CN105354350A - 火电厂烟气脱硝scr催化剂全过程管理模式的构建实施方法 - Google Patents

火电厂烟气脱硝scr催化剂全过程管理模式的构建实施方法 Download PDF

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CN105354350A
CN105354350A CN201510622713.6A CN201510622713A CN105354350A CN 105354350 A CN105354350 A CN 105354350A CN 201510622713 A CN201510622713 A CN 201510622713A CN 105354350 A CN105354350 A CN 105354350A
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杜振
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张杨
杨用龙
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Abstract

本发明涉及一种火电厂烟气脱硝SCR催化剂全过程管理模式的构建实施方法。从已投运脱硝系统的机组运行情况来看,缺乏有效的催化剂管理将导致催化剂的使用寿命大大降低。本发明的特点是:步骤如下:通过对SCR催化剂的生产监造、催化剂到厂验收、新鲜催化剂性能检测、运行中SCR催化剂性能检测与分析、寿命末期SCR催化剂的性能检测与分析,充分掌握各个阶段催化剂的性能,为保障电厂的权益和提高脱硝系统的安全经济运行提供强有力的保障。本发明以催化剂性能检测为指导,以催化剂生产为切入点,以催化剂运行中状态为依托,以催化剂更换再生回收处理为节点,以延长催化剂寿命为目的,对催化剂状态的全过程管理,降低脱硝系统的运行成本。

Description

火电厂烟气脱硝SCR催化剂全过程管理模式的构建实施方法
技术领域
本发明涉及一种火电厂烟气脱硝SCR催化剂全过程管理模式的构建实施方法,属于大气污染物控制技术领域。
背景技术
随着环保要求的逐步提高,近几年国内火力发电厂烟气脱硝改造工程呈现大规模爆发的局面。受到排放标准与脱硝效率的限制,国内绝大部分机组均采用SCR烟气脱硝技术,因此SCR脱硝催化剂在火力发电厂得到了全面的推广。
我国SCR技术引入较晚,SCR装置投运时间较短,国内电力公司和各火力发电厂对于SCR催化剂并没有深入的了解,也没有成熟的运行经验,对于脱硝系统的运行和脱硝催化剂的维护均处于摸索状态;而且由于脱硝系统改造处于集中爆发期,国内的SCR催化剂供不应求,部分催化剂厂家主要任务是完成生产订单,忽略了SCR催化剂性能质量的管理,因此催化剂产品存在鱼龙混杂、良莠不齐等现象。SCR烟气脱硝催化剂在整个脱硝系统中属于核心的部件,一方面SCR烟气脱硝催化剂的价格非常高,在脱硝系统的初投资中催化剂占40%~50%,而且运行中需要定期更换,占脱硝系统运行成本的比例也较高;另一方面目前工业应用的SCR催化剂的化学寿命一般为3年,机械寿命一般为9年,逾期需要及时更换,否则将影响脱硝系统的达标排放和后续设备的正常运行。
在国外,如德国、美国和日本等发达国家,SCR装置及催化剂的运行均有较长的历史,他们已总结出SCR催化剂性能优化和寿命检测评估优化的管理模式,使得催化剂的潜能得到充分的发挥,同时达到满足环保要求和节约催化剂成本的目的。国外提供催化剂寿命管理服务的有催化剂生产厂家(如美国Comentech公司)、催化剂再生企业(美国Coalogix公司)和电力企业本身(如日本中国电力株式会社)等。但与国外相比,我国动力用煤存在品质差别大,煤种供应不稳定,脱硝效率、机组点火方式、运行方式及运行参数等均存在较大差异,SCR催化剂的运行条件更为恶劣等特点,故不能生搬硬套国外技术,必须走符合我国国情的催化剂管理之路。
