蜂窩式催化劑節(jié)距：燃煤機(jī)組宜在5.9mm～10.0mm之間；燃油機(jī)組宜在2.5mm～6.2mm之間；燃?xì)鈾C(jī)組宜在2.0mm～2.5mm之間。當(dāng)前15頁(yè)，總共52頁(yè)。第三部分:催化劑選型3.1催化劑節(jié)距（間距與壁厚）板式催化劑間距：燃煤機(jī)組宜在6.0mm～7.0mm之間，燃油機(jī)組宜在4.0mm～6.0mm之間，燃?xì)鈾C(jī)組宜在3.0mm～6.0mm之間。波紋式催化劑間距：燃煤機(jī)組宜在6.0mm～10.0mm之間；燃油機(jī)組宜在4.0mm～6.0mm之間；燃?xì)鈾C(jī)組宜在2.0mm～4.0mm之間。燃煤機(jī)組所用催化劑的壁厚：蜂窩式不小于0.6mm；板式不小于0.7mm；波紋式不小于0.7mm。燃?xì)鈾C(jī)組所用催化劑的壁厚：蜂窩式不小于0.35mm；板式不小于0.7mm；波紋式不小于0.25mm。當(dāng)前16頁(yè)，總共52頁(yè)。第三部分:催化劑選型3.2

需要提供的數(shù)據(jù)包括電廠煤質(zhì)和灰質(zhì)分析報(bào)告、SCR反應(yīng)器入口煙氣參數(shù)、煙氣中污染物成分等。3.3煙氣中粉塵含量與催化劑節(jié)距的一般關(guān)系。例如，對(duì)于一種蜂窩式催化劑粉塵含量與節(jié)距的關(guān)系如向下頁(yè)所表示。當(dāng)前17頁(yè)，總共52頁(yè)。第三部分:催化劑選型3.4催化劑設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)參考反應(yīng)器空塔流速在4.0m/s～6.0m/s；燃?xì)鈾C(jī)組反應(yīng)器空塔流速在4.5m/s～6.5m/s；燃油機(jī)組反應(yīng)器空塔流速在5.0m/s～6.0m/s。3.5燃煤機(jī)組SCR催化劑的用量計(jì)算。當(dāng)前18頁(yè)，總共52頁(yè)。第三部分:催化劑選型3.6應(yīng)進(jìn)行流場(chǎng)數(shù)值模擬計(jì)算，反應(yīng)器入口煙氣參數(shù)的偏差不大于下述值：速度相對(duì)偏差：±15%溫度相對(duì)偏差：±10℃氨氮摩爾比相對(duì)偏差：±5%煙氣入射角度（與垂直方向的夾角）：±10°當(dāng)前19頁(yè)，總共52頁(yè)。第四部分:催化劑運(yùn)行4.1啟動(dòng)按照運(yùn)行規(guī)程進(jìn)行啟動(dòng)SCR系統(tǒng)。在未達(dá)到最低運(yùn)行溫度之前，勿啟動(dòng)噴氨裝置。當(dāng)前20頁(yè)，總共52頁(yè)。第四部分:催化劑運(yùn)行4.2運(yùn)行運(yùn)行中應(yīng)嚴(yán)格按照吹掃頻率對(duì)催化劑進(jìn)行吹掃。運(yùn)行溫度不應(yīng)該超過催化劑設(shè)計(jì)溫度。