scr脱硝催化剂检测与再生技术-20141231

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1、火电厂SCR脱硝催化剂检测与再生项目可行性分析武汉大学节能环保工业研究院2014年12月31日火电厂SCR脱硝催化剂检测与再生项目可行性分析1、项目背景我国是世界上煤炭消耗量最大的国家。煤炭燃烧过程中产生的氮氧化物（NOx）是产生二次气溶胶，导致空气污染（雾霾）的主要因素之一。我国火力发电厂用煤占总用煤量的50%，脱除火力发电厂排出烟气中的氮氧化物对控制大气污染有重要意义。因此，自2010年开始，我国火电厂开始大规模建设烟气脱硝工程。到目前为止，全国已有70%火电厂建设了烟气脱硝装置；到2015年，根据环保部的要求

2、，全国所有火电机组均须建设烟气脱硝装置。我国火电行业的烟气脱硝工程大部分采用选择性催化还原工艺(SelectiveCatalyticReduction，SCR)，其技术核心是SCR脱硝催化剂。SCR脱硝催化剂的主要成份有V2O5、WO3和TiO2，其中，V2O5是活性组份，TiO2是催化剂载体，WO3则为催化助剂。由于上述稀有金属氧化物价格昂贵，所以脱硝催化剂的市场售价经过几次降价后仍高达￥30,000～35,000元/m3。一台600MW机组的脱硝工程约需500～600m3催化剂，总价在1,500～2,000万元

3、之间，占整个脱硝工程总投资的1/3左右。因此，脱硝催化剂的使用寿命是决定烟气脱硝系统运行成本的主要因素。脱硝催化剂的使用寿命取决于其机械寿命和化学寿命。机械寿命是指催化剂的结构和强度能够保证催化剂活性的运行时间，与催化剂的结构和脱硝装置的运行条件密切相关；催化剂的化学寿命是指在保证脱硝装置的脱销效率、氨的逃逸和SO2/SO3转化率的性能指标的前提下，催化剂的连续使用时间，与烟气成分和脱硝性能指标要求有关。目前使用中的催化剂的机械寿命均在9年以上，而其化学寿命只有24000小时，相当于3年之内失活。所以在催化剂的寿命

4、管理环节中，再生工艺是延长催化剂使用寿命，10降低脱硝系统运行费用有效途径。一般情况下，脱硝催化剂的再生费用是更换费用的40～50%，可使烟气脱硝系统的运行费用降低30%以上。脱硝催化剂的化学寿命24000小时，大约可以运行3年。2012年之后投运的脱硝装置，其中的脱硝催化剂将在2015年之后逐渐失活，为延长脱销催化剂的使用寿命，这些催化剂需要再生。所以脱硝催化剂再生市场将迅速形成。但是，目前国内的脱销催化剂的再生技术尚不成熟，尽管做了一些尝试，但是成功率不高。因此，失活脱硝催化剂的再生技术、催化剂性能检测技术的工

5、业化应用对于脱硝系统的稳定运行，降低成本有重要意义。2、SCR脱硝催化剂性能检测与再生技术2.1技术发展现状国内的大部分脱硝工程是在2010年之后建设的，且以2012年以后建设的居多。截至2013年底，全国火电装机容量约8.8亿千瓦，其中已建设烟气脱硝工程的机组约6亿千瓦，运行SCR催化剂将达到50万立方米。到2015年底，全国火电机组装机将达到近10亿千瓦。运行SCR催化剂将达到80万立方米。短短4年时间，全国的火电机组几乎都装上了烟气脱硝装置，其中使用的脱销催化剂的价值就达到300亿人民币。脱销催化剂不但价格昂

6、贵，且其运行和管理过程的技术要求高，需要大量专业技术管理人才。但是在这么短的时间内，电力生产专业人员对于脱硝催化剂的性能以及运行管理技术了解不多，只能依靠供货商的技术服务维持运行。在火电厂烟气脱硝工程大量上马的几年间，脱硝催化剂生产厂家大部分是引进国外技术和设备生产脱硝催化剂，缺少技术积淀，研发能力较差，没有成熟的技术支撑。尤其是脱硝催化剂全周期寿命管理中的催化剂性能检测与再生技术尚处于发展阶段。目前国内的催化剂性能检测在各省电科院、催化剂生产厂家均有开展，其机械性能和物理化学性能的测定较为成熟，但是对于工艺性能的

7、检测大多数仅是在微型试验装置上进行，检测结果的代表性和准确性均较差，而检测结果的代表性和准确性均较好的中式试验装置在国内尚未普遍使用。最近提出的《火电厂烟气脱硝催化剂检测技术规范(DL/T1286-2013)》，对推进催化剂性能检测技术的规范起重要作用。102.2脱硝催化剂性能检测与再生技术的内容⑴脱硝催化剂的检测与评估技术：该项技术包括通过对运行中的脱硝催化剂的压降、脱硝效率、SO2/SO3转化率、NOx/NH3摩尔比和氨逃逸浓度等指标的定期检测和评估，分析催化剂失活的主要成因、确定催化剂再生的可行性、预测催化剂

8、的潜能或寿命，制定脱硝系统运行和维护管理方案，提高脱硝系统的运行和催化剂的使用效率，延长脱硝催化剂的使用寿命；⑵脱硝催化剂的再生技术：该项技术通过化学和物理手段使已失活的脱硝催化剂恢复活性，并可以重新使用，从而达到延长脱硝催化剂使用寿命，降低脱硝系统运行成本的目的。主要过程包括：失活催化剂从脱硝装置中移出，去除脱硝催化剂表面的积灰，采用复合化学配方和外加物理