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催化剂安装说明书

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2020年4月19日
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SCR催化剂安装、运行和维护说明书

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目 录

一、 简介 2
二、 防护措施 2
三、 运输、装卸和储存 3
四、 安装 4
五、 启动 5
六、 运行 6
七、 停运和维护 7
八、 未燃尽炭 7
九、 催化剂中毒 8
十、 催化剂更换 8
十一、 催化剂测试 8
十二、 废弃催化剂处理 9

DKC ZERONOXR 催化剂是用于燃煤电厂SCR脱硝装置的一种特殊催化剂，其独特的配方能够有效降低烟气中的NOX污染物浓度，使排放的烟气达到国家环保规定的要求。
一、 简介
DKC ZERONOXR 催化剂是陶制化、整体具有活性的蜂窝式催化剂，其基材是钛白粉（TiO2）,主要活性物质是五氧化二钒（V2O5）。
蜂窝式催化剂单体经过挤压成型，横截面尺寸为150mm×150mm，长度可达1300 mm。一般72个蜂窝式催化剂单体由一个钢制壳体组成一个催化剂模块（如图1.），模块中72个催化剂单体之间填充有耐高温的陶瓷纤维带。由于催化剂及其钢制壳体材料的热膨胀系数不同，这种有弹性的陶瓷纤维带给催化剂一定的预应力，以防止SCR运行时因热膨胀位移差而产生热应力，同时也能够防止催化剂单体被机械损坏。催化剂模块采用有延展性的薄膜包装，内置干燥剂，防止外来湿气或雨水对催化剂的不利影响。催化剂模块底部设有木质托盘，方便催化剂模块运输及吊装，如图2。
每个催化剂模块均有一个产品发运编号，模块上标注有：公司唛头、发运名牌、催化剂编号、测试模块编号、安全警示标牌等。催化剂模块发运至现场后，经过专用设备安装在垂直布置的SCR脱硝装置反应器中，催化剂布置层数一般为1～３层，烟气从上至下流经催化剂层。

图1.单体-模块-催化剂层 图2.催化剂模块产品

二、 防护措施
ZERONOXR 催化剂出厂前，经过东方凯特瑞质检部门严格检验，其外观质量及各项性能指标均达到规定的要求。催化剂发运至现场后，操作人员在装卸催化剂之前应详细阅读产品维护手册，并采取以下防护措施：
1、 催化剂防潮措施
2、 佩戴防护手套
3、 佩戴防尘口罩
4、 在接触催化剂时严禁饮食、吸烟等
5、 在接触催化剂后要漱口、洗脸、洗手等
催化剂装卸时，应严格按产品维护手册规程操作，不正确的操作不但会对催化剂物理性能产生影响，而且会危及身体健康。
如果没有采取以上防护措施，催化剂的某些成份（如V2O5,W等）和催化剂粉尘会对外部环境产生以下影响:
1、 对眼睛和皮肤产生刺激
2、 经过呼吸和吞咽进入体内，损坏人体健康
3、 如有大量V2O5进入湖泊或河流，会对环境有一定的影响。

三、 运输、装卸和储存
催化剂在运输前和储存过程中，应检查催化剂模块底部托盘（木质）是否放置正确，外部包装延展薄膜是否完好，催化剂模块是否水平放置（单体长度方向与地面平行或与车行方向一致），储存期间的催化剂模块还需采取防水、防潮措施。
催化剂长途运输过程中，车辆应缓慢行使，避免因车辆刹车或加速，造成催化剂模块滑动而引起催化剂机械损坏。在高栏货车、集装箱装运时，应对催化剂模块进行加固，确保平稳、牢固，必须在箱内采取防滑、防撞、防震保护措施（如图３）。

