q-hpi-1-004-2013 火电厂锅炉脱硝scr催化剂技术规范(
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ICSQ Q/ /H H P P I I华能国际电力股份有限公司企业标准Q/HPI—1—004—2013火电厂锅炉脱硝 SCR 催化剂技术规范 Engineering technical specification of SCR denitrification catalyst forthermal power plant(试行)2013—1—15 发布 2013—1—15 实施华能国际电力股份有限公司 发 布目 次前 言 (III)1 适用范围 (1)2 引用文件 (1)3 术语和定义 (1)4 技术要求 (3)5 催化剂选型 (5)6 检验 (6)7 标志、包装、运输和贮存 (6)8 性能验收试验 (7)9 催化剂寿命管理 (7)10 催化剂的再生 (8)11 废弃催化剂无害化处理和资源化利用 (8)附录 A 催化剂参数表 (9)附录 B (11)附录 C 不同机组锅炉催化剂使用量 (15)附录 D 相对偏差的定义 (18)附录 E 催化剂检验 (19)附录 F 测点布置与测试方法 (33)附录 G 催化剂修正曲线 (34)前 言为贯彻执行 《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国大气污染防治法》 和 《火 电厂大气污染物排放标准》,规范华能国际电力股份有限公司所属火电厂选择性催化还原 (SCR)烟气脱硝工程,制定本标准。
本标准规定了火电厂 SCR 法烟气脱硝工程中催化剂的规格、技术参数、催化剂选型、 检验、标志、性能验收以及催化剂维护管理等方面的技术要求。
本标准由中国华能国际电力股份有限公司提出。
本标准由华能国际电力股份有限公司技术部归口并解释。
本标准起草单位:华能国际电力股份有限公司、西安热工研究院有限公司、成都东方 凯特瑞环保催化剂有限责任公司、重庆远达催化剂制造有限公司、日立(中国)有限公司、 PORZELLANFABRIK FRAUENTHAL GmbH (CERAM)、托普索有限公司。
本标准主要起草人:张强、王义兵、樊永生、游涛、马楠、孙海涛、康君波、宋玉 宝、黄锐、石崎昌典、梁材、孔凡海。
本标准2013年首次发布火电厂锅炉 SCR 脱硝催化剂选型技术规范1 适用范围本标准规定了华能国际电力股份有限公司管理的火电厂选择性催化还原法(SCR)烟气 脱硝工程中所用催化剂选型、检验、性能验收以及催化剂维护管理等方面的技术要求。
本标准适用于华能国际电力股份有限公司 200MW 及以上机组 SCR 烟气脱硝工程。
2 引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本 适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB 132232011 火电厂大气污染物排放标准GB GB1018488 电站锅炉性能试验规程GB 6388 运输包装收发货标志GB/T 191 包装储运图示标志GB/T 5072-2008 耐火材料 常温耐压强度试验方法GB/T 215092008 燃煤烟气脱硝技术装备DZ/T 0064.281993 地下水质检验方法离子色谱法测定钾、钠、锂和氨 HJ 5622010 火电厂烟气脱硝工程技术规范选择性催化还原法 HJ/T 842001 水质 无机阴离子的测定 离子色谱法VGBR 302 He 脱硝催化剂性能检测指南ASTM D322673T 美国材料与试验协会的烟气取样与分析标准EPACTM027、M6C、M7E 美国环保署烟气取样与分析系列标准3 术语和定义3.1 火电厂 thermal power plant燃烧固体、液体、气体燃料的发电厂。
本标准除非特别指明,一般均指燃煤火电厂。
3.2 选择性催化还原法 selective catalytic reduction(SCR)利用还原剂在催化剂作用下有选择性地与烟气中的氮氧化物发生化学反应,生成氮气 和水的方法。
3.3 SCR 催化剂 SCR catalyst在 SCR 反应中,促使还原剂选择性地与烟气中的氮氧化物在一定温度下发生化学反应 的物质。
本标准中所指催化剂为 V2O5WO3(MoO3)/TiO2 系列。
3.4 标准状态 standard condition指烟气在温度为 273.15K,压力为 101325Pa 时的状态,简称“标态”。
3.5 节距/间距 pitch蜂窝催化剂指孔宽度(孔径)与内壁厚度之和。
板式催化剂指相邻两壁中心之间的距离。
波纹式催化剂指相邻两直板中心之间的距离。
3.6 孔数 cell指蜂窝催化剂单元体截面(150mmx150mm)上每边的正方形烟气通道的个数。
3.7 废弃催化剂 spent catalyst指活性失去很大、中毒很深,不能再生或再生成本很高以及再生使用后的废旧催化 剂。
3.8 还原剂 reductant脱硝系统中用于与NO x 发生还原反应的物质。
3.10 脱硝效率 DeNOx efficiency脱硝装备脱除的NOx 量与未经脱硝前烟气中所含 NOx 量的百分比。
