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3、按载体材料分类
按载体材料来分,催化剂分为金属载体催化剂和陶瓷载体催化剂。陶瓷载体催化剂耐久性强,密度轻,是采用最多的催化剂载体材料。此外,陶资载体的主要成分为董青石,高岭土中蕴藏着丰富的董青石原料,在我国有丰富的资源,价格相对较低。
4、工作温度分类
在工程应用中,根据所使用催化剂的催化反应温度,SCR工艺分成高温、中温和低温。一般高温大于400℃,中温为300~400℃,低温小于300℃。根据选择的催化剂种类,反应温度可以选择在280~420℃之间,甚至可以低到80~150℃。前者就是目前应用的常规SCR技术,后者则为目前正在研究的低温SCR技术。低温型催化剂已用于燃油、燃气电厂,韩国进行了燃煤电厂的工业应用试验。
此外,按用途分类,催化剂分为燃煤型和燃油、燃气型。对于蜂窝式催化剂来说,燃煤和燃油、燃气型催化剂的主要区别是蜂窝内孔尺寸,一般燃煤大于5mm,燃油、燃气小于4mm。例如燃煤电站SCR的烟气量较大,污染物NOx的浓度较低,烟气成分也比较复杂,而且气量、烟气流速、温度等在运行过程中经常发生变化;因此,为了保证系统安全、稳定、连续的运行,一般要求SCR催化剂至少应满足以下几个条件:
1)在适用的温度范围内,具有较高的活性。因为只有高活性,才能保证在高效反应温度范围内,有效地去除低浓度的NO。
2)具有较高的选择性。由于锅炉烟气成分复杂,具有较高的选择性,才能避免或降低其他不利的影响,如避免S02向S03的转换等。
3)具有较高的抗化学性能。烟气通常含有粉尘、重金属、S02、HCl、Na2O、K2O、As等易使催化剂中毒的物质,因此要求催化剂具有较强的抗毒能力,化学稳定性越高,寿命越长。
4)在较大的温度波动下,有较好的热稳定性。由于烟气的温度变化较大,为了保证系统的适用性,要求催化剂能有比较宽的温度范围。
5)机械稳定性好,耐冲刷磨损。
6)压力损失低,使用寿命长。
3、催化剂供需结构分析
根据我国脱硝催化剂上报企业公布的产能数据来看,目前我国火电脱硝催化剂生产厂家中,蜂窝式催化剂产能占比为50.8%;平板式催化剂产能占比为49.2%。
2014年我国脱硝催化剂产品产能结构图
资料来源:智研数据中心整理
4、催化剂市场容量预测
2015年之后,除旧机组脱硝改造需求和新建机组脱硝装置安装外,由于催化剂3-5年左右需要更换,2012年以来安装了烟气脱硝装置的机组将逐步进入脱硝催化剂的更换期,这将持续增加脱硝催化剂的市场需求。
从长期市场容量来看,脱硝催化剂使用周期约为16,000-24,000小时,按照火电年运营小时数5,000计算,催化剂3-5年左右需要更换。如果火电烧的煤炭质量较差,催化剂的更换频率将更快。在2015年之前,主要市场需求来自新增需求(包括旧机组脱硝改造和新建机组脱硝装置安装),而2015年之后,随着大部分央企电厂的存量机组实现脱硝运营,催化剂的需求将主要来新增需求和更换需求(为已安装的脱硝装置更换催化剂)。
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