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      火電廠煙氣SCR脫硝催化劑檢測與壽命管理

      2016年05月10日

      催化劑是火電廠煙氣脫硝設施的核心設備,截至2014年底,集團公司所屬火電廠安裝脫硝催化劑已超過9萬立方米,按1立方米催化劑市場價2.5萬元估算,相當于價值22.5億元。按催化劑每年三年需更換一層考慮,到2017年后,預計每年都有價值4~5億元催化劑需要通過檢測及技術管理評估是否需要更換。

      催化劑常規檢測中存在問題

      隨著近幾年脫硝催化劑市場競爭激烈,市場上催化劑供應商也由最初的四、五家發展到現在的幾十家,價格的下跌意味著成本控制和產品的質量出現分化,供貨商的產品質量也良莠不齊,市場

      需要具備資質的第三方檢驗來保證技術關。南京電力設備質量性能檢驗中心在新入廠催化劑在檢測過程中發現以下共性問題:

      1.催化劑主要成分含量比合同指標約束低,主要體現在三種主要成分中釩含量和鎢含量不足。氧化鎢在催化劑中主要起到提高熱穩定性和抗毒性的作用,有助于延長催化劑化學壽命,其含量通常在4%耀7%為合理。其含量的高低直接關系到催化劑生產成本,純鎢目前市場價格為十幾萬一噸)。為降低生產成本,部分廠家生產的催化劑中氧化鎢含量有逐步減少的趨勢,低于技術合同的最低要求,這將影響到催化劑的活性和穩定性。

      2.成型催化劑單元體存在長度方向的形變,孔道彎曲。這是由于催化劑在擠出和熱處理階段處置不當,引起單元體的變形。通常會造成運行中催化劑壓降的上升以及催化劑磨損程度的增加。

      3.催化劑成型后質地不均勻,延軸向和徑向不同區域的組分含量分布存在較大偏差。這是由于在原料混煉過程中操作不當引起。偏差大會嚴重影響催化劑的脫硝活性、SO2/SO3轉化率等特性,并有可能造成催化劑機械強度的降低。

      4.催化劑比表面積和孔隙率偏低,孔容小,孔型分布不合理。通常是由二氧化鈦載體品質不合格,或熱處理環節操作不當引起,會造成催化劑的脫硝活性偏低,惰化時間變短。

      5.催化劑質地松散,缺少硬化段處理或端面材質不合格。這是由于在混煉,捏合,擠出及熱處理過程中操作不當引起,并缺少必要的端面硬化處理流程。直接造成催化劑的抗磨損強度降低,同時易造成運行中催化劑從內部發生磨蝕和局部塌陷現象。

      6.催化劑活性低,在設計MR(氨氮摩爾比)、SV(空速比)、水蒸氣存在的情況下達不到合同要求的脫硝效率,部分催化劑生產企業為了追求合同額,與電廠簽訂的主要技術指標在出廠檢測中都不能按技術條件完成測試。部分廠家的催化劑按照規范邊界條件檢測活性低于35,活性低意味著催化劑使用壽命短,惰化速度快。

      7.電廠采購催化劑技術協議約束條件不規范、不清晰,部分電廠檢測邊界條件不明,約束指標模糊,尤其是因提效而采購的催化劑。比如在對于不同干濕基條件下的脫硝率約束、硬化端和非硬化端磨損率約束、三年后活性衰減率等重要指標值都沒有嚴格清晰指定,給部分不良廠家鉆空子。以上問題都直接或間接影響催化劑壽命、脫硝效率和脫硝裝置運行可靠性。

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      來源:萍鄉市恒昌化工新材料有限公司
      萍鄉市恒昌化工新材料有限公司
      曾潔
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