如果反應(yīng)器內(nèi)煙氣的溫度降到催化劑規(guī)定的最低連續(xù)噴氨運(yùn)行溫度時(shí)，則應(yīng)控制噴氨時(shí)間，連續(xù)噴氨時(shí)間不應(yīng)超過12個(gè)小時(shí)；當(dāng)溫度低于噴氨溫度時(shí)，應(yīng)停止噴氨。避免反應(yīng)器進(jìn)水或是在催化劑在表面形成小水滴。當(dāng)前21頁(yè)，總共52頁(yè)。第四部分:催化劑運(yùn)行4.3停機(jī)維護(hù)按照供應(yīng)商提供的運(yùn)行手冊(cè)，規(guī)范地進(jìn)行停機(jī)。避免催化劑與鍋爐沖洗用水、雨水等其他濕氣接觸。在停運(yùn)期間，催化劑應(yīng)該進(jìn)行腐蝕、堵塞情況檢查，并清理沉積的灰塵。在反應(yīng)器內(nèi)煙氣溫度冷卻到規(guī)定的系統(tǒng)最低連續(xù)運(yùn)行溫度之前關(guān)閉噴氨裝置。停機(jī)前必須進(jìn)行吹灰器吹掃。當(dāng)前22頁(yè)，總共52頁(yè)。第五部分：催化劑壽命管理5.1典型的催化劑管理方案1.21.00.80.60.40.20.002468101214161820Additionofcatalyst增加催化劑Replacementofcatalyst更換催化劑TotalCatalystActivityRatio催化劑總的活性比率OperatingTime(Years)運(yùn)行時(shí)間當(dāng)前23頁(yè)，總共52頁(yè)。第五部分：催化劑壽命管理5.2催化劑壽命管理用戶需對(duì)SCR運(yùn)行過程參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控；能夠反映系統(tǒng)在正常運(yùn)行條件下的運(yùn)行狀況和在突變狀態(tài)下的趨勢(shì)。用戶應(yīng)每日需記錄脫硝性能參數(shù)，至少包括脫硝效率、氨逃逸濃度、噴氨量和催化劑壓降及鍋爐的運(yùn)行工況等。用戶在煤質(zhì)變化較大時(shí)，應(yīng)對(duì)供應(yīng)商提供煤質(zhì)和煙氣飛灰的成份分析報(bào)告。每年至少一次催化劑取樣測(cè)試，測(cè)試內(nèi)容包括單元體活性、SO2/SO3的轉(zhuǎn)化率、壓降、抗壓強(qiáng)度等，并出具測(cè)試報(bào)告。當(dāng)前24頁(yè)，總共52頁(yè)。第五部分：催化劑壽命管理測(cè)試條件應(yīng)能模擬催化劑在真實(shí)工程狀況下的運(yùn)行環(huán)境。測(cè)試工作應(yīng)從現(xiàn)場(chǎng)中取出催化劑樣品單元，測(cè)試結(jié)果和同類型新鮮催化劑測(cè)試結(jié)果進(jìn)行比較。用戶及供應(yīng)商應(yīng)建立催化劑數(shù)據(jù)庫(kù)，定期更新催化劑壽命曲線。提出催化劑運(yùn)行的合理建議。制定催化劑的加裝或換裝方案，指導(dǎo)脫硝系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行。當(dāng)前25頁(yè)，總共52頁(yè)。第六部分:催化劑再生6.1催化劑的失效

