火电厂烟气脱硝催化剂检测技术

1、脱硝催化剂标准化与检测及再生(zishng)技术的思考2014年4月 厦门大唐南京(nn jn)环保科技有限责任公司共四十九页主 要 内 容一、 脱硝催化剂标准化二、脱硝催化剂检测技术三、脱硝催化剂再生技术四、大唐南京环保公司相关(xinggun)情况介绍共四十九页一、 脱硝催化剂标准化（一）脱硝催化剂标准化现状（二）编制脱硝催化剂系列(xli)国标的必要性（三）脱硝催化剂系列国标的构成共四十九页 （一） 脱硝催化剂标准化现状 DL/T 1286-2013火电厂烟气脱硝催化剂检测技术规范 1、国内首个关于烟气脱硝催化剂的标准 2、将于2014-04-01实施 3、已得到广泛(gungfn)关注

2、，产生了积极的作用 4、只是方法标准，没有技术指标 5、部分试验方法缺少详细参数，有待完善共四十九页国外同类标准：1、欧洲(u zhu)大型火力电厂环保技术标准委员会（埃森）(VGB PowerTech)2010年VGB-R 302H脱硝催化剂检测标准2、美国电力研究协会（Electric Power Research Institute, EPRI）2006年Protocol for SCR Catalyst Testing2007年Protocol for Laboratory Testing SCR catalyst: 2nd edition共四十九页 2010年VGB-R 302H脱硝

3、催化剂检测标准主要针对催化剂的活性检测，对催化剂物理性能检测和化学性能检测等方面(fngmin)的规定相对笼统，缺少产品规格、包装、运输和贮存规定； 2006年EPRI标准，也主要对脱硝催化剂的活性检测做了规定。共四十九页（二）编制脱硝催化剂系列国标的必要性1、确立一个为SCR脱硝工程设计、脱硝催化剂生产商、电厂、独立检测机构共同遵循的统一的产品规格和检验标准，以保证产品的质量、提高产品的互换性。 2、 对于不同类型催化剂，体现系列标准的针对性、通用性。3、催化剂制造、催化剂使用管理、催化剂再生三个阶段(jidun)，区分其相同和不同点，又尽量将检测方法统一。共四十九页 SCR脱硝催化剂种类(

4、zhngli)波纹板式平板式蜂窝式共四十九页平板式催化剂的单板、单元(dnyun)、模块 催化剂单板催化剂单元(dnyun)催化剂模块共四十九页中电联节能环保分会课题：燃煤电厂烟气脱硝催化剂产品系列(xli)国标(平板式)编制可行性研究部分结论：1、不同类型的催化剂共用相同的方法标准，便于比对。2、平板式、蜂窝式等类型催化剂，分别编制产品标准，但引用相同的方法标准，简洁，便于各个标准修订完善。3、需要规范催化剂产品规格尺寸，保证产品互换性。4、规定检测方法、技术指标，便于客户验收、第三方检测5、为与新催化剂比较，编制再生催化剂相关标准时，也应引用上述方法标准。共四十九页（三）脱硝催化剂系列(x

5、li)国标的构成参考化工催化剂常用系列标准的体系：产品标准*催化剂 （注：产品标准引用以下方法标准）方法标准1*催化剂物理性能试验方法方法标准2*催化剂反应性能试验方法方法标准3*催化剂化学成分分析方法 *催化剂物理性能试验方法与*催化剂反应性能试验方法合并为*催化剂性能试验方法共四十九页 2013年第一批国家标准计划项目燃煤烟气(yn q)脱硝催化转化器性能测试方法 建议更名为：烟气脱硝催化剂性能测试方法 2013年第二批国家标准计划项目平板式烟气脱硝催化剂蜂窝式烟气脱硝催化剂烟气脱硝催化剂化学成分分析方法 共四十九页 产品标准内容包括：几何特性指标(zhbio)：包括脱硝催化剂的外观尺寸、

