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西安热工研究院有限公司苏州分公司苏州西热节能环保技术有限公司二一八年十月鹤壁丰鹤发电有限责任公司1号机组SCR催化剂检测报告合同编号: 报告编号: 注意事项1.

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电话:0512-68098681) . 5. 西安热工研究院有限公司苏州分公司投诉电话/传真: 0512-68098680. 鹤壁丰鹤发电有限责任公司

1 号机组 SCR 催化剂检测报告 报告编号: 合同编号: 项目负责单位:苏州西热节能环保技术有限公司 项目承担部门:脱硝催化剂检测与再生技术部 课题起讫日期:2018 年10 月~2018 年11 月 项目负责人:吴国勋 主要工作人员: 苏州西热节能环保技术有限公司: 徐磊王宏新 张发捷 吴国勋 王乐乐 鹤壁丰鹤发电有限责任公司: 张伟报告编写人:吴国勋 报告校阅人:孔凡海 审核:宋玉宝 批准:赵俊武 鹤壁丰鹤发电有限责任公司

1 号机组 SCR 催化剂检测报告 重要声明1. 本项催化剂性能检测结果仅对来样负责. 2. 本项催化剂试样由委托公司提供. 鹤壁丰鹤发电有限责任公司

1 号机组 SCR 催化剂检测报告 摘要受鹤壁丰鹤发电有限责任公司委托,西安热工研究院有限公司(苏州)烟气脱 硝技术实验室于

2018 年10 月对其提供的鹤壁丰鹤电厂

1 号机组板式催化剂样品进 行了检测,主要检测结果总结如下: (1) 在设计条件下,入口 NOx 浓度为 503mg/m3 ,三层催化剂脱硝效率为 90.1% 时,出口 NOx 浓度为 49.7mg/m3 ,氨逃逸为 2.7μL/L. (2) 在设计条件下,三层催化剂的 SO2/SO3 转化率为 0.96%. (3) 在设计参数和 MR=1.0 的测试条件下,第一层催化剂的活性为 32.1m/h,第 二层催化剂的活性为 32.6m/h,第三层催化剂的活性为 27.8m/h. (4) 在设计条件下,三层催化剂的阻力为 315Pa. (5) 反应器内催化剂模块检查表明,第

一、二层催化剂样品迎风端磨损程度正 常;

第三层磨损程度较严重. (6) 催化剂成分检测结果表明,在役第三层催化剂基体成分中的 SO

3、Al2O3 及Fe2O3 与第

一、二层催化剂相比有所增加,但未出现明显的碱(土)与重金属 富集等异常失活状况. (7) 中试检测结果表明,当前三层催化剂性能仍可满足 NOx 超低排放要求,如 设备运行正常,可继续满足 NOx 超低排放运行约 0.5 年.建议及时对第三 层催化剂制定更换提效策略. 关键词: SCR 催化剂 性能检测 活性 寿命管理 鹤壁丰鹤发电有限责任公司

1 号机组 SCR 催化剂检测报告 目录1. 概况

1 2. 设计参数与性能指标

1 3. 检测标准

3 4. 催化剂检测

3 5. 检测结果

9 附录 火电厂烟气脱硝催化剂检测技术规范.11 鹤壁丰鹤发电有限责任公司

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1 1. 概况 鹤壁丰鹤发电有限责任公司(以下简称 鹤壁丰鹤电厂 )1 号机组 SCR 烟 气脱硝设备于

2013 年4月投运,催化剂采用 2+1 布置方式,初装两层由北京 迪诺斯环保科技有限公司生产的板式催化剂.2013 年7月,在第三层加装一层由 北京迪诺斯环保科技有限公司生产的板式催化剂.2016 年6月,初装两层更换为 由北京迪诺斯环保科技有限公司生产的板式催化剂.截至

2018 年10 月,第

一、 二层在役催化剂运行时间约 19000h,第三层在役催化剂运行时间约为 45,000h. 受鹤壁丰鹤电厂委托,西安热工研究院有限公司(苏州)烟气脱硝技术实验室 对其提供的

1 号机组在役催化剂样品(编号为:HBFH-1-DNS-INSER-1810-1F/3, HBFH-1-DNS-INSER-1810-2S/3,HBFH-1-DNS-INSER-1810-3T/3)进行了脱硝性 能检测(中试)和理化测试,以评估催化剂的当前性能,为脱硝设备运行及催化 剂寿命管理提供建议. 2. 设计参数与性能指标 主要设计参数与性能指标(由鹤壁丰鹤电厂提供)如表