虽然现在已有一些用于延长或判断脱硝催化剂寿命的方法,如公开日为2015年08月19日,公开号为CN104841269A的中国专利中,公开了一种延长锅炉脱硝系统催化剂寿命的方法;又如公开日为2015年01月28日,公开号为CN104318120A的中国专利中,公开了一种SCR脱硝系统催化剂寿命的判断方法。但是还没有一种对催化剂状态的全过程管理的方法。
从已投运脱硝系统的机组运行情况来看,缺乏有效的催化剂管理将导致催化剂的使用寿命大大降低,加大后续设备的运行风险,从而增加脱硝系统的运行成本和安全风险,而采取有效的催化剂管理可大大提高催化剂的利用效率,延长催化剂的使用寿命,减少因催化剂问题引起的停机或降负荷运行,保护后续设备,有利于脱硝系统的安全经济运行。因此SCR催化剂的管理势在必行。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足,而提供一种以催化剂性能检测为指导,以催化剂生产为切入点,以催化剂运行中状态为依托,以催化剂更换再生回收处理为节点,以延长催化剂寿命为目的,对催化剂状态的全过程管理,以管理制度化、流程标准化的管理模式来降低脱硝系统的运行成本的火电厂烟气脱硝SCR催化剂全过程管理模式的构建实施方法。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是:该火电厂烟气脱硝SCR催化剂全过程管理模式的构建实施方法的特点在于:所述构建实施方法的步骤如下:通过对SCR催化剂的生产监造、催化剂到厂验收、新鲜催化剂性能检测、运行中SCR催化剂性能检测与分析、寿命末期SCR催化剂的性能检测与分析,充分掌握各个阶段催化剂的性能,为保障电厂的权益和提高脱硝系统的安全经济运行提供强有力的保障。
作为优选,本发明制定催化剂强制检测要求,根据检测结果对催化剂等级进行划分,不同质量等级的催化剂对应不同的处理方式,从而达到标准化、程序化、规范化催化剂检测的目的。
作为优选,本发明SCR催化剂的生产监造包括对催化剂原料、生产工艺控制过程、成品外观、包装过程进行生产过程的管理,从源头掌握催化剂的质量,从而保证脱硝系统核心催化剂的运行效果。
作为优选,本发明催化剂到厂验收指采购和使用单位对到厂的催化剂的外观和催化剂量进行验收,确保到厂催化剂外观的完整性和实际装入反应器中催化剂的量与设计值和采购值相符,满足脱硝系统工艺设计的要求。
作为优选,本发明新鲜SCR催化剂的性能检测包括对催化剂的理化特性检测和工艺特性检测,理化特性包括主要化学成分、微量元素、磨损强度、抗压强度、粘附强度和微观比表面积,工艺特性包括脱硝效率、活性、氨逃逸率和SO2/SO3转化率,对装入反应器的催化剂的质量有进一步的了解,确保催化剂能满足脱硝系统的达标排放,同时实现对催化剂原始数据的积累。
作为优选,本发明通过对运行中催化剂的性能检测与分析,结合新鲜催化剂的检测结果,直观的判断催化剂的剩余寿命,对催化剂的更换、加装和再生有较强的指导意义,并帮助电厂合理安排停机计划,减少因脱硝催化剂的问题引起的非停和降负荷运行。
作为优选,本发明通过对寿命末期催化剂的性能检测与分析,进一步判断催化剂的处理方式,是直接更换或是再生,对可再生的催化剂进行再生处理,实现催化剂的重复利用,对不可再生的催化剂进行回收应用,降低电厂处理废弃物的难度系数。