在SCR的運(yùn)行過程中，由于下列的一個(gè)或多個(gè)因素，都會(huì)使催化劑的活性降低。●堿金屬及堿土金屬使催化劑的中毒.●砷等微量元素能使催化劑中毒●催化劑的燒結(jié)●催化劑孔的堵塞●水蒸汽的凝結(jié)和硫酸硫銨鹽的沉積●催化劑的腐蝕.當(dāng)前26頁(yè)，總共52頁(yè)。第六部分：催化劑再生催化劑失效分成化學(xué)失效和物理失效。當(dāng)前27頁(yè)，總共52頁(yè)。第六部分：SCR催化劑再生技術(shù)6.2催化劑再生方法0催化劑失效原因分析：兩種情況下催化劑不能再生：（1）物理結(jié)構(gòu)損壞的催化劑；（2）高溫?zé)Y(jié)的催化劑。當(dāng)前28頁(yè)，總共52頁(yè)。第六部分：SCR催化劑再生技術(shù)1清洗：采用真空吸塵器或超聲波水溶液清洗去除催化劑表面的遮蔽物和大顆粒飛灰。2復(fù)活：在清洗基礎(chǔ)上，采用特定浸泡液去除導(dǎo)致催化劑化學(xué)失效的金屬離子。3再生：在復(fù)活基礎(chǔ)上，將催化劑先放入添加了催化活性物質(zhì)的再生液中處理；再通過干燥、煅燒系列工藝恢復(fù)催化活性。當(dāng)前29頁(yè)，總共52頁(yè)。模塊測(cè)試機(jī)械清潔高壓水沖洗化學(xué)清洗干燥模塊震動(dòng)清潔當(dāng)前30頁(yè)，總共52頁(yè)。板式催化劑再生前后對(duì)比蜂窩催化劑再生前后對(duì)比當(dāng)前31頁(yè)，總共52頁(yè)。第六部分：SCR催化劑再生技術(shù)清洗工藝只適合于輕度杜塞的情況，可在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行。復(fù)活工藝和再生工藝用于恢復(fù)催化劑的化學(xué)活性，一般在再生工廠進(jìn)行。再生催化劑的活性達(dá)到初始活性K0，SO2/SO3轉(zhuǎn)化不增加或降低，機(jī)械強(qiáng)度不降低。再生催化劑的成本大約是購(gòu)買新催化劑成本的60%。當(dāng)前32頁(yè)，總共52頁(yè)。第七部分:催化劑性能檢測(cè)方法檢測(cè)內(nèi)容火電廠煙氣脫硝催化劑的檢測(cè)內(nèi)容包括幾何特性指標(biāo)、理化特性指標(biāo)和工藝特性指標(biāo)三大類。幾何特性指標(biāo)指脫硝催化劑的外觀尺寸、幾何比表面積和開孔率?；匦灾笜?biāo)指脫硝催化劑的抗壓強(qiáng)度（蜂窩式催化劑）、粘附強(qiáng)度（平板式催化劑）、磨損強(qiáng)度、微觀比表面積、壓降、孔容、孔徑及孔徑分布、主要化學(xué)成分和微量元素。工藝特性指標(biāo)指脫硝催化劑單元體的脫硝效率、活性、SO2/SO3轉(zhuǎn)換率、氨逃逸。當(dāng)前33頁(yè)，總共52頁(yè)。第七部分:催化劑性能檢測(cè)方法1幾何尺寸(1)蜂窩式催化劑外形尺寸單元體的長(zhǎng)度（l）及橫截面尺寸（a，b）的測(cè)量結(jié)果精確到1mm。單元體的內(nèi)、外壁厚（bw，bow）和孔徑（da，db）的測(cè)量結(jié)果精確到0.01mm（圖1、圖2）?？讖絛以a、b方向的節(jié)距da、db的算術(shù)平均值計(jì)，節(jié)距P以a、b方向的節(jié)距Pa、Pb的算術(shù)平均值計(jì)。當(dāng)前34頁(yè)，總共52頁(yè)。第七部分:催化劑性能檢測(cè)方法(2)平板式催化劑外形尺寸單元體的長(zhǎng)度（l）及橫截面尺寸（a，b）的測(cè)量結(jié)果精確到1mm。板體的壁厚（dp）、波高（hs）、波寬（bs）和間距（P）的測(cè)量結(jié)果精確到0.01mm（圖3、圖4）。當(dāng)前35頁(yè)，總共52頁(yè)。第七部分:催化劑性能檢測(cè)方法(3)波紋式催化劑單元體的長(zhǎng)度（l）及橫截面尺寸（a，b）的測(cè)量結(jié)果精確到1mm。頂部波紋寬度（tww）、波長(zhǎng)（cl）、波高（ch）、內(nèi)波高（h）、波厚（wt）、波角（α）、平板厚度（lt）和間距（P）的測(cè)量結(jié)果精確到0.01mm（圖5、圖6）。當(dāng)前36頁(yè)，總共52頁(yè)。第七部分:催化劑性能檢測(cè)方法(4)蜂窩式催化劑幾何比表面積蜂窩式催化劑幾何比表面積按式（1）計(jì)算：