6、几何比表面积和开孔率。理化特性指标：包括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、比表面积、孔容、孔径及孔径分布、主要化学成分和微量元素。工艺特性指标：包括脱硝催化剂单元体的脱硝效率、氨逃逸、活性、SO2/SO3转换率和压降，其中脱硝效率和氨逃逸指标应同时检测。共四十九页产品标准大纲1.范围；2.规范性引用文件；3. 术语与定义；4. 产品结构和规格；5.性能要求；6.试验方法；7.检验(jinyn)规则；8.标志、包装、运输、贮存。共四十九页 国家标准主要程序与进度计划：1、 2014年4月 征求意见稿2、 2014年6月 审查会（送审稿完成）3、 2014年

7、9月30日 报批(bo p)搞完成 时间很紧，敬请各有关单位支持！共四十九页主 要 内 容一、 脱硝催化剂标准化二、脱硝催化剂检测技术三、脱硝催化剂再生技术四、大唐南京(nn jn)环保公司相关情况介绍共四十九页二、脱硝催化剂检测技术(jsh)（一）检测工作的重要性（二）检测相关方与检测分类（三）检测技术的未来发展共四十九页投资大且收益困难 改造难且影响发电易耗品且长期使用 价值高且不断衰减工况严且容易受损 煤质差但无法选择厂家多但水平参差 急需要但供不应求工期紧且质量堪忧 低负荷要达标排放新产业且缺乏经验 争议多但标准滞后（一）脱硝催化剂检测工作的重要性电厂运行(ynxng)SCR 工程SC

8、R催化剂现状共四十九页 名词解释实验室 =检测人员+实验室仪器+检测标准公司质量部 =检测人员+ 实验室仪器 +检测标准+ISO9001体系 CNAS认可的实验室（或称：检测中心）= 检测人员+实验室仪器+检测标准+ISO17025体系（CNAS认可）重点实验室（科研平台）=检测人员+实验室仪器+科技研发人员检测标准缺乏，导致实验室CNAS认可的检测项目很少！共四十九页华电集团(jtun) 2013年4月7日发文：“为规范(gufn)脱硝催化剂性能指标的检测，确保催化剂质量，切实提高SCR运行可靠性、保证脱硝效率”，各发电企业执行强检要求。共四十九页（二）检测相关方与检测分类脱硝催化剂检测的相

9、关方：催化剂运营商、脱硝工程公司、催化剂供应商、第三方检测机构。检测分类：1、按检测时间划分：出厂检测、运行期间检测2、按检测环境划分：实验室检测、在线检测3、按检测单位划分：催化剂供应商检测、催化剂运营商检测、 第三方检测机构。对于每个项目建立脱硝工程运行管理的数据库，这是进行催化剂寿命管理的基础(jch)。建设各集团公司的检测中心、建设行业检测中心，十分必要！共四十九页在反应器第一层催化剂的上部条件是：速度(sd)最大偏差：平均值的15%温度最大偏差：平均值的10NH3/NOx混合不均匀性：5烟气入射催化剂角度（与垂直方向）：10确保NOX/NH3 分布均匀确保烟气速度均匀减小烟气温度偏差

10、获得最小的烟气压(qy)降防止积灰氨气与烟气的充分混合和流场均匀性是保证脱硝系统性能的关键烟气流场的要求:共四十九页理化特性指标几何特性指标外观(wigun)尺寸几何比表面积开孔率比表面积 抗压强度(kn y qin d)粘附强度磨损强度工艺特性指标脱硝效率活性氨逃逸SO2/SO3转换率压降孔容及孔径分布化学成份微量元素粒径分布主要检测项目共四十九页24：建设先进的脱硝催化剂检测实验室培养具有行业领先水平的技术团队脱硝催化剂性能检测评价专业机构脱硝催化剂全寿命管理技术服务机构脱硝催化剂科研成果产业化技术支撑平台（三）检测技术的未来(wili)发展共四十九页脱硝催化剂性能检测与评价评定烟气脱硝催

11、化剂合格供应商建设脱硝催化剂运行在线数据库管理决策支持系统编制脱硝催化剂生产、检测、运行管理的相关标准脱硝催化剂检测技术研究、技术咨询、人员培训评审烟气(yn q)脱硝催化剂的技术方案提供催化剂寿命管理及加装、再生、更换(gnhun)、报废方案 检测中心任务共四十九页主 要 内 容一、 脱硝催化剂标准化二、脱硝催化剂检测技术(jsh)三、脱硝催化剂再生技术四、大唐南京环保公司相关情况介绍共四十九页三、脱硝催化剂再生技术（一）催化剂失效(sh xio)（二）催化剂再生政策（三）再生技术分析共四十九页（一）催化剂失效 1、催化剂设计(shj)使用寿命，约为三年（24000小时）。指在设计允许的工况

