浅析燃煤电厂再生催化剂的寿命管理技术

3 再生催化剂运行管理

3.1 喷氨控制

喷氨量对于脱硝效果有直接影响: 氨氮摩尔比过低则 NOx脱除效率不能满足要求，氨氮摩尔比过高则造成氨逃逸超标和硫酸氢铵的沉积。影响氨氮摩尔比的因素主要有氨气喷入量、流场分布等。所以，脱硝系统运行技术人员应将每周的喷氨量进行记录对比，防止喷氨过量或喷氨不足等问题的出现;同时对流场分布进行评估，使氨气与烟气均匀混合，从而避免局部氨氮摩尔比与设计值偏差过大。

3.2 温度控制

为保障脱硝系统的安全稳定运行，催化剂厂家一般都设定了最低喷氨温度和限制喷氨温度。当烟气温度低于最低喷氨温度时，应及时停止喷氨，脱硝系统退出运行; 当烟气温度低于限制喷氨温度时，应尽量缩短低温运行时间( 一般小于 10 h) ，并及时拉高负荷，使烟气温度升高至 300 ℃以上，使高温运行与低温运行的时间相同，促进硫酸氢氨的高温分解。综上，应注意观察烟气温度变化情况，以及时调整脱硝系统的运行状态。

3.3 积灰控制

我国脱硝反应器主要采用高灰布置方式，烟气中的粉煤灰容易沉积在催化剂防尘网及孔道中，如果不及时清除，会导致催化剂堵塞，影响脱硝效果。为了控制积灰，首先在产品验收时应严格控制蜂窝式再生催化剂的通孔率，每个模块的通孔率应保持在 98% 以上。其次利用脱硝系统各催化剂层配置的吹灰装置对积灰进行清除。常见的吹灰装置为蒸汽吹灰和声波吹灰。其中，蒸汽吹灰器为间歇式运行，要设定合理的清灰运行流程; 声波吹灰器为连续运行，操作则较为方便，但需要加强设备的维护保养。最后，需加强对脱硝催化剂层、空预器差压的监视，当其压力升高时，应加大吹灰力度，强化吹灰效果。

4 停机检测

4.1 催化剂性能评估

由于实际运行工况复杂多变，再生催化剂活性衰减速率可能与设计曲线出现偏差，因此至少每年每层须取 1 根抽样单元进行性能检测。以检测结果为依据，对催化剂寿命进行评估，并制定合理的催化剂运行、更换方案。本文采用浙江浙能催化剂技术有限公司引进的美国康美泰克公司的先进检测平台，并率先以企业标准的形式在浙江省能源集团实施催化剂寿命管理理念的规范化。

4.2 催化剂破损统计

脱硝催化剂的机械寿命一般按照 10 年设计。但其失效受烟气条件影响较大，且多具有不可逆性。与新催化剂相比，再生催化剂已运行了 1 ～ 2 个化学寿命周期，机械强度有所降低，更容易出现破损。停机时，应及时统计催化剂破损情况并安排更换，保证NOx达标排放; 同时要分析催化剂破损原因，以便优化运行方式来延长催化剂使用寿命。

4.3 脱硝系统设备整体检查

脱硝工艺系统包括供氨系统和反应器系统，其中反应器系统对于脱硝系统的性能至关重要。在停机检修期间，需要对反应器各设备进行维护保养，保证喷氨量可控、流场分布均匀、积灰清理及时等，具体检修设备及项目见表 2。

表 2 脱硝反应器关键部件停机检修项目

5 结论

再生催化剂寿命管理技术的研究及工业应用对于燃煤电厂安全稳定运行及降低脱硝成本具有重要意义，但在国内还未引起足够的重视。本文结合催化剂的失活及其再生应用全过程，重点介绍了再生催化剂寿命管理技术，为燃煤电厂实施脱硝催化剂再生及再生催化剂的应用提供参考。

（1）再生前需要对失活催化剂性能、机组运行情况进行综合评估，为机组及脱硝系统运行方式优化、再生工艺设计提供依据。

( 2）再生生产中，应采取温和、高效的再生方法，在清除有毒有害物质、恢复催化剂活性的同时，保证催化剂机械强度不明显降低，并降低催化剂的活性衰减速率。

( 3）再生催化剂运行管理期间，需要严格控制氨氮摩尔比、烟气温度、积灰情况等，保障脱硝系统的安全稳定高效运行。

( 4）每年需对催化剂进行停机抽样检测，对催化剂性能和破损情况进行统计分析，对设备进行检查维护，优化脱硝运行管理技术水平，保障机组 NOx达标排放。

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