火电厂烟气SCR脱硝催化剂检测与寿命管理

2016年05月10日

催化剂是火电厂烟气脱硝设施的核心设备,截至2014年底,集团公司所属火电厂安装脱硝催化剂已超过9万立方米,按1立方米催化剂市场价2.5万元估算,相当于价值22.5亿元。按催化剂每年三年需更换一层考虑,到2017年后,预计每年都有价值4~5亿元催化剂需要通过检测及技术管理评估是否需要更换。

催化剂常规检测中存在问题

随着近几年脱硝催化剂市场竞争激烈,市场上催化剂供应商也由最初的四、五家发展到现在的几十家,价格的下跌意味着成本控制和产品的质量出现分化,供货商的产品质量也良莠不齐,市场

需要具备资质的第三方检验来保证技术关。南京电力设备质量性能检验中心在新入厂催化剂在检测过程中发现以下共性问题:

1.催化剂主要成分含量比合同指标约束低,主要体现在三种主要成分中钒含量和钨含量不足。氧化钨在催化剂中主要起到提高热稳定性和抗毒性的作用,有助于延长催化剂化学寿命,其含量通常在4%耀7%为合理。其含量的高低直接关系到催化剂生产成本,纯钨目前市场价格为十几万一吨)。为降低生产成本,部分厂家生产的催化剂中氧化钨含量有逐步减少的趋势,低于技术合同的最低要求,这将影响到催化剂的活性和稳定性。

2.成型催化剂单元体存在长度方向的形变,孔道弯曲。这是由于催化剂在挤出和热处理阶段处置不当,引起单元体的变形。通常会造成运行中催化剂压降的上升以及催化剂磨损程度的增加。

3.催化剂成型后质地不均匀,延轴向和径向不同区域的组分含量分布存在较大偏差。这是由于在原料混炼过程中操作不当引起。偏差大会严重影响催化剂的脱硝活性、SO2/SO3转化率等特性,并有可能造成催化剂机械强度的降低。

4.催化剂比表面积和孔隙率偏低,孔容小,孔型分布不合理。通常是由二氧化钛载体品质不合格,或热处理环节操作不当引起,会造成催化剂的脱硝活性偏低,惰化时间变短。

5.催化剂质地松散,缺少硬化段处理或端面材质不合格。这是由于在混炼,捏合,挤出及热处理过程中操作不当引起,并缺少必要的端面硬化处理流程。直接造成催化剂的抗磨损强度降低,同时易造成运行中催化剂从内部发生磨蚀和局部塌陷现象。

6.催化剂活性低,在设计MR(氨氮摩尔比)、SV(空速比)、水蒸气存在的情况下达不到合同要求的脱硝效率,部分催化剂生产企业为了追求合同额,与电厂签订的主要技术指标在出厂检测中都不能按技术条件完成测试。部分厂家的催化剂按照规范边界条件检测活性低于35,活性低意味着催化剂使用寿命短,惰化速度快。

7.电厂采购催化剂技术协议约束条件不规范、不清晰,部分电厂检测边界条件不明,约束指标模糊,尤其是因提效而采购的催化剂。比如在对于不同干湿基条件下的脱硝率约束、硬化端和非硬化端磨损率约束、三年后活性衰减率等重要指标值都没有严格清晰指定,给部分不良厂家钻空子。以上问题都直接或间接影响催化剂寿命、脱硝效率和脱硝装置运行可靠性。

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来源:萍乡市恒昌化工新材料有限公司
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