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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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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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
积的催化剂（选择哪个厂家的催化剂）。
honeycomb plate-type corrugated type
corrugated catalyst, 6400MW, 5.5%
plate type catalyst, 43608MW, 37.2%
• 《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”
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 烟气条件 煤种信息
准确、全面 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。
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（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。
honeycomb catalyst, 67215MW, 57.3%
market share of different SCR catalyst types in China (accumulative DeNOx capacity 139288 MW by April,2010 )
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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。
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二、SCR催化剂现场监造及安装前性能检测
裂缝
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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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
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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
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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
SCR催化剂安装前性能检测时间及注意事项 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