火電廠煙氣脫硝scr催化劑全過程管理模式的構建實施方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種火電廠煙氣脫硝SCR催化劑全過程管理模式的構建實施方法，屬于大氣污染物控制技術領域。
【背景技術】
[0002]隨著環(huán)保要求的逐步提高，近幾年國內火力發(fā)電廠煙氣脫硝改造工程呈現(xiàn)大規(guī)模爆發(fā)的局面。受到排放標準與脫硝效率的限制，國內絕大部分機組均采用SCR煙氣脫硝技術，因此SCR脫硝催化劑在火力發(fā)電廠得到了全面的推廣。
[0003]我國SCR技術引入較晚，SCR裝置投運時間較短，國內電力公司和各火力發(fā)電廠對于SCR催化劑并沒有深入的了解，也沒有成熟的運行經驗，對于脫硝系統(tǒng)的運行和脫硝催化劑的維護均處于摸索狀態(tài)；而且由于脫硝系統(tǒng)改造處于集中爆發(fā)期，國內的SCR催化劑供不應求，部分催化劑廠家主要任務是完成生產訂單，忽略了 SCR催化劑性能質量的管理，因此催化劑產品存在魚龍混雜、良莠不齊等現(xiàn)象。SCR煙氣脫硝催化劑在整個脫硝系統(tǒng)中屬于核心的部件，一方面SCR煙氣脫硝催化劑的價格非常高，在脫硝系統(tǒng)的初投資中催化劑占40%?50%，而且運行中需要定期更換，占脫硝系統(tǒng)運行成本的比例也較高；另一方面目前工業(yè)應用的SCR催化劑的化學壽命一般為3年，機械壽命一般為9年，逾期需要及時更換，否則將影響脫硝系統(tǒng)的達標排放和后續(xù)設備的正常運行。
[0004]在國外，如德國、美國和日本等發(fā)達國家，SCR裝置及催化劑的運行均有較長的歷史，他們已總結出SCR催化劑性能優(yōu)化和壽命檢測評估優(yōu)化的管理模式，使得催化劑的潛能得到充分的發(fā)揮，同時達到滿足環(huán)保要求和節(jié)約催化劑成本的目的。國外提供催化劑壽命管理服務的有催化劑生產廠家(如美國Comentech公司)、催化劑再生企業(yè)(美國Coalogix公司)和電力企業(yè)本身(如日本中國電力株式會社)等。但與國外相比，我國動力用煤存在品質差別大，煤種供應不穩(wěn)定，脫硝效率、機組點火方式、運行方式及運行參數(shù)等均存在較大差異，SCR催化劑的運行條件更為惡劣等特點，故不能生搬硬套國外技術，必須走符合我國國情的催化劑管理之路。
[0005]雖然現(xiàn)在已有一些用于延長或判斷脫硝催化劑壽命的方法，如公開日為2015年08月19日，公開號為CN104841269A的中國專利中，公開了一種延長鍋爐脫硝系統(tǒng)催化劑壽命的方法；又如公開日為2015年01月28日，公開號為CN104318120A的中國專利中，公開了一種SCR脫硝系統(tǒng)催化劑壽命的判斷方法。但是還沒有一種對催化劑狀態(tài)的全過程管理的方法。
[0006]從已投運脫硝系統(tǒng)的機組運行情況來看，缺乏有效的催化劑管理將導致催化劑的使用壽命大大降低，加大后續(xù)設備的運行風險，從而增加脫硝系統(tǒng)的運行成本和安全風險，而采取有效的催化劑管理可大大提高催化劑的利用效率，延長催化劑的使用壽命，減少因催化劑問題引起的停機或降負荷運行，保護后續(xù)設備，有利于脫硝系統(tǒng)的安全經濟運行。因此SCR催化劑的管理勢在必行。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中存在的上述不足，而提供一種以催化劑性能檢測為指導，以催化劑生產為切入點，以催化劑運行中狀態(tài)為依托，以催化劑更換再生回收處理為節(jié)點，以延長催化劑壽命為目的，對催化劑狀態(tài)的全過程管理，以管理制度化、流程標準化的管理模式來降低脫硝系統(tǒng)的運行成本的火電廠煙氣脫硝SCR催化劑全過程管理模式的構建實施方法。
[0008]本發(fā)明解決上述問題所采用的技術方案是:該火電廠煙氣脫硝SCR催化劑全過程管理模式的構建實施方法的特點在于:所述構建實施方法的步驟如下:通過對SCR催化劑的生產監(jiān)造、催化劑到廠驗收、新鮮催化劑性能檢測、運行中SCR催化劑性能檢測與分析、壽命末期SCR催化劑的性能檢測與分析，充分掌握各個階段催化劑的性能，為保障電廠的權益和提高脫硝系統(tǒng)的安全經濟運行提供強有力的保障。