12、下，催化剂供应商保证脱硝系统技术指标达标，催化剂能够有效使用的最少时间。2、催化剂失效 , 指催化剂的工作状态，即在设计允许的工况下，脱硝系统技术指标已不达标。3、偏好的估计，约70%-80%的旧催化剂可再生，20%-30%破损催化剂无法再生。国内现状可能更差些。4、脱硝催化剂一般可再生2-4次。主要限制是机械性能的稳定，特别是陶瓷结构的完整性。共四十九页催化剂催化剂表面烟气41235761234567氨在催化剂表面的扩散氨在催化剂内部小孔的扩散氨在催化剂活性区域被吸附氮氧化物从烟气中扩散到被吸附的氨的上面氮氧化物和氨发生反应生成氮气和水氮气和水脱离催化剂表面氮气和水扩散到烟气中催化剂作用(z

13、uyng)机理共四十九页催化剂失效(sh xio)分析：催化剂失效主要由物理磨损和催化剂失活所导致；含灰量越高，物理磨损越严重，高灰分对蜂窝式催化剂影响更大；催化剂失活主要包含物理失活和化学失活；吹灰以减少堵塞(ds)对减少物理失活有一定帮助；As中毒可通过添加MoO3抑制；共四十九页3、化学中毒(zhng d)：一些化学元素使催化剂失去活性1、表面覆盖(fgi)：飞灰覆盖催化剂表面导致堵塞2、孔隙堵塞：催化剂内部孔隙被堵塞导致催化剂失效催化剂失活原因：共四十九页（二）催化剂再生(zishng)政策1、国务院2013 年08 月发布关于(guny)加快发展节能环保产业的意见，指出要大力发展脱硝

14、催化剂制备和再生以及选择性催化还原技术和选择性非催化还原技术及其装备。是国家首次对脱硝催化剂制备以及再生作出明确指示。2、环保部废烟气脱硝催化剂危险废物经营许可证审查指南（2014年1月征求意见稿）要有3名以上专业技术人员，经过环保部门培训发证；设监督管理部门。运输要有交通主管部门颁发的允许从事危险货物运输的道路运输许可证。具有专门用于贮存废烟气脱硝催化剂的场地，并符合危险废物贮存污染控制标准（GB18597）的要求，其容量应不低于日处理能力的10倍。共四十九页废烟气脱硝催化剂再生、利用项目应通过建设项目环境保护竣工验收，并具有独立法人资格，持有企业法人营业执照和组织机构代码证等。厂区必须为集

15、中、独立的一整块场地，并且贮存(zhcn)区、生产区应与办公区、生活区分开。所有废烟气脱硝催化剂再生、利用的厂区建筑面积不低于10000平方米；其中，废脱硝催化剂的再生、利用区的建筑面积不低于5000平方米。再生、利用能力均应达到5000立方米/年及以上。鼓励烟气脱硝催化剂生产与废烟气脱硝催化剂再生一体化；废烟气脱硝催化剂再生或利用规模应优先保证自己生产的催化剂产品废弃后得到回收。有与危险废物产生单位（指电厂）签订的废烟气脱硝催化剂回收合同或协议。对厂区的视频监控、计量、污染防治措施以及事故应急管理等作出了严格规定。共四十九页废烟气(yn q)脱硝催化剂危险废物经营许可证审查指南特点：123提

16、倡工厂(gngchng)再生方法。再生、利用一体化。鼓励催化剂生产厂开展再生业务。将废催化剂按危废品管理、环保要求严格、准入门槛较高共四十九页再生(zishng)废（旧）催化剂处理(chl)方式填埋处理方式基本特点再生通过再生工艺恢复活性，可恢复至原始活性的95 105%，成本约为新催化剂的50%回收利用因成本较高，还没有大规模应用填埋浪费资源，耗用大量的填埋场地，不符合国家循环经济的发展要求。回收利用共四十九页 再生工艺环保要求：1、可通过酸洗等措施，深度清除废烟气(yn q)脱硝催化剂表面吸附的有害金属离子或化合物。酸洗过程产生的废水应处理后循环使用。2、可采用浸渍法对废烟气脱硝催化剂进行