作为优选,本发明通过对新鲜催化剂、运行中催化剂和寿命末期催化剂的检测,结合脱硝性能考核试验的结果,将脱硝催化剂工程实际性能参数原始数据库和脱硝催化剂性能检测参数原始数据库相结合,从而构建催化剂寿命全过程的管理体系。
作为优选,本发明所述构建实施方法的步骤如下:
1)首先是催化剂的驻厂监造,确认原材料是否符合技术要求,并对生产工艺进行过程控制,最后对成品的质量进行严格把关,其中有一项达不到设计要求均需要从头开始,从源头确保催化剂的质量;
2)其次是催化剂的到厂验收,项目单位需对到厂的催化剂数量进行核对,确保与技术协议中的催化剂单元体长度和模块数量一致,如果有不一致的地方需与催化剂厂家进行核实;另外也需要对到厂催化剂的质量进行检验,避免将在运输过程中破损的催化剂装入反应器,保证装入反应器的催化剂外观符合要求;
3)第三是新鲜催化剂性能检测,催化剂在安装前需要经过第三方的专业检测,对理化特性和工艺特性按照制定的检测方法和评判标准进行整体考核,根据结果对新鲜催化剂提出相应的处理措施,如符合安装标准,则电厂直接安装或在签订相应保证协议后安装催化剂,如不符合安装的标准,根据检测结果换货或者退货;对新鲜催化剂进行性能检测可有效避免因新鲜催化剂的质量缺陷给电厂带来的经济损失,进一步保障电厂的权益,同时也为运行中催化剂的剩余寿命评判积累原始数据,为催化剂性能参数数据库的建立提供依据;
4)第四是运行中催化剂的检测与分析,定期或不定期对各反应器中的各层催化剂进行取样并对外观、理化特性和工艺特性进行整体检测和分析,如能达到脱硝系统的要求,则根据检测结果对脱硝系统的运行进行适当调整和优化,并预估催化剂的剩余寿命;如不能达到脱硝系统正常运行的要求,则根据检测结果决定催化剂的处理措施;
5)第五是寿命末期催化剂的性能检测,通过检测分析来决定何时对催化剂进行再生、更换或是加装;完成催化剂从原材料到失效后的一系列跟踪检测;
6)最后是数据库的建立,将脱硝系统运行参数、机组烟气条件、新鲜催化剂性能检测结果、运行中催化剂性能检测分析结果、化学寿命末期催化剂的检测分析结果建立数据库,为日后脱硝系统的安全经济运行调整提供有力的保障。
作为优选,本发明根据运行中催化剂的性能检测与分析,对脱硝催化剂的换装提供优化控制,具体步骤如下:
1)以催化剂出厂换装曲线作为参照,催化剂的化学寿命为24000h,理论计算当催化剂在设计条件下运行,且运行24000h后的活性比值降到阈值时,为了保证脱硝催化剂的性能满足脱硝系统的运行,需要及时加装或更换催化剂;
2)若由于受到煤质恶化、运行工况变差、负荷波动较大的因素,在未达到24000h时催化剂的活性比值已经降低到阈值以下,此时催化剂已经不能满足脱硝系统的要求,需要提前对催化剂进行加装或更换处理;
3)若由于受到运行中煤质优于设计煤质、运行人员手段较优、机组负荷稳定的因素,实际脱硝催化剂的性能优于24000h的设计性能,通过运行中的催化剂性能的检测以最大程度的利用催化剂的剩余活性,进一步提高脱硝系统运行的经济性。
本发明与现有技术相比,具有以下优点和效果:通过制定催化剂强制检测标准、对SCR催化剂的生产监造、催化剂到厂验收、新鲜催化剂性能检测、运行中SCR催化剂性能检测与分析、寿命末期SCR催化剂的性能检测与分析,可实现对催化剂的在寿命期内的质量的把控,预知催化剂加装、更换和再生的时间;充分掌握各个阶段催化剂的性能,一方面可使电厂灵活把握时间节点,合理安排停机时间,另一方面可提高脱硝系统运行的安全运行可靠性和经济性。通过对不同阶段催化剂的跟踪检测和分析,可实现对催化剂原始数据的积累和对催化剂运行曲线的掌握,通过大量的数据分析可得出催化剂的寿命变化趋势和影响因素,为日后催化剂的管理工作提供强大的数据支撑。