1、表2所示. 表1设计烟气参数 名称单位设计值 烟气体积流量(标态,湿基,实际 O2) m3 /h 1,871,493 烟气温度 ℃

365 H2O % 8.54 O2(湿基) % 2.56 NOx(干基,6%O2) mg/m3

500 SO2(干基,6%O2) mg/m3 6,950 鹤壁丰鹤发电有限责任公司

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2 粉尘浓度(干基,6%O2) g/m3

48 表2性能指标和设计参数 名称单位数值整体性能指标 脱硝效率(初次考核) % ≥90 氨逃逸(干基,6%O2) μL/L ≤3 SO2/SO3转化率 % ≤1 催化剂阻力 Pa ≤450 化学寿命 h 24,000 反应器设计数据 每台炉反应器数量 台2催化剂层数 层3每层模块布置 - 6*13 模块中单元体数量 个16 单层催化剂体积量 m3 187.5 催化剂设计数据 节距 mm 7.00 壁厚 mm 0.70 长度 mm

710 宽度 mm

460 高度 mm

460 比表面积 m2 /m3 302.6 催化剂孔内烟气速度 m/s 5.38 鹤壁丰鹤发电有限责任公司

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3 名称单位数值面速度 m/h 5.79 空塔流速 m/s 2.06 3. 检测标准 DL/T 1286-2013《火电厂烟气脱硝催化剂检测技术规范》. VGB 《Guideline for the Testing of DeNOx Catalysts》. EPRI 《Protocol for Laboratory Testing SCR Catalyst Samples》. 4. 催化剂检测 4.1. 取样位置 取样位置如图

1 中标记所示. 锅炉侧 脱硝反应器对称中心线脱硝反应器对称中心线图1样品取样位置 4.2. 反应器内检查 反应器内催化剂模块检查情况如图

2、图3所示,第

一、第二层催化剂磨损 程度正常,第三层催化剂普遍存在磨损、活性物质剥落现象;

三层催化剂层间均 未出现积灰问题. 鹤壁丰鹤发电有限责任公司

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4 第

一、二层(左图) 第三层(右图) 图2催化剂层磨损情况 图3催化剂层积灰情况 4.3. 几何特性 催化剂的几何特性指标主要包括几何尺寸、几何比表面积、开孔率等,其检 测结果如表

3 所示. 表3几何特性测量结果 鹤壁丰鹤发电有限责任公司

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5 名称 单位 1F/3 2S/3 3T/3 单元体层数 层66 单元长度 mm

710 710

710 单元宽度 mm 460.0 460.0 460.0 单元高度 mm 460.0 460.0 460.0 壁度 mm 0.70 0.70 0.70 节距 mm 7.00 7.00 7.00 开孔率 % 89.3 89.3 89.3 几何比表面积 m2 /m3 302.6 302.6 302.6 4.4. 理化特性 4.4.1. 微观比表面积 样品的微观比表面积检测结果如表

4 所示. 表4微观比表面积检测结果 名称单位1F/3 2S/3 3T/3 微观比表面积 m2 /g 55.2 49.8 31.7 4.4.2. 化学成分 样品化学成分的检测结果如表

5 所示. 表5化学成分检测结果 名称单位1F/3 2S/3 3T/3 鹤壁丰鹤发电有限责任公司

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6 名称单位1F/3 2S/3 3T/3 TiO2 % 79.75 79.03 69.60 MoO3 % 3.86 3.61 4.35 V2O5 % 1.80 2.00 1.75 SO3 % 1.43 1.51 5.23 SiO2 % 4.79 5.21 5.28 Al2O3 % 1.19 1.20 1.59 Fe2O3 % 0.71 0.89 4.48 MgO % 0.30 0.26 0.27 CaO % 1.58 1.60 1.73 P2O5 % 0.15 0.15 0.13 Nb2O5 % NA NA NA K2O % 0.14

012 0.18 Na2O % 0.16 0.12 0.08 As2O3 % NA NA NA ZrO2 % NA NA NA 表中: NA:未检出,该组分含量未达到检出限. 4.4.3. 磨耗强度 样品的磨耗强度检测结果如表