17、活性成分植入，浸渍溶液应重复使用，不能排出废液。3、可采用干燥、煅烧设备对再生后的烟气脱硝催化剂进行干燥、煅烧，并设有尾气处理装置。共四十九页 再生工艺环保要求：1、可通过酸洗等措施，深度清除(qngch)废烟气脱硝催化剂表面吸附的有害金属离子或化合物。酸洗过程产生的废水应处理后循环使用。2、可采用浸渍法对废烟气脱硝催化剂进行活性成分植入，浸渍溶液应重复使用，不能排出废液。3、可采用干燥、煅烧设备对再生后的烟气脱硝催化剂进行干燥、煅烧，并设有尾气处理装置。共四十九页（三）再生技术(jsh)分析首先要对催化剂进行检测，分析失效原因。不同失效原因，可采用不同的再生过程(guchng)。再生的方法：

18、工厂再生、现场再生、原位再生。共四十九页 再生技术的关键： 离子去除：针对催化剂化学失活原因的不同，用少量化学物质去除有害阳离子，降低SO2/SO3转化率。 预干燥：采用程序(chngx)控制，干燥至特定的残留水浓度。该处理工序对催化剂活性成分的有效添加至关重要。活性成分添加：依据催化剂类型、原有化学成分、再生催化剂供货技术要求，采用不同技术添加V2O5、WO3或者V2O5、MoO3。共四十九页工厂化再生优势： 再生设备齐全，再生工艺严格执行。再生设备无须长途运输； 工厂配有完整的检测实验室，可以对再生前、后催化剂物理和化学指标进行实时检测，调整配方确保再生质量。 再生过程中会产生含有重金属的

19、废液、废渣(fizh)，工厂化再生可建设污水处理设施，不会对环境造成二次污染； 不受天气和场地条件影响，可以连续作业，提高生产效率； 具有一定的仓储能力，有效管理再生催化剂。工厂化再生劣势： 需将催化剂运至再生工厂，运输过程中可能对催化剂造成局部损坏； 需要建设厂房、仓库和污水处理设施，再生成本较高。共四十九页移动式再生优势(yush)： 催化剂不需要长途运输，减少运输过程中对催化剂造成的损坏； 无需建设厂房、仓库，再生成本低。移动式再生劣势： 需要对设备进行运输、安装、调试和拆除，耗费时间，设备利用率低，易发安全事故； 不能及时对再生前、后催化剂进行检测，再生质量得不到有效保障； 再生过程中

20、产生含有重金属的废液、废渣，由于移动式再生通常不设污水处理功能，会对环境造成污染； 移动再生受天气和场地的影响，不能持续作业，再生设备无法实现合理化摆放，工作效率低。共四十九页所属： STEAG电力公司，机组容量： 550MW，锅炉类型： 固态排渣锅炉，煤质： 低品质无烟煤，含灰量： 省煤器出口烟气含灰量为50g/Nm3。脱硝效率： 70%年运行时间： 6500小时初装情况： 1989年最初安装的是两层7.5mm节距的蜂窝式催化剂添加/更换情况： 1991年将安装的两层蜂窝式催化剂全部更换成两层雅佶隆公司的平板式催化剂。从1991至2006年15年时间， 为满足脱硝要求，进行(jnxng)过5层催化剂添加和2层催化剂再生。国外催化剂再生(zishng)案例：共四十九页主 要 内 容一、 脱硝催化剂标准化二、脱硝催化剂检测技术三、脱硝催化剂再生技术四、大唐南京(nn jn)环保公司相关情况介绍共四十九页南京环保公司是中国大唐集团(jtun)三级子公司，地处南京江宁开发区，占地150亩，总建筑面积59556，项目总投资5.8亿元。2011年12月15日，引进庄信万丰德国雅佶隆公司平板式催化剂技术及生产线。目前，脱硝催化剂最大年产能40000m。近期连续