本发明以催化剂性能检测为指导,以催化剂性能验收为标准,以催化剂生产为切入点,以催化剂更换并回收处理为结点,以延长催化剂寿命为目的,实时掌握脱硝催化剂的性能水平、发现催化剂运行异常、及时评估诊断催化剂性能、配套制定针对性措施。
本发明为实现催化剂的“全过程”管理,主要是针对目前大规模应用的烟气脱硝SCR催化剂在生产、安装、运行和寿命末期等全过程进行管理,实时掌握催化剂的质量,及时调整脱硝系统的运行模式,预判催化剂的更换和加装时间,降低后续设备的运行风险,以管理制度化、程序标准化和控制及时化的管理模式延长SCR催化剂的使用寿命,降低脱硝系统运行成本,提高脱硝系统的安全性。
本发明通过对SCR催化剂的生产监造、催化剂到厂验收、新鲜催化剂性能检测、运行中SCR催化剂性能检测与分析、寿命末期SCR催化剂的性能检测与分析,充分掌握各个阶段催化剂的性能,为保障电厂的权益和提高脱硝系统的安全经济运行提供强有力的保障。
本发明制定催化剂强制检测要求,根据检测结果对催化剂等级进行划分,不同质量等级的催化剂对应不同的处理方式,从而达到标准化、程序化、规范化催化剂检测的目的。在国内催化剂的管理暂未真正开展,而面临“十二五”期间大批量脱硝改造项目,必须从初始阶段就实行催化剂的质量把控,因此制定催化剂检测的标准及实施强制检测是十分必要的。通过对国内外催化剂管理模式的调研,2013年4月,为规范火电机组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,制定了《火电机组SCR催化剂强检要求》,从而在国内第一次明确了火电机组SCR催化剂检测的项目和检测方法,标准化催化剂的检测。2013年8月制定了《火电机组SCR催化剂综合质量等级判定标准》,将催化剂质量分为“绿色、黄色、橙色、紫色和红色”五个等级,其中“绿色”代表可以安装等级;“黄色”代表可以安装、但需加强运维等级;“橙色”代表可以安装、但须签订催化剂性能保证协议等级;“紫色”代表不推荐安装、建议更换等级;“红色”代表不能安装、需按合同条款处理等级。催化剂分不同等级进行评价这一理念是国内首次提出,明确了催化剂质量划分,从而通过催化剂检测可以确定催化剂质量等级,确定催化剂是否满足安装要求,以指导催化剂的安装与运行。
本发明SCR催化剂的生产监造包括对催化剂原料、生产工艺控制过程、成品外观、包装等过程进行生产过程的管理,从源头掌握催化剂的质量,从而保证脱硝系统核心催化剂的运行效果。驻厂监造主要是指对原材料、产品生产过程、产品组装以及成品性能抽检等方面进行严格的把关。
本发明催化剂到厂验收指采购和使用单位对到厂的催化剂的外观和催化剂量进行验收,确保到厂催化剂外观的完整性和实际装入反应器中催化剂的量与设计值和采购值相符,满足脱硝系统工艺设计的要求。到货验收主要是对供应到厂的催化剂进行外观、数量、技术资料和备品备件的清点与核算,以保证装入反应器的催化剂的数量和质量满足技术协议的要求。
本发明新鲜SCR催化剂的性能检测包括对催化剂的理化特性(主要化学成分、微量元素、磨损强度、抗压强度(蜂窝式催化剂)、粘附强度(平板式催化剂)、微观比表面积等)和工艺特性(脱硝效率、活性、氨逃逸率、SO2/SO3转化率等),对装入反应器的催化剂的质量有进一步的了解,确保催化剂能满足脱硝系统的达标排放,同时实现对催化剂原始数据的积累。脱硝系统的性能验收是指脱硝系统168后2~6个月之内对脱硝系统的整体运行情况进行性能验收,以考核脱硝系统的运行状况是否能满足设计值的要求。通过对新鲜催化剂的生产监造和性能验收可以对到厂催化剂的整体性能进行评估,进一步降低由于催化剂产品质量带来的风险,同时也能实现基础数据的积累。
