SCR催化剂现场再生技术在国内百万机组的首次实践

常毅君，方海峰，史伟伟，熊加林，陶克轩，郑志海

（1.华能玉环电厂，浙江 台州 317604；2.江苏肯创环境科技股份有限公司，江苏 常州 213161）

SCR催化剂现场再生技术在国内百万机组的首次实践

常毅君1，方海峰2，史伟伟2，熊加林1，陶克轩1，郑志海1

（1.华能玉环电厂，浙江 台州 317604；2.江苏肯创环境科技股份有限公司，江苏 常州 213161）

对失活催化剂进行再生是SCR烟气脱硝催化剂寿命管理的关键措施之一。百万机组检修间隔周期长，检修停机时间相对较短，而SCR催化剂模块数量大，现场吊装拆卸、再生困难较大。华能玉环电厂利用C级检修，在现场顺利完成了化学清洗、活性浸渍、干燥活化等再生工艺步骤，同时还对再生过程中的清洗废水进行了有效处理。再生催化剂经第三方检测，各项性能指标均达到理想水平。

脱硝催化剂；寿命管理；现场再生；应用

0 引言

华能玉环电厂4台1 000 MW机组于2010—2011年分别实施SCR（选择性催化还原）烟气脱硝改造。2013年上半年，经西安热工研究院有限公司检测，脱硝催化剂均不同程度出现了活性衰减。2014年春节期间，2号机组被列入C级检修，此时脱硝系统运行已超过2.5万h，因此利用本次停机检修时间，在20天内完成了脱硝反应器上层408 m3共224个模块的拆装和清洗再生，是首次国内百万机组SCR催化剂现场再生，为催化剂寿命科学管理提供了良好借鉴。

1 催化剂再生

SCR催化剂性能检测及寿命评估、催化剂补充/更换/再生等都属于催化剂寿命管理内容，其主要目的就是通过采用先进的SCR运行管理模式，最大限度地发挥催化剂潜力，延长催化剂使用寿命，节省成本。再生是催化剂寿命管理的重要措施之一，催化剂再生有2种方式：基地式再生和移动式现场再生。

基地式再生是将催化剂运回专业再生公司的基地进行再生后，再运回用户处安装。基地式再生避免了对用户现场的场地要求，有利于用户的清洁生产管理，在经济运输半径内和有较充裕时间时是可取的，如果路途较远则并不可取，因长途运输势必增加时间及费用，同时也增加长途运输颠簸导致机械破损的风险。

移动式再生是将全套再生装置运到用户现场，拆卸、再生及安装同时进行，所有的停机时间几乎都用于再生过程，可以最大程度地发挥时间优势。但是，为确保再生质量和防止因再生导致二次污染，现场再生对工艺装备及质量控制有较高要求。用户可以根据自身实际情况，选择最合适的再生方式。

由于电厂的机组检修周期受电网调控等外部因素影响较大，因此催化剂的再生不能依照其运行使用时间和效果来定，而必须根据机组的检修计划制定相应的再生计划，即使本次检修时催化剂能满足脱硝要求，但脱硝性能是否能坚持到下次检修，以及下次检修时是否有足够时间进行处理都难以保证。因此，再生应提前考量，需要进行科学的寿命管理。

2 再生前的实验分析

玉环电厂2号机组SCR脱硝催化剂选用奥地利富蓝德蜂窝式催化剂，本次再生前在催化剂性能实验室进行了测试，选取了2块蜂窝式催化剂样品（2号机组上层及新鲜催化剂样品各1块），分别进行单元体几何特性（几何尺寸、几何比表面积）、理化特性（微观比表面积、孔容、孔径及孔径分布、主要化学成分）及工艺特性（单元体脱硝效率和氨逃逸）的检测。结合物化分析的测试结果及再生实验，评价当前2号机组催化剂的脱硝性能，并以此作为再生工艺确定和实施的重要依据。

2.1 几何特性测试

催化剂的几何特性指标主要包括催化剂单元体的几何尺寸、几何比表面、开孔率，其检测结果如表1所示。

2号机组A侧上层催化剂使用后，壁厚较新鲜催化剂有所减薄，导致孔径略微增大，但其整体结构与新鲜催化剂差异不大，机械强度优良，十分适合再生。

2.2 工艺特性测试

在设计条件下，测量催化剂单元体的脱硝效率及SO2/SO3转化率，结果如表2所示。

表1 几何特性测量结果

表2 催化剂工艺特性测试结果

根据工艺特性分析，2号机组在役催化剂脱硝活性下降明显，需尽快进行再生。同时，通过再生实验确定了玉环电厂2号机组脱硝催化剂再生工艺，并以此为技术依据，于2014年春节2号机组停机检修期间实施再生工程。由于停机检修时间很短，允许含拆装的再生工期仅20天，因此，现场再生技术是比较合适的选择。

