脱硝催化剂安装运行维护手册

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1、发电有限公司 1、2 号机组脱硝改造工程 选择性催化还原法(SCR) 烟气脱硝蜂窝式催化剂 产品操作手册 环保科技股份有限公司环保科技股份有限公司 2013.11 目目 录录 目目 录录.2 范围范围.1 1SCR 概述概述2 1.1 SCR 系统概述系统概述2 1.2 SCR 化学反应化学反应2 1.3 SCR 催化剂催化剂3 2安全安全.4 2.1 人员安全人员安全.4 2.1.1 人员保护措施人员保护措施 4 2.1.2 应急处理措施应急处理措施 5 2.1.3 搬运催化剂时的保护措施搬运催化剂时的保护措施5 3催化剂的操作说明催化剂的操作说明.6 3.1 单个催化剂单元的操作单个催化剂

2、单元的操作.6 3.1.1 催化剂单元的接收催化剂单元的接收 6 3.1.2 催化剂单元的存储催化剂单元的存储 6 3.1.3 催化剂单元的搬运催化剂单元的搬运 6 3.1.4 催化剂单元的替换程序催化剂单元的替换程序 6 3.2 催化剂模块的操作催化剂模块的操作.7 3.2.1 催化剂模块的包装及储存催化剂模块的包装及储存7 3.2.2 催化剂模块的装卸及运输催化剂模块的装卸及运输 8 3.2.3 催化剂模块的安装催化剂模块的安装 9 3.3 SCR 催化剂的运行和维护催化剂的运行和维护12 3.3.1 催化剂系统的启动催化剂系统的启动 12 3.3.2 催化剂系统的正常运行催化剂系统的正常

3、运行13 3.3.3 催化剂系统的停机维护催化剂系统的停机维护14 3.3.4 偏差标准偏差标准15 3.3.5 催化剂机械寿命的保证催化剂机械寿命的保证16 3.4 催化剂的年度取样催化剂的年度取样.16 附录附录.17 附件附件 1-1-产品化学技术说明书产品化学技术说明书17 附件附件 2 2：设计条件和限制条件：设计条件和限制条件19 附件附件 3-3-催化剂失活机理催化剂失活机理21 附件附件 4-4-催化剂性能曲线催化剂性能曲线22 附件附件 5-5-催化剂安装图、模块图、吊具图催化剂安装图、模块图、吊具图25 范围 本手册是环保科技股份有限公司为其催化剂用户提供的本手册是环保科技

4、股份有限公司为其催化剂用户提供的 SCR 催化剂的安全、搬运、安催化剂的安全、搬运、安 装和运行维护等基本操作流程。装和运行维护等基本操作流程。 1SCR 概述概述 1.1 SCR 系统概述 选择性催化还原（SCR）是将烟气中的氮氧化物有催化剂的情况下转变成氮气和水，还 原剂通常为氨气。氨气先与烟气混合然后再通过催化剂。混合过程应确保烟气温度和反应物 的均匀分布。通过提供活性区域，催化剂能够使脱硝反应发生在149-566。氨气扩散到催化 剂的微孔结构中，并被活性区域所吸收。NOx便与被吸收的NH3完成脱硝反应。影响反应的 主要因素为活性区域因子(比表面积，孔体积和活性成分浓度的函数)、烟气温度

5、和反应物浓 度。 我公司生产的催化剂是由多种无机氧化物挤出的多孔陶瓷结构，为整体挤出成型的催化 剂，即整体催化剂单元都是由均一的催化材料组成。通常情况下，将催化剂单元安装到碳钢 模块中，再将这些模块安装到SCR反应器中并与烟气接触反应。 1.2 SCR 化学反应 NH3与 NOx 的主要化学反应如下： （1）4NO+ O2+4NH34N2+6H2O （2）NO+ NO2+2NH32N2+3H2O （3）6NO2+4NH35N2+6H2O 其中反应（1）是最主要的反应，它表明去除1摩尔的NO需要1摩尔的NH3。但在实际反 应中，为达到所要求的NO脱除率，需要多喷入少量的NH3来补偿混合的不均匀性

6、。通过催化 剂而未参加反应的多余的NH3被称为逃逸氨。 在特定的运行条件下，也可能会发生某些相关的反应，尤其是： （4）4NH3+5O24NO+ 6H2O （5）2SO2+O22SO3 （6）2NH3+ SO3+H2O(NH4)2SO4 （7）NH3+ SO3+H2O(NH4)HSO4 其中反应（4）在低于 427的正常运行温度下，氨的氧化并不明显。当烟气温度升高时， NH3的氧化随着稳定增加，从而增加了 NO 浓度同时减少了能够参与 SCR 反应的 NH3量。 对于低硫燃料或天然气而言，反应（5）并不是很重要的反应。但如果流场中存在有对 CO 具有氧化作用的催化剂，SO2浓度可能会增加。燃料