[0009]作為優(yōu)選，本發(fā)明制定催化劑強制檢測要求，根據(jù)檢測結果對催化劑等級進行劃分，不同質量等級的催化劑對應不同的處理方式，從而達到標準化、程序化、規(guī)范化催化劑檢測的目的。
[0010]作為優(yōu)選，本發(fā)明SCR催化劑的生產監(jiān)造包括對催化劑原料、生產工藝控制過程、成品外觀、包裝過程進行生產過程的管理，從源頭掌握催化劑的質量，從而保證脫硝系統(tǒng)核心催化劑的運行效果。
[0011]作為優(yōu)選，本發(fā)明催化劑到廠驗收指采購和使用單位對到廠的催化劑的外觀和催化劑量進行驗收，確保到廠催化劑外觀的完整性和實際裝入反應器中催化劑的量與設計值和采購值相符，滿足脫硝系統(tǒng)工藝設計的要求。
[0012]作為優(yōu)選，本發(fā)明新鮮SCR催化劑的性能檢測包括對催化劑的理化特性檢測和工藝特性檢測，理化特性包括主要化學成分、微量元素、磨損強度、抗壓強度、粘附強度和微觀比表面積，工藝特性包括脫硝效率、活性、氨逃逸率和S02/S03K化率，對裝入反應器的催化劑的質量有進一步的了解，確保催化劑能滿足脫硝系統(tǒng)的達標排放，同時實現(xiàn)對催化劑原始數(shù)據(jù)的積累。
[0013]作為優(yōu)選，本發(fā)明通過對運行中催化劑的性能檢測與分析，結合新鮮催化劑的檢測結果，直觀的判斷催化劑的剩余壽命，對催化劑的更換、加裝和再生有較強的指導意義，并幫助電廠合理安排停機計劃，減少因脫硝催化劑的問題引起的非停和降負荷運行。
[0014]作為優(yōu)選，本發(fā)明通過對壽命末期催化劑的性能檢測與分析，進一步判斷催化劑的處理方式，是直接更換或是再生，對可再生的催化劑進行再生處理，實現(xiàn)催化劑的重復利用，對不可再生的催化劑進行回收應用，降低電廠處理廢棄物的難度系數(shù)。
[0015]作為優(yōu)選，本發(fā)明通過對新鮮催化劑、運行中催化劑和壽命末期催化劑的檢測，結合脫硝性能考核試驗的結果，將脫硝催化劑工程實際性能參數(shù)原始數(shù)據(jù)庫和脫硝催化劑性能檢測參數(shù)原始數(shù)據(jù)庫相結合，從而構建催化劑壽命全過程的管理體系。
[0016]作為優(yōu)選，本發(fā)明所述構建實施方法的步驟如下:
1)首先是催化劑的駐廠監(jiān)造，確認原材料是否符合技術要求，并對生產工藝進行過程控制，最后對成品的質量進行嚴格把關，其中有一項達不到設計要求均需要從頭開始，從源頭確保催化劑的質量； 2)其次是催化劑的到廠驗收，項目單位需對到廠的催化劑數(shù)量進行核對，確保與技術協(xié)議中的催化劑單元體長度和模塊數(shù)量一致，如果有不一致的地方需與催化劑廠家進行核實；另外也需要對到廠催化劑的質量進行檢驗，避免將在運輸過程中破損的催化劑裝入反應器，保證裝入反應器的催化劑外觀符合要求；
3)第三是新鮮催化劑性能檢測，催化劑在安裝前需要經過第三方的專業(yè)檢測，對理化特性和工藝特性按照制定的檢測方法和評判標準進行整體考核，根據(jù)結果對新鮮催化劑提出相應的處理措施，如符合安裝標準，則電廠直接安裝或在簽訂相應保證協(xié)議后安裝催化劑，如不符合安裝的標準，根據(jù)檢測結果換貨或者退貨；對新鮮催化劑進行性能檢測可有效避免因新鮮催化劑的質量缺陷給電廠帶來的經濟損失，進一步保障電廠的權益，同時也為運行中催化劑的剩余壽命評判積累原始數(shù)據(jù)，為催化劑性能參數(shù)數(shù)據(jù)庫的建立提供依據(jù)；
4)第四是運行中催化劑的檢測與分析，定期或不定期對各反應器中的各層催化劑進行取樣并對外觀、理化特性和工藝特性進行整體檢測和分析，如能達到脫硝系統(tǒng)的要求，則根據(jù)檢測結果對脫硝系統(tǒng)的運行進行適當調整和優(yōu)化，并預估催化劑的剩余壽命；如不能達到脫硝系統(tǒng)正常運行的要求，則根據(jù)檢測結果決定催化劑的處理措施；
5)第五是壽命末期催化劑的性能檢測，