Scr脫硝催化劑服役運(yùn)行規(guī)律的診斷方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種SCR脫硝催化劑服役運(yùn)行規(guī)律的診斷方法，包括如下步驟：對(duì)SCR脫硝系統(tǒng)的催化劑進(jìn)行取樣，獲取催化劑樣品；對(duì)催化劑樣品進(jìn)行活性檢測(cè)；對(duì)催化劑樣品進(jìn)行微觀結(jié)構(gòu)檢測(cè)；對(duì)催化劑樣品進(jìn)行成分檢測(cè)。本發(fā)明利用催化劑活性測(cè)量裝置檢測(cè)催化劑活性，利用先進(jìn)的測(cè)試手段（BET、SEM、XRD、XRF、IC），發(fā)現(xiàn)了催化劑失活現(xiàn)象，得到了催化劑失活原因，掌握了電廠SCR催化劑運(yùn)行的關(guān)鍵控制策略。本發(fā)明的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究結(jié)果，對(duì)我國(guó)SCR脫硝催化劑現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行，具有重要的指導(dǎo)意義和工程應(yīng)用價(jià)值。
【專利說明】SCR脫硝催化劑服役運(yùn)行規(guī)律的診斷方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及SCR脫硝【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種SCR脫硝催化劑服役運(yùn)行規(guī)律的診斷方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)是以煤為主要一次能源的國(guó)家，煤炭占能源消費(fèi)總量的60%以上，而發(fā)電耗煤量占煤炭消耗量的50%，并會(huì)在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)保持這一趨勢(shì)。2005年全國(guó)氮氧化物排放量為19.1 X 106t,我國(guó)大氣環(huán)境中的NOx濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他國(guó)家和地區(qū)，其中電廠的貢獻(xiàn)率為43%?？梢娙济喊l(fā)電是我國(guó)大氣污染物氮氧化物的主要來源之一。“十二五”開始，我國(guó)政府高度重視氮氧化物控制工作，2011年7月國(guó)家環(huán)保部發(fā)布了《火電廠大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-2011)中，氮氧化物排放限值從450mg/m3降至100mg/m3 (新建機(jī)組)和200mg/m3 (在役機(jī)組)，2011年3月十一屆全國(guó)人大四次會(huì)議表決通過了《我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展十二五規(guī)劃綱要》，明確提出“十二五”氮氧化物減排10%的約束性指標(biāo)，可見氮氧化物的控制工作勢(shì)在必行。
[0003]隨著國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)要求的日趨嚴(yán)格，火電廠煙氣脫硝已成為我國(guó)火電廠環(huán)保工作的重點(diǎn)。脫硝催化劑是脫硝系統(tǒng)的核心部件，并且催化劑的成本很高，使用壽命一般在3?5年需要進(jìn)行添加和更換。因而如何確保催化劑保持良好狀態(tài)，保證催化劑在壽命周期內(nèi)維持其效能，甚至適當(dāng)延長(zhǎng)催化劑的使用壽命，對(duì)整個(gè)脫硝系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)成本的降低具有重要意義。因此需要制定催化劑壽命管理的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；建立一套催化劑的壽命管理軟件；同時(shí)指導(dǎo)電廠脫硝催化劑進(jìn)行科學(xué)化管理，優(yōu)化SCR脫硝裝置運(yùn)行參數(shù)控制、維護(hù)手段，延長(zhǎng)催化劑使用壽命，減少運(yùn)行與維護(hù)費(fèi)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于此，本發(fā)明的目的是提供一種SCR脫硝催化劑服役運(yùn)行規(guī)律的診斷方法。
[0005]具體的技術(shù)方案如下:
[0006]一種SCR脫硝催化劑服役運(yùn)行規(guī)律的診斷方法，包括如下步驟:
[0007]對(duì)SCR脫硝系統(tǒng)的催化劑進(jìn)行取樣，獲取催化劑樣品；
[0008]對(duì)催化劑樣品進(jìn)行活性檢測(cè)；
[0009]對(duì)催化劑樣品進(jìn)行微觀結(jié)構(gòu)檢測(cè)；
[0010]對(duì)催化劑樣品進(jìn)行成分檢測(cè)。
[0011 ]所述活性檢測(cè)包括NO脫除率檢測(cè)和S02/S03轉(zhuǎn)化率檢測(cè)。
[0012]所述微觀結(jié)構(gòu)檢測(cè)包括催化劑比表面積檢測(cè)和催化劑表面微觀形貌檢測(cè)。
[0013]所述成分檢測(cè)包括催化劑晶型分析和催化劑元素分析。
[0014]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下:
[0015]本發(fā)明針對(duì)某電廠SCR脫硝催化劑服役過程中運(yùn)行規(guī)律進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究。包括利用催化劑活性測(cè)量裝置檢測(cè)催化劑活性，利用先進(jìn)的測(cè)試手段(BET、SEM、XRD、XRF、1C)，發(fā)現(xiàn)了催化劑失活現(xiàn)象，得到了催化劑失活原因，掌握了該電廠SCR催化劑運(yùn)行的關(guān)鍵控制策略。本發(fā)明的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究結(jié)果，對(duì)我國(guó)SCR脫硝催化劑現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行，具有重要的指導(dǎo)意義和工程應(yīng)用價(jià)值。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為催化劑活性測(cè)量裝置示意圖；
[0017]圖2為新催化劑放大500倍下的SEM圖；
[0018]圖3為新催化劑放大10000倍下的SEM圖；
[0019]圖4為舊催化劑(迎風(fēng)面)放大500倍下的SEM圖；
[0020]圖5為舊催化劑(迎風(fēng)面)放大10000倍下的SEM圖；
[0021 ]圖6為舊催化劑(背風(fēng)面)放大500倍下的SEM圖；
[0022]圖7為舊催化劑(背風(fēng)面)放大10000倍下的SEM圖；
[0023]圖8為新催化劑表面能譜分析圖；
[0024]圖9為舊催化劑(迎風(fēng)面)表面能譜分析圖；
[0025]圖10為舊催化劑(背風(fēng)面)表面能譜分析圖；
[0026]圖11為新、舊催化劑XRD譜圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步闡述。
[0028]1、設(shè)備簡(jiǎn)介
[0029]某電廠5號(hào)機(jī)組煙氣脫硝系統(tǒng)由丹麥托普索公司聯(lián)合韓國(guó)凱希公司提供，采用選擇性催化還原法(Selective Catalytic Reduction-SCR)脫硝方案,脫硝系統(tǒng)布置于省煤器之后，空預(yù)器之前，屬于高塵布置方式。還原劑為液氨經(jīng)過熱水加熱蒸發(fā)而成的氨氣。該機(jī)組共裝有兩臺(tái)SCR反應(yīng)器，每臺(tái)SCR反應(yīng)器各裝有兩層催化劑，催化劑采用以玻璃纖維(主要成分為SiO2)為基材的波紋板式催化劑，使用年限已達(dá)5年。
[0030]脫硝系統(tǒng)的工藝裝置主要組成部分包括兩個(gè)裝有催化劑的反應(yīng)器、兩個(gè)液氨存儲(chǔ)罐及一套氨氣注入系統(tǒng)。來自存儲(chǔ)罐的液氨靠自身的壓力進(jìn)入蒸發(fā)器中，被熱水加熱蒸發(fā)成氨氣。從氨氣積壓器出來的氨氣經(jīng)由稀釋風(fēng)機(jī)來的空氣在氨氣/空氣混合器混合稀釋，通過注入系統(tǒng)被注入到煙氣中，被稀釋的氨氣和煙氣在SCR前被充分混合均勻后進(jìn)入兩層催化劑，進(jìn)而產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，氮氧化物就被脫除。
[0031 ] 鍋爐設(shè)計(jì)和校核煤種均為神府東勝煤，表1為煤質(zhì)分析資料，表2為鍋爐在燃燒設(shè)計(jì)煤種時(shí)BMCR工況下的煙氣成分和污染物成分，以及不同負(fù)荷下的省煤器出口濕煙氣量和煙氣溫度，表3為脫硝系統(tǒng)性能保證參數(shù)。
[0032]表1煤質(zhì)分析資料
[0033]
【權(quán)利要求】
1.一種SCR脫硝催化劑服役運(yùn)行規(guī)律的診斷方法，其特征在于，包括如下步驟: 對(duì)SCR脫硝系統(tǒng)的催化劑進(jìn)行取樣，獲取催化劑樣品； 對(duì)催化劑樣品進(jìn)行活性檢測(cè)； 對(duì)催化劑樣品進(jìn)行微觀結(jié)構(gòu)檢測(cè)； 對(duì)催化劑樣品進(jìn)行成分檢測(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SCR脫硝催化劑服役運(yùn)行規(guī)律的診斷方法，其特征在于，所述活性檢測(cè)包括NO脫除率檢測(cè)和S02/S03轉(zhuǎn)化率檢測(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SCR脫硝催化劑服役運(yùn)行規(guī)律的診斷方法，其特征在于，所述微觀結(jié)構(gòu)檢測(cè)包括催化劑比表面積檢測(cè)和催化劑表面微觀形貌檢測(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SCR脫硝催化劑服役運(yùn)行規(guī)律的診斷方法，其特征在于，所述成分檢測(cè)包括催化劑晶型分析和催化劑元素分析。
【文檔編號(hào)】G01N33/00GK103808902SQ201410045953
【公開日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2014年2月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月8日
【發(fā)明者】李德波, 徐齊勝, 沈躍良, 鄧劍華 申請(qǐng)人:廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院