6 所示. 表6磨损强度检测结果 鹤壁丰鹤发电有限责任公司

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7 名称测试前质量 W1 (mg) 测试后质量 W2 (mg) 磨耗强度 (mg/100u) 1F/3 15063.5 14908.9 103.07 2S/3 14689.5 14560.2 86.20 3T/3 17169.3 17048.6 80.47 4.5. 工艺特性 4.5.1. 检测烟气参数 本次检测烟气参数如表

7 所示 表7检测烟气参数 参数 单位 数值 备注 Ugs m/s 2.06 湿基 AV m/h 5.79 - LV m/s 4.81 - O2 % 2.8 干基 H2O % 8.5 - NO1 μL/L 296.4 干基,2.8%O2 SO2

2 μL/L

2961 干基,2.8%O2 温度 ℃

365 - 表中: Ugs:空塔流速,烟气流量与催化剂截面积之比.

1 NOx=500.8mg/m3 (干基,6%O2) ;

2 SO2=6968.9mg/m3 (干基,6%O2). 鹤壁丰鹤发电有限责任公司

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8 AV:面速度,烟气流量与催化剂几何表面积(体积*比表面积)之比. LV:催化剂孔道内的烟气流速. 4.5.2. 脱硝效率和氨逃逸 在设计条件下,三层催化剂的脱硝效率和氨逃逸检测及计算结果见表 8. 表8脱硝效率和氨逃逸检测结果 名称 单位 检测结果 氨氮摩尔比(MR) - 0.912 入口 NOx 均值 mg/m3 500.8 出口 NOx 均值 mg/m3 49.7 脱硝效率 % 90.1 氨逃逸(6%O2) μL/L 2.7 4.5.3. SO2/SO3 转化率 在设计条件下,三层催化剂的 SO2/SO3 转化率检测数据见表 9. 表9SO2/SO3 转化率检测结果 名称 单位 检测结果 入口 SO2 均值 μL/L

2961 入口 SO3 均值 μL/L 7.59 出口 SO3 均值 μL/L 36.14 SO2/SO3 转化率 % 0.96 4.5.4. 活性 鹤壁丰鹤发电有限责任公司

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9 在设计参数和 MR=1 的测试条件下对单层催化剂活性进行检测,检测及计算 结果见表 10. 表10 活性检测结果 名称 单位 1F/3 2S/3 3T/3 面速度(AV) m3 /h/m2 17.36 17.36 17.36 氨氮摩尔比 (MR) - 1.00 1.00 1.00 入口 NOx 均值 mg/m3

504 504

504 出口 NOx 均值 mg/m3

79 77

102 活性 m/h 32.1 32.6 27.8 4.5.5. 阻力 在设计条件下,三层催化剂的阻力为 315Pa,检测及计算结果见表 11. 表11 阻力检测结果 名称 单位 检测

1 检测

2 第一层催化剂阻力 Pa

105 105 第二层催化剂阻力 Pa

105 105 第三层催化剂阻力 Pa

105 105 总阻力均值 Pa

315 5. 检测结果 催化剂检测结果如下: (1) 在设计条件下,入口 NOx 浓度为 503mg/m3 ,两层催化剂脱硝效率为 90.1% 鹤壁丰鹤发电有限责任公司

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10 时,出口 NOx 浓度为 49.7mg/m3 ,氨逃逸为 2.7μL/L. (2) 在设计条件下,三层催化剂的 SO2/SO3 转化率为 0.96%. (3) 在设计参数和 MR=1.0 的测试条件下,第一层催化剂的活性为 32.1m/h,第 二层催化剂的活性为 32.6m/h,第三层催化剂的活性为 27.8m/h. (4) 在设计条件下,三层催化剂的阻力为 315Pa. 6. 结论与建议 (1) 反应器内催化剂模块检查表明,第

一、二层催化剂样品迎风端磨损程度正 常;

第三层磨损程度较严重. (2) 催化剂成分检测结果表明,在役第三层催化剂基体成分中的 SO

3、Al2O3 及Fe2O3 与第

一、二层催化剂相比有所增加,但未出现明显的碱(土)与重金属 富集等异常失活状况. (3) 中试检测结果表明,当前三层催化剂性能仍可满足 NOx 超低排放要求,如 设备运行正常,可继续满足 NOx 超低排放运行约 0.5 年.建议及时对第三 层催化剂制定更换提效策略. 鹤壁丰鹤发电有限责任公司

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11 附录 ........