本发明通过对运行中催化剂的性能检测与分析,结合新鲜催化剂的检测结果,可直观的判断催化剂的剩余寿命,对催化剂的更换、加装和再生有较强的指导意义,并可帮助电厂合理安排停机计划,减少因脱硝催化剂的问题引起的非停和降负荷运行。催化剂的性能会随实际运行时间的增加而逐渐下降,正确的运行方式不仅能够保证脱硝装置的经济运行,而且能够延长催化剂的使用寿命,因此定期进行催化剂的抽检工作,不仅可以实时掌握催化剂的实际运行效果,同时可以对脱硝系统的运行进行调整,保证催化剂处于最佳的运行状态,从而进一步提高催化剂的使用价值。具体实施方法是脱硝系统正常运行时,使用单位应定期或不定期从反应器中抽取测试样品,交由检测单位对催化剂的整体性能进行检测(包括外观、理化特性和工艺特性等),将检测结果与新鲜催化剂进行比较,确定催化剂的性能是否能满足脱硝工艺的要求,并通过对催化剂性能的检测及时解决运行中发现的问题(如流场不均匀、烟气中引起催化剂化学中毒的物质含量过高、烟气中细小粉尘堵塞催化剂微观孔道等)。理论上电厂可采用催化剂出厂换装曲线来指导SCR脱硝系统催化剂的换装,但由于各机组煤质、负荷、运行人员手段等存在差异,导致SCR催化剂实际运行环境与设计工作环境有所差别,因此实际的换装周期也会发生变化,而通过对运行中催化剂的检测可对催化剂的剩余寿命进行预判,既可以提前做好停机和采购计划,做到有的放矢,又可以达到最大程度利用催化剂剩余活性的目的,在脱硝系统实现达标排放的前提下提高催化剂使用的经济性。
本发明通过对寿命末期催化剂的性能检测与分析,可进一步判断催化剂的处理方式,是直接更换或是再生,对可再生的催化剂进行再生处理,实现催化剂的重复利用,对不可再生的催化剂进行回收应用,降低电厂处理废弃物的难度系数。对于达到寿命末期的催化剂进行性能检测,可以准确评估催化剂的有效寿命,同时可指导使用单位合理选择催化剂的处理方式。失活的催化剂属于特种物品,倘若不加处置而随意堆置的话,会占用大量的土地资源,增加企业的成本,造成催化剂资源的浪费,而且催化剂在使用过程当中所吸附的一些有毒、有害物质以及自身所含有的一些金属元素也给环境带来二次污染。因此催化剂管理过程中必将面临着失活催化剂的处理问题。通过对寿命末期催化剂的检测,对于符合再生条件的无法再生的催化剂,可进行再生,对于不能再生的催化剂,可采取适当的方法分类提取催化剂中的金属氧化物,并将消除重金属后的催化剂作为原材料进行重新利用。
本发明通过对新鲜催化剂、运行中催化剂和寿命末期催化剂的检测,结合脱硝性能考核试验的结果,将脱硝催化剂工程实际性能参数原始数据库和脱硝催化剂性能检测参数原始数据库相结合从而构建催化剂寿命全过程的管理体系。一方面,催化剂的实验室检测均为模拟状态,而脱硝系统性能验收则是真实的运行状态,根据新鲜催化剂的检测结果与脱硝系统的性能验收结果数据库的建立,可找出小型试验装置和实际运行系统之间的联系和关系,从而为小型试验更好的指导运行提供有力的依据;另一方面,新鲜催化剂和运行催化剂跟踪检测结果对比,结合电厂的运行参数和烟气参数,可建立催化剂性能与烟气条件和运行方式之间的数据库,从而为电厂日后更换和加装催化剂的选型和运行调节提供数据支撑和设计依据。
附图说明
图1是本发明实施例中火电厂烟气脱硝SCR催化剂全过程管理模式的构建实施方法的流程示意图。
图2是本发明实施例中催化剂优化换装策略说明的示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明,以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
实施例1。
参见图1至图2,本实施例中火电厂烟气脱硝SCR催化剂全过程管理模式的构建实施方法的步骤如下。