式中：AP—催化劑的幾何比表面積，m2/m3；n—催化劑單元體端面上一排的孔數(shù)。當(dāng)前37頁(yè)，總共52頁(yè)。第七部分:催化劑性能檢測(cè)方法(5)平板式催化劑平板式催化劑幾何比表面積按上公式計(jì)算：式中：Au－催化劑單元體中單板的表面積，m2；n－催化劑單元體中單板的數(shù)量；Vu－催化劑單元體體積，m3。當(dāng)前38頁(yè)，總共52頁(yè)。第七部分:催化劑性能檢測(cè)方法(6)波紋式催化劑幾何比表面積波紋式催化劑幾何比表面積按上公式計(jì)算：式中：Au－催化劑單元體中每塊波紋板的表面積，m2；n－催化劑單元體中每塊波紋板的數(shù)量；Vu－催化劑單元體體積，m3。當(dāng)前39頁(yè)，總共52頁(yè)。第七部分:催化劑性能檢測(cè)方法(7)蜂窩式催化劑蜂窩式催化劑開孔率按以上公式計(jì)算

式中：－催化劑的開孔率，%。當(dāng)前40頁(yè)，總共52頁(yè)。第七部分:催化劑性能檢測(cè)方法(8)平板式催化劑平板式催化劑開孔率按以上公式計(jì)算：式中：APS－催化劑單元體中單板的橫截面積，m2；n－催化劑單元體中單板的數(shù)量；Aus－催化劑單元體橫截面積，m2。當(dāng)前41頁(yè)，總共52頁(yè)。第七部分:催化劑性能檢測(cè)方法(9)波紋式催化劑波紋式催化劑開孔率按以上公式計(jì)算：式中：APS－催化劑單元體每塊波紋板的橫截面積，m2；n－催化劑單元體中每塊波紋板的數(shù)量；Aus－催化劑單元體橫截面積，m2。當(dāng)前42頁(yè)，總共52頁(yè)。第七部分:催化劑性能檢測(cè)方法2理化特性指標(biāo)(1)抗壓強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度的測(cè)試適用于蜂窩式催化劑。方法在規(guī)定條件下，對(duì)已知尺寸的試樣以恒定的加壓速率施加載荷，直至試樣破碎，記錄最大載荷，根據(jù)試樣所承受的最大載荷和平均受壓截面積計(jì)算抗壓強(qiáng)度。

P—抗壓強(qiáng)度，MPa；

F—最大壓力示值，N；

L—試樣底部（或頂部）長(zhǎng)度，mm；

W—試樣底部（或頂部）寬度，mm。當(dāng)前43頁(yè)，總共52頁(yè)。第七部分:催化劑性能檢測(cè)方法(2)粘附強(qiáng)度粘附強(qiáng)度的測(cè)試適用于平板式催化劑。原理及方法:在規(guī)定條件下，對(duì)已知尺寸的試樣進(jìn)行柱軸彎曲試驗(yàn)，通過計(jì)算剝離率來判定其粘附強(qiáng)度。式中：—?jiǎng)冸x率，%；W0—試樣的基材質(zhì)量，根據(jù)試樣截面積和單位面積基材的質(zhì)量計(jì)算，g；W1—試樣測(cè)試前質(zhì)量，g；W2—試樣測(cè)試后質(zhì)量，g。當(dāng)前44頁(yè)，總共52頁(yè)。第七部分:催化劑性能檢測(cè)方法串聯(lián)裝置并聯(lián)裝置(3)磨損強(qiáng)度磨損強(qiáng)度測(cè)試裝置由風(fēng)機(jī)、風(fēng)量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、自動(dòng)給料機(jī)、樣品倉(cāng)和磨損劑收集裝置等主要部分組成，測(cè)試樣品可以采用串聯(lián)或并聯(lián)方式

.當(dāng)前45頁(yè)，總共52頁(yè)。第七部分:催化劑性能檢測(cè)方法式中：—磨損強(qiáng)度，%/kg；W1—對(duì)比樣品測(cè)試前質(zhì)量，g；W2—對(duì)比樣品測(cè)試后質(zhì)量，g；W3—測(cè)試樣品測(cè)試前質(zhì)量，g；W4—測(cè)試樣品測(cè)試后質(zhì)量，g；W—磨損劑質(zhì)量，k