超低排放改造工程脱硝催化剂的设计和采购分析

2.2.2技术协议中存在的问题

通过对近3年脱硝催化剂的检测,笔者发现技术协议中存在如下问题。

（1）活性的规定存在误区。目前催化剂使用单位甚至部分催化剂检测人员和催化剂厂家对催化剂活性K存在一定的理解误区：①大家普遍认为催化剂活性越高越好,实际上催化剂的活性与催化剂中V2O5含量息息相关,V2O5含量越高,脱硝效率会相应提高,但同时会引起SO2/SO3转化率的升高,因此催化剂的活性是在脱硝效率、逃逸氨浓度和SO2/SO3转化率之间权衡而确定的。②催化剂活性的检测是在特定条件（入口NOx浓度、温度、面速度、氨氮摩尔比、催化剂样品长度、布置模式等）下进行的,因此未给出相应检测条件的催化剂活性没有任何意义。

（2）氨氮摩尔比。部分技术协议中未对实际使用时的氨氮摩尔比做出约束,而催化剂的活性是在特定条件（包括氨氮摩尔比）下的检测结果,其他条件相同,氨氮摩尔比不同,活性检测结果大不相同。举例说明,某台机组催化剂的设计条件为：入口NOx为400mg/m3、面速度为6.06m/h,当催化剂的设计效率（24000h）为87.5%时催化剂的初始效率应达到88.9%。在此条件下,根据华电集团《强检要求》[12]计算得到表1结果。

表1氨氮摩尔比与脱硝效率和逃逸氨浓度的关系

由表1可以看出：①在达到相同脱硝效率的情况下,不同的氨氮摩尔比对应不同的逃逸氨浓度和活性,而在脱硝系统中,影响逃逸氨浓度的结果还有烟气速度偏差和NH3/NOx分布偏差和催化剂堵塞等[13,14],因此实验室测得的逃逸氨浓度越低越好,在考核脱硝效率的前提下,对技术协议中的设计条件氨氮摩尔比进行约束可以进一步控制逃逸氨浓度;②氨氮摩尔比是保证24000h化学寿命末期时脱硝效率和逃逸氨浓度仍能同时合格的理论计算值,因此对其应进行严格控制。

（3）性能保证值。超低排放改造工程脱硝催化剂采购技术协议中保证的是加装备用层后脱硝反应器整体的脱硝效率、逃逸氨浓度和SO2/SO3转化率等,其中有部分技术协议中对加装层的SO2/SO3转化率有性能保证,但基本没有对在役催化剂性能的描述和对加装层的脱硝效率、逃逸氨浓度的保证值,在检测过程中发现某些机组在役催化剂的性能出现了严重的下降,导致加装备用层后催化剂整体的脱硝效率、逃逸氨浓度和SO2/SO3转化率无法同时满足要求,这样会产生催化剂厂家、工程承包方和催化剂使用厂家互相推诿现象。

（4）内容。部分技术协议过于简洁,未能对本次采购的催化剂进行详细描述。例如有些催化剂厂家为了对催化剂的配方进行保密,在技术协议中没有对主要化学成分进行约束,而催化剂中的主要组成部分（TiO2、V2O5、WO3、MoO3、Al2O3、SiO2等）对催化剂实际使用会产生比较重要的影响;还有大部分技术协议中微观比表面积没有保证值,由于烟气中的反应物质需要渗透到催化剂的微观孔道中进行反应,微观比表面积偏低,则直接导致实际参与催化反应的活性物质减少,从而降低催化剂的活性。

3结语

日益严格的排放标准对电厂脱硝系统稳定达标排放提出了更高的要求。针对个性化的脱硝系统,超低排放改造脱硝催化剂的设计不能千篇一律,必须对症下药;同时,催化剂的采购技术协议也应包含设计条件、参数、性能保证值、修正曲线和衰减曲线等必要内容,真正将设计要求落到实处,以保障催化剂使用单位的权益,最终使电厂在满足超低排放的同时提高机组的安全经济运行水平。

来源：中国电力；作者：晏敏,李超,朱跃

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