1、首先是催化剂的驻厂监造,确认原材料是否符合技术要求,并对生产工艺进行过程控制,最后对成品的质量进行严格把关,其中有一项达不到设计要求均需要从头开始,从源头确保催化剂的质量。
2、其次是催化剂的到厂验收,项目单位需对到厂的催化剂数量进行核对,确保与技术协议中的催化剂单元体长度和模块数量一致,如果有不一致的地方需与催化剂厂家进行核实;另外也需要对到厂催化剂的质量进行检验,避免在运输过程中破损的催化剂装入反应器,保证装入反应器的催化剂外观符合要求。
3、第三是新鲜催化剂性能检测,催化剂在安装前需要经过第三方的专业检测,对理化特性和工艺特性按照制定的检测方法和评判标准进行整体考核,根据结果对新鲜催化剂提出相应的处理措施,如符合安装标准,则电厂可直接安装或在签订相应保证协议后安装催化剂,如不符合安装的标准,可根据检测结果换货或者退货。对新鲜催化剂进行性能检测可有效避免因新鲜催化剂的质量缺陷给电厂带来的经济损失,进一步保障电厂的权益,同时也可为运行中催化剂的剩余寿命评判积累原始数据,为催化剂性能参数数据库的建立提供依据。
4、第四是运行中催化剂的检测与分析,定期或不定期对各反应器各层催化剂进行取样并对外观、理化特性和工艺特性进行整体检测和分析,如能达到脱硝系统的要求,则可根据检测结果对脱硝系统的运行进行适当调整和优化,并预估催化剂的剩余寿命;如不能达到脱硝系统正常运行的要求,则根据检测结果决定催化剂的处理措施(是再生或是直接更换)。
5、第五是寿命末期催化剂的性能检测,通过检测分析来决定何时对催化剂进行再生、更换或是加装。完成催化剂从原材料到失效后的一系列跟踪检测。
6、最后是数据库的建立,将脱硝系统运行参数、机组烟气条件、新鲜催化剂性能检测结果、运行中催化剂性能检测分析结果、化学寿命末期催化剂的检测分析结果建立数据库,为日后脱硝系统的安全经济运行调整提供有力的保障。
如图2所示,根据运行中催化剂的性能检测与分析,对脱硝催化剂的换装提供优化控制,步骤如下。
1、以催化剂出厂换装曲线作为参照,一般催化剂的化学寿命为24000h,理论计算当催化剂在设计条件下运行时24000h时活性比值降到阈值时,为了保证脱硝催化剂的性能满足脱硝系统的运行,需要及时加装或更换催化剂。
2、如实测曲线1所示,由于煤质恶化、运行工况变差、负荷波动较大等因素,在未达到24000h时催化剂的活性比值已经降低到阈值以下,此时催化剂已经不能满足脱硝系统的要求,需要提前对催化剂进行加装或更换处理。
3、如实测曲线2所示,由于运行中煤质优于设计煤质、运行人员手段较优、机组负荷稳定等因素,实际脱硝催化剂的性能优于24000h的设计性能,通过运行中的催化剂性能的检测可最大程度的利用催化剂的剩余活性,进一步提高脱硝系统运行的经济性。
实施例2。
参见图1,本实施例中火电厂烟气脱硝SCR催化剂全过程管理模式的构建实施方法的步骤如下:通过对SCR催化剂的生产监造、催化剂到厂验收、新鲜催化剂性能检测、运行中SCR催化剂性能检测与分析、寿命末期SCR催化剂的性能检测与分析,充分掌握各个阶段催化剂的性能,为保障电厂的权益和提高脱硝系统的安全经济运行提供强有力的保障。
制定催化剂强制检测要求,根据检测结果对催化剂等级进行划分,不同质量等级的催化剂对应不同的处理方式,从而达到标准化、程序化、规范化催化剂检测的目的。
SCR催化剂的生产监造包括对催化剂原料、生产工艺控制过程、成品外观、包装等过程进行生产过程的管理,从源头掌握催化剂的质量,从而保证脱硝系统核心催化剂的运行效果。
催化剂到厂验收指采购和使用单位对到厂的催化剂的外观和催化剂量进行验收,确保到厂催化剂外观的完整性和实际装入反应器中催化剂的量与设计值和采购值相符,满足脱硝系统工艺设计的要求。