3.11 氨逃逸浓度 ammonia slipSCR 反应器出口烟气中氨的质量与烟气体积(101.325kPa、0℃,干基,6%O2)之 比,一般用mg/Nm 3 表示。
3.12 SO2/SO3 转化率 SO2/SO3 conversion rate在SCR反应器中烟气中的二氧化硫(SO2)被氧化成三氧化硫(SO3)的体积浓度百分 比。
3.13 氨氮摩尔比 NH3/NO XSCR反应器入口喷入氨的物质的量与氮氧化物物质的量之比(NH3/NO X)。
3.14 磨损率 abrasion ratio催化剂单元经过磨损剂磨损后重量的损失率。
3.15 催化剂化学寿命 catalyst chemical life从锅炉开始通烟气到更换或加装新的催化剂为止的时间; 催化剂在其化学寿命内满足性 能保证要求。
3.16 催化剂机械寿命 catalyst mechanical life指在满足脱硝系统运行要求下,催化剂保持物理形状的时间。
3.17 化学失效 chemistry deactivation催化剂在使用过程中,吸附烟气中的钙、镁、钠、钾、砷等金属离子,导致化学活性逐步下降,直至不能满足脱硝性能要求。
3.18 物理失效 physics deactivation催化剂在使用过程中,由于烟气中的灰尘磨损,逐步造成物理结构破损,或发生热烧 结,导致不能满足系统要求的脱硝性能。
4 技术要求4.1 外观4.1.1 火电厂SCR催化剂有蜂窝式、板式、波纹式或其它形式。
4.1.2 蜂窝式催化剂端面为蜂窝状,蜂窝孔道贯穿单体长度方向,单体截面边长150mm×150mm、长度300mm~1350mm的均质陶制长方体; 催化剂模块采用标准化设计。
一种典型排列是每个模块包装72个单体(6×12)。
4.1.3 板式催化剂元件为最小构成单位,数十片元件组成了催化剂单元,催化剂单元截面是 464mm×464mm,高度一般为500mm~850mm;再由催化剂单元组成催化剂模块;催化 剂模块通常情况在长宽高方向上由4×2×2共16个催化剂单元构成。
4.1.4 波纹式催化剂是由直板与波纹板交替叠加组成,催化剂单元由钢壳包装,截面为 466mm×466mm,高度一般为 300mm~600mm;典型的催化剂模块是在长宽高方向上由 4×2×2 共 16 个催化剂单元构成。
4.2 规格4.2.1 蜂窝式催化剂节距:燃煤机组宜在5.9mm~10.0mm 之间;燃油机组宜在 2.5mm~6.2mm 之间;燃气机组宜在 2.0mm~2.5mm 之间。
4.2.2 板式催化剂间距: 燃煤机组宜在6.0mm~7.0mm之间, 燃油机组宜在4.0mm~6.0mm 之间,燃气机组宜在 3.0mm~6.0mm 之间。
4.2.3 波纹式催化剂间距:燃煤机组宜在 6.0mm~10.0mm 之间;燃油机组宜在 4.0mm~ 6.0mm 之间;燃气机组宜在 2.0mm~4.0mm 之间。
4.2.4 燃煤机组所用催化剂的壁厚:蜂窝式不小于 0.6mm;板式不小于 0.7mm;波纹式不 小于 0.7mm。
4.2.5 燃气机组所用催化剂的壁厚:蜂窝式不小于 0.35mm;板式不小于 0.7mm;波纹式不 小于 0.25mm。
4.2.6 燃油机组所用催化剂的壁厚暂不作规定。
4.2.7 其它形式的催化剂可参照执行。
4.3 尺寸偏差及外观缺陷4.3.1 蜂窝式催化剂单体长度偏差不超过2mm+3mm,截面边长偏差不超过±2mm,内壁 厚偏差不超过±0.10mm,外壁厚偏差不超过±0.10mm,孔径偏差不超过±0.15mm;催化 剂模块外观的长度方向、宽度方向及高度方向偏差尺寸不超过±5mm。
4.3.2 蜂窝式催化剂端面缺损的宽度不超过 2 个孔的宽度,影响总孔数不超过 5 处;断面裂 缝宽度在 0.2mm~1.0mm,总数量不超过 8 处。
4.3.3 蜂窝式催化剂外壁缺损宽度不超过 2 个孔的宽度,总长度应不超过单体长度的一半, 影响位置不超过 2 处;外壁裂缝宽度在 0.2mm~1.0mm,贯穿长度不超过单体长度的一半, 单侧端面裂缝总数不超过 2 处。
4.3.4 蜂窝式催化剂单元长度不大于 500mm 时,翘曲变形值不超过 3mm;单元长度在 500 mm~1000mm 之间时,翘曲变形值不超过 4mm;单元长度大于 1000mm 时,翘曲变形值 不超过 5mm。
4.3.5 板式催化剂在单元长度方向、宽度方向及高度方向允许偏差为1mm~2mm,模块的 外形尺寸在宽度方向允许偏差为3mm~5mm,长度方向允许偏差为2mm~4mm,高度方 向在催化剂模块低于 1600mm 时允许偏差为±3mm, 催化剂模块高于 1600mm 时允许偏差 为±5mm;外观缺陷主要检查有无变形、变色及催化剂成分从基板上脱落。
4.3.6 波纹式催化剂在单元长度方向、宽度方向及高度方向允许偏差为1mm~2mm,模块 长度方向、宽度方向及高度方向允许偏差为3mm~5mm;外观缺陷主要检查有无变形、变 色及催化剂成分从基板上脱落。
4.4 催化剂物理性质4.4.1 蜂窝式催化剂单元横向抗压值不应小于 0.6MPa;轴向抗压值不应小于 2.0Mpa;单元 端面硬化后磨损率不应大于 0.10%,端面未硬化磨损率不应大于 0.15%。