3 现场再生的实施

2014年1月26日，本项目正式进厂施工，2月16号完成撤场，在计划工期内成功实施了2号机组上层催化剂224个模块的拆装和清洗再生工作。

3.1 再生工艺流程

再生工艺流程如图1所示。首先对失活催化剂载体堆积的粉尘进行清理，除去粉尘后再利用鼓泡装置对催化剂进行清洗，除去黏附尚且不牢固的浮灰和孔道堵塞物；再使用去离子水进一步清除遗留下的粉尘，去离子水中添加渗透促进剂和表面活性剂等化学药剂，使载体污垢表面浸润，为下一步化学清洗创造良好清洗界面；超声化学清洗过程中使用渗透促进剂、表面活性剂等助剂，在专利清洗剂的作用下，清洗掉溶解性碱金属离子和硫酸钙污垢；最后应用超声浸渍法，在催化剂表面负载含有钒、钨等氧化物的活性组分，进一步提高SCR催化剂的活性，通过高温激活活性物质并使其牢固附着，最终使之接近新鲜催化剂的品质。

图1 再生工艺流程

3.2 再生废水处理

再生过程中还考虑了再生废水的处理，现场配备移动式SCR催化剂再生废水专用处理装置，全程监控废水出水水质，保证达标排放。对废水出水水质进行了检测，检测结果如表3所示。

表3 清洗废水出水水质检测结果 mg/L

4 现场再生的质量检测

项目完成后，对再生催化剂的性能进行了检测，检测结果如表4所示。

表4 现场再生催化剂性能检测结果

由表4可知，再生催化剂活性恢复至新鲜催化剂的94%，SO2/SO3转化率及氨逃逸浓度均处于安全范围内，再生效果优良。

催化剂再生后运行至今，2号机组脱硝系统各项指标正常，系统喷氨量较再生前呈下降趋势，原来存在的氨逃逸略高现象也随之消失。

5 结语

随着国内火电机组脱硝系统的大范围投运，在确保机组安全稳定运行的前提下，应提倡提前介入催化剂寿命管理，合理充分利用检修时机，恰当安排再生时间。当停机时间较短、距离再生基地较远时，现场再生是催化剂寿命管理的较好措施之一。

SCR催化剂现场再生技术首次在我国百万机组中成功实施，为其他机组SCR脱硝催化剂的寿命管理提供了良好的参考经验。

[1]于洪，刘慷．选择性催化还原烟气脱硝技术在玉环电厂4×1 000 MW机组上的应用[J]．电力环境保护，2009，25（3）∶1－3．

[2]华晓宇，滕敏华，吴剑波，等．两种商用SCR催化剂的Hg°催化氧化性能对比研究[J]．浙江电力，2014，33（11）∶42－45．

[3]孔凡海．SCR催化剂全寿命管理[EB/OL]．http∶//www．docin．com/p－680668746．html#documentinfo，2014－06－08．

[4]李德波，廖永进，徐齐胜，等．燃煤电站SCR脱硝催化剂更换策略研究[J]．中国电力，2014（3）∶155－159．

[5]徐晓亮，黄丽娜，廖明烽．SCR脱硝催化剂循环再利用的研究进展[J]．绿色科技，2011（6）∶6－9．

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（本文编辑：徐 晗）

Initial Implementation of Onsite SCR Catalyst Regeneration Technology in Domestic 1 000 MW Units

CHANG Yijun1，FANG Haifeng2，SHI Weiwei2，XIONG Jialin1，TAO Kexuan1，ZHENG Zhihai1
（1.Huaneng Yuhuan Power Plant，Taizhou Zhejiang 317604，China；2.Country Jiangsu Environment Technology Co.，Ltd.，Changzhou Jiangsu 213161，China）

Regeneration of deactivated catalyst is one of the key measures of SCR catalyst lifetime management.Maintenance interval of 1 000 MW units is long；the number of SCR catalyst modules is large；maintenance downtime is relatively short，and onsite hoisting，disassembly and regeneration are difficult.Huaneng Yuhuan Power Plant adopted level C maintenance and successfully finished regeneration process steps such as chemical cleaning，active dipping and drying activation.In the meantime，cleaning wastewater in the regeneration process was treated effectively.All the performance indicators of the regenerated catalyst reached the desired level by third-party testing.

denitration catalyst；lifetime management；on-site regeneration；application

TK228

B

1007-1881（2015）04-0043-03

2013年国家火炬计划产业化示范项目（2013GH060540）

2015-01-09

常毅君（1976），男，高级工程师，主要从事火电厂锅炉专业相关工作。