新鲜SCR催化剂的性能检测包括对催化剂的理化特性(主要化学成分、微量元素、磨损强度、抗压强度(蜂窝式催化剂)、粘附强度(平板式催化剂)、微观比表面积等)和工艺特性(脱硝效率、活性、氨逃逸率、SO2/SO3转化率等),对装入反应器的催化剂的质量有进一步的了解,确保催化剂能满足脱硝系统的达标排放,同时实现对催化剂原始数据的积累。
通过对运行中催化剂的性能检测与分析,结合新鲜催化剂的检测结果,可直观的判断催化剂的剩余寿命,对催化剂的更换、加装和再生有较强的指导意义,并可帮助电厂合理安排停机计划,减少因脱硝催化剂的问题引起的非停和降负荷运行。
通过对寿命末期催化剂的性能检测与分析,可进一步判断催化剂的处理方式,是直接更换或是再生,对可再生的催化剂进行再生处理,实现催化剂的重复利用,对不可再生的催化剂进行回收应用,降低电厂处理废弃物的难度系数。
通过对新鲜催化剂、运行中催化剂和寿命末期催化剂的检测,结合脱硝性能考核试验的结果,将脱硝催化剂工程实际性能参数原始数据库和脱硝催化剂性能检测参数原始数据库相结合从而构建催化剂寿命全过程的管理体系。
此外,需要说明的是,本说明书中所描述的具体实施例,其零、部件的形状、所取名称等可以不同,本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化,均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种火电厂烟气脱硝SCR催化剂全过程管理模式的构建实施方法,其特征在于:所述构建实施方法的步骤如下:通过对SCR催化剂的生产监造、催化剂到厂验收、新鲜催化剂性能检测、运行中SCR催化剂性能检测与分析、寿命末期SCR催化剂的性能检测与分析,充分掌握各个阶段催化剂的性能,为保障电厂的权益和提高脱硝系统的安全经济运行提供强有力的保障。
2.根据权利要求1所述的火电厂烟气脱硝SCR催化剂全过程管理模式的构建实施方法,其特征在于:制定催化剂强制检测要求,根据检测结果对催化剂等级进行划分,不同质量等级的催化剂对应不同的处理方式,从而达到标准化、程序化、规范化催化剂检测的目的。
3.根据权利要求1所述的火电厂烟气脱硝SCR催化剂全过程管理模式的构建实施方法,其特征在于:SCR催化剂的生产监造包括对催化剂原料、生产工艺控制过程、成品外观、包装过程进行生产过程的管理,从源头掌握催化剂的质量,从而保证脱硝系统核心催化剂的运行效果。
4.根据权利要求1所述的火电厂烟气脱硝SCR催化剂全过程管理模式的构建实施方法,其特征在于:催化剂到厂验收指采购和使用单位对到厂的催化剂的外观和催化剂量进行验收,确保到厂催化剂外观的完整性和实际装入反应器中催化剂的量与设计值和采购值相符,满足脱硝系统工艺设计的要求。
5.根据权利要求1所述的火电厂烟气脱硝SCR催化剂全过程管理模式的构建实施方法,其特征在于:新鲜SCR催化剂的性能检测包括对催化剂的理化特性检测和工艺特性检测,理化特性包括主要化学成分、微量元素、磨损强度、抗压强度、粘附强度和微观比表面积,工艺特性包括脱硝效率、活性、氨逃逸率和SO2/SO3转化率,对装入反应器的催化剂的质量有进一步的了解,确保催化剂能满足脱硝系统的达标排放,同时实现对催化剂原始数据的积累。
6.根据权利要求1所述的火电厂烟气脱硝SCR催化剂全过程管理模式的构建实施方法,其特征在于:通过对运行中催化剂的性能检测与分析,结合新鲜催化剂的检测结果,直观的判断催化剂的剩余寿命,对催化剂的更换、加装和再生有较强的指导意义,并帮助电厂合理安排停机计划,减少因脱硝催化剂的问题引起的非停和降负荷运行。