7、中的硫在燃烧过程中会生成 SO2和 SO3(SOx)。烟气中的 SO3会导致硫酸氨和硫酸氢氨的生成，如反应（6）和（7）所示。一旦 生成，这些物质会沉积在催化剂和相关设备的表面，降低系统性能。如果生成少量的沉积物， 反应可能是可逆的，可以通过提高运行温度来恢复系统性能。但若发生硫酸盐沉积，则尽快 联系专业公司用正确的方法进行运行引导和校正处理。 当 SCR 在设计工况下运行时，对锅炉和系统运行的影响非常有限，并且能够在降低 NOx 排放同时不产生其他污染物。SCR 也能够在不同负荷下稳定运行并获得较高的脱硝效率。 总的来说，一套运行良好的 SCR 系统对下游设备的运行产生的影响是十分有限的。

8、1.3 SCR 催化剂 SCR 运行取决于催化剂的参数。本公司生产的催化剂是一种基于钒-钨 -钛材料的产品， 对 NOx 具有较高的反应活性。其特征是一种蜂窝陶瓷结构并且单位体积具有很高的比表面积 且开孔率高，能够有效降低压力损失。本公司生产的催化剂能针对每个特定项目进行单独的 配方设计，并能够选择性地减少 NOx 的同时，防止 NH3转化为 NO 或 SO2转化为 SO3。同 时，保证催化剂在烟气中存在一些污染物(例如灰分)的情况下能够正常工作。 催化剂失活的机理催化剂失活的机理 本公司生产的催化剂能够有效地防止催化剂失活，然而由于活性区域的减少或被覆盖， 催化剂的性能会随着时间的延长而降低

9、。下表列出了可能降低催化剂性能的机理： 失活来源机理测量方法 高温灼烧 温度400oC (高温催化剂除外) 由于对陶瓷材料的高温烧结会导致可利 用的催化反应面积减少。 BET Surface Area, XRD 超细颗粒 通过覆盖催化剂表面降低了可利用的反 应面积并阻碍了气体向孔隙结构的扩散。 SEM-EDX, surface 中毒 硫酸氢氨堵塞催化剂孔隙并阻碍反应物的扩散Ion Chromatography, surface 碱金属催化剂活性区域的离子交换，包括钠， 钾，铯，锂，钫，铷 ICP, surface 碱土金属主要以硫酸盐的形式存在，结合酸性物 质降低催化剂吸收 NH3的能力。 包

10、括钠，钙，镁，钡，锶，磷 ICP, surface 卤素可能与活性金属反应或挥发Ion Chromatography, Surface 重金属元素在催化剂区域扩散并覆盖活性区域从而 阻止进一步的反应，可能沉积在催化剂 表面并增加 NH3到 NOx的转化。 包括砷，锑，铬，铜，铅，汞，镍，锌， 锡，钒。 ICPMS, surface 铂，铑，钯。ICPMS, surface 硅，氧化硅硅土物质或聚合物会强烈附着在催化剂 表面，堵塞活性区域 ICPMS, surface 液体接触 水，液氨，清洁剂液体物质可能会作为对催化剂有中毒物 质的载体会导致催化剂性能的降低。 液体在温度快速变化时的气化过程可

11、能 会陶瓷材料的破裂并降低产品的整体物 理性能。 有弹性的密封材料的破损可能导致流经 催化剂模块的烟气短路。 By Inspection 2安全 2.1 人员安全 2.1.1 人员保护措施人员保护措施 当催化剂有粉尘存在时，需要对人员采取保护措施。正常地处理装配好的催化剂模块时 不会产生粉尘，但如果有粉尘存在，如当从催化剂模块中取出测试单元时，应采用如下保护 措施： （1）在通风条件很差的条件下，工作人员需要佩戴呼吸器或相应的防尘产品。 （2）当搬运催化剂时，需要佩戴安全眼镜，手套和保护用的工作服以避免皮肤与催化 剂直接接触。 （3）在催化剂搬运工作结束之后，工作人员需要洗脸，洗手和漱口。如果

12、工作过程中 佩带了口罩(面罩)，则不需要漱口。 在提升或移动催化剂模块的过程中，应采用正确的吊装工艺以防止受伤。 2.1.2 应急处理措施应急处理措施 请参考附件1的MSDS。 （1）如果眼睛受到刺激，则用清水冲洗 15 分钟以上并立即就医。 （2）如果皮肤受到刺激，则用肥皂和水冲洗皮肤。如果皮疹进一步恶化，则应立即就 医。 （3）如果出现粉尘吸入现象，则应使相关人员离开该位置并立即就医。 （4）如果出现粉尘摄入现象，则应立即就医。 2.1.3 搬运催化剂时的保护措施搬运催化剂时的保护措施 常规处理和安装催化剂模块是不需要工作人员佩戴防尘面罩的，但是我们建议佩戴手套 和防护眼镜做好保护措施。

13、搬运催化剂模块的主要危险在于它重量较大，工作人员需要穿戴合适的工作鞋和手套等， 同时在起重机和起吊工具运行区域要非常小心。 3催化剂的操作说明 3.1 单个催化剂单元的操作 通常只有催化剂生产厂家的专业人员才能够对单个催化剂单元（不是指催化剂模块）进 行操作，催化剂的取样过程和紧急替换的情况除外。特殊情况下，如果单个单元必须处理， 则需要遵循以下所述步骤。 3.1.1 催化剂单元的接收催化剂单元的接收 催化剂单元需要放在特殊的运输容器中，以便于今后返回运输时使用。在接收催化剂单 元时应先进行检查，发现任何问题都应该先报告给催化剂生产厂家。 3.1.2 催化剂单元的存储催化剂单元的存储 （1）将

14、催化剂单元放置在原有的运输容器中，需要时取出用于安装或测试。 （2）将催化剂单元从模块中取出时，应仔细用防水材料包裹，以防将催化剂单元暴露 于湿气、油或溶剂当中，水平堆放，并使其面对同一方向，两个单元之间用防震材料如纸板 或泡沫垫间隔。单元的上下两面都要放置防护材料。为进一步防水，可将单元放置在托盘上， 而不要直接放在地上。 （3）应将催化剂单元存放在干燥的地方，同时避免发生碰撞，以免破坏催化剂单元。 3.1.3 催化剂单元的搬运催化剂单元的搬运 （1）催化剂单元为陶瓷材料，搬运时应小心，避免因碰撞或是机械震动而产生碎裂。 （2）不要将催化剂单元和硬质材料的物品堆放在一起，如：钢铁等，以防止可

15、能发生 的碎裂或是中毒。使其他器材远离催化剂单元。不要将其他物料或器材斜靠在催化剂或其托 盘上。 （3）请遵守以上的人员保护措施。 3.1.4 催化剂单元的替换程序催化剂单元的替换程序 （1）查看安装图，确定催化剂测试模块在SCR反应器中的位置。 （2）确定需要替换的催化剂样品，如果不确定哪块需要替换，请咨询催化剂生产厂家。 （3）确认在样品抽屉中催化剂的数量。 注意：一些取样抽屉中有多块催化剂，如果处理不慎，催化剂可能会从抽屉中掉出。 （4）请参照前面部分的安全说明采取适当的安全防护措施。 （5）确保进入反应器及接近含有测试单元的催化剂模块的安全措施，包括脚手架、跳 板或安全带等，视反应器设

16、计和测试单元的位置而定。 （6）将测试单元抽屉小心地从催化剂模块中拉出，特别注意含有多个催化剂的测试单 元。 （7）把测试单元从抽屉中取出，将催化剂放在一边。 （8）在每个取出的试样上用箭头作好黑色标记，标明烟气流向，以备实验室分析时用。 （9）将新的催化剂替代单元放入抽屉中，确保二者配合紧密以防催化剂周围有泄漏。 新的替代单元配带有纤维材料。 （10）将更换了新催化剂单元的测试抽屉放回原有催化剂模块中。 （11）将已收集的催化剂试样从反应器移开，并准备装运返回。 （12）清除在这个过程中可能残留在反应器的所有物品。 3.2 催化剂模块的操作 通常催化剂生产厂家提供已经装配进钢铁框架中的催化剂模块，催化剂模块由排在一起 的多个单元组成，单元之间用陶瓷纤维垫片隔开。 3.2.1 催化剂模块的包装及储存催化剂模块的包装及储存 （1）本公司的催化剂采用碳钢金属结构框架，组装成模块形式并外裹塑料薄膜包装以 防潮。 （2）所有包装完毕的模块起运以前必须保管于室内，提货之后, 应根据现场情况保管于 临时储存库中, 以防雨天受潮受损。 （3）催化剂模块框架外