7.根据权利要求1所述的火电厂烟气脱硝SCR催化剂全过程管理模式的构建实施方法,其特征在于:通过对寿命末期催化剂的性能检测与分析,进一步判断催化剂的处理方式,是直接更换或是再生,对可再生的催化剂进行再生处理,实现催化剂的重复利用,对不可再生的催化剂进行回收应用,降低电厂处理废弃物的难度系数。
8.根据权利要求1所述的火电厂烟气脱硝SCR催化剂全过程管理模式的构建实施方法,其特征在于:通过对新鲜催化剂、运行中催化剂和寿命末期催化剂的检测,结合脱硝性能考核试验的结果,将脱硝催化剂工程实际性能参数原始数据库和脱硝催化剂性能检测参数原始数据库相结合,从而构建催化剂寿命全过程的管理体系。
9.根据权利要求1所述的火电厂烟气脱硝SCR催化剂全过程管理模式的构建实施方法,其特征在于:所述构建实施方法的步骤如下:
1)首先是催化剂的驻厂监造,确认原材料是否符合技术要求,并对生产工艺进行过程控制,最后对成品的质量进行严格把关,其中有一项达不到设计要求均需要从头开始,从源头确保催化剂的质量;
2)其次是催化剂的到厂验收,项目单位需对到厂的催化剂数量进行核对,确保与技术协议中的催化剂单元体长度和模块数量一致,如果有不一致的地方需与催化剂厂家进行核实;另外也需要对到厂催化剂的质量进行检验,避免将在运输过程中破损的催化剂装入反应器,保证装入反应器的催化剂外观符合要求;
3)第三是新鲜催化剂性能检测,催化剂在安装前需要经过第三方的专业检测,对理化特性和工艺特性按照制定的检测方法和评判标准进行整体考核,根据结果对新鲜催化剂提出相应的处理措施,如符合安装标准,则电厂直接安装或在签订相应保证协议后安装催化剂,如不符合安装的标准,根据检测结果换货或者退货;对新鲜催化剂进行性能检测可有效避免因新鲜催化剂的质量缺陷给电厂带来的经济损失,进一步保障电厂的权益,同时也为运行中催化剂的剩余寿命评判积累原始数据,为催化剂性能参数数据库的建立提供依据;
4)第四是运行中催化剂的检测与分析,定期或不定期对各反应器中的各层催化剂进行取样并对外观、理化特性和工艺特性进行整体检测和分析,如能达到脱硝系统的要求,则根据检测结果对脱硝系统的运行进行适当调整和优化,并预估催化剂的剩余寿命;如不能达到脱硝系统正常运行的要求,则根据检测结果决定催化剂的处理措施;
5)第五是寿命末期催化剂的性能检测,通过检测分析来决定何时对催化剂进行再生、更换或是加装;完成催化剂从原材料到失效后的一系列跟踪检测;
6)最后是数据库的建立,将脱硝系统运行参数、机组烟气条件、新鲜催化剂性能检测结果、运行中催化剂性能检测分析结果、化学寿命末期催化剂的检测分析结果建立数据库,为日后脱硝系统的安全经济运行调整提供有力的保障。
10.根据权利要求9所述的火电厂烟气脱硝SCR催化剂全过程管理模式的构建实施方法,其特征在于:根据运行中催化剂的性能检测与分析,对脱硝催化剂的换装提供优化控制,具体步骤如下:
1)以催化剂出厂换装曲线作为参照,催化剂的化学寿命为24000h,理论计算当催化剂在设计条件下运行,且运行24000h后的活性比值降到阈值时,为了保证脱硝催化剂的性能满足脱硝系统的运行,需要及时加装或更换催化剂;
2)若由于受到煤质恶化、运行工况变差、负荷波动较大的因素,在未达到24000h时催化剂的活性比值已经降低到阈值以下,此时催化剂已经不能满足脱硝系统的要求,需要提前对催化剂进行加装或更换处理;
3)若由于受到运行中煤质优于设计煤质、运行人员手段较优、机组负荷稳定的因素,实际脱硝催化剂的性能优于24000h的设计性能,通过运行中的催化剂性能的检测以最大程度的利用催化剂的剩余活性,进一步提高脱硝系统运行的经济性。
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