图3.催化剂运输 图4.催化剂储存
在催化剂装卸过程中，应防止振动，推荐采用充气轮胎并装有减震器的提升叉车进行装卸。如果在没有提升叉车而采用吊车装卸时，建议使用专用尼龙纤维带吊装，可防止产品滑落而造成机械损伤。
催化剂现场存放时，应注意以下事项：
1）催化剂模块最好存放在室内库房，并在其底部和上部覆盖防潮雨布，防止催化剂受潮。周边应设置警示围栏，防止发生碰撞而造成催化剂模块损坏。
2）催化剂存放场地的地面必须保持平整。催化剂模块存放时允许叠放，叠放层数不得超过2层，且上下层催化剂模块之间采用木质支架间隔（如图7.）。
3)如果需长期储存,库房须保持干燥，防潮、防水，建议存放时间不超过6月。
4）如不具备室内库房存放条件的，在室外地面平整、干燥、具有严格保护措施的情况下，建议存放时间不超过3月。
四、 安装
从反应器的最上层开始装催化剂，安装完后再安装下一层，从上至下依次安装，以防止安装过程中跌落物和杂质损坏下层催化剂。如果安装顺序相反，则安装上层催化剂时，下层催化剂必须用防水（火）布或钢板进行保护。催化剂安装步骤如下：
1）除去外包装及托盘后，用翻转装置将模块翻转90°,使其单体长度垂直地面（催化剂单体迎风面方朝上）。翻转过程中应尽量小心操作,防止催化剂模块损坏。
2）催化剂模块翻转90°后，按所设吊孔位置用反应器上安装的电动葫芦将催化剂模块吊至反应器催化剂装载平台，注意避免在雨天或恶劣气候下进行模块吊装。
3）用转运小车将催化剂模块从装载平台运送至反应器催化剂装载门前，经过反应器内的手动葫芦将模块放置在位于反应器内有液压升降平台的专用轨道四轮小车上。
4）安装人员推动小车至指定位置处，卸下模块，退出小车。
5）按上述步骤依次安装模块，直到将此列催化剂模块安装至剩下最后一个模块位置后，用手动葫芦吊装最后一个模块。
6）安装完一列后，将小车位置调整至第二列，依次按上述步骤安装，直至将这一层催化剂全部安装完毕。
7）安装完一层催化剂后，接着按同样的方法安装第二层催化剂，直到所有层催化剂全部安装完毕。
吊装催化剂模块时，为防止催化剂跌落、振动造成催化剂损坏，建议采用专用尼龙纤维带进行吊装。吊装时，注意要避免轻踏催化剂模块，以防造成内部单体损坏。
模块必须按照SCR催化剂模块布置图进行安装，特别是测试单体的安装，为后期催化剂性能测试取样做好准备。

图5.催化剂模块翻转装置 图6.催化剂密封
催化剂模块吊装完成后，按催化剂密封设计图纸进行密封板安装。安装催化剂密封时应注意以下事项：
- 两个模块之间以及模块和反应器墙之间均按密封设计图纸分别进行密封板安装，以防止烟气泄漏。
- 在焊接密封装置时，须做好催化剂的保护，避免焊渣和杂物进入催化剂中，造成对催化剂的损坏。
- 催化剂安装好后，将反应器、烟气通道和催化剂层彻底清理，防止污染和催化剂堵塞。
五、 启动
催化剂安装完成后，关闭反应器上所有人孔和检测孔，并随机组同步进行吹扫清洗。锅炉机组启动后，应尽快投运脱硝装置。脱硝装置投行前，应确认锅炉部件防腐材料或类似的涂层材料不会对催化剂造成损坏。
锅炉启动后催化剂投运前（开始喷氨前），系统应具备以下条件：
- 喷氨装置正常。
- 锅炉运行正常。
- 反应器进出口烟气温度满足最低运行温度要求。
锅炉机组启动过程中,如果烟气温度没有达到催化剂的最低运行温度要求就喷入氨，在催化剂表面易生成硫酸氢氨，将会堵塞催化剂孔。
锅炉启动过程中，烟气中的氨盐、硫酸、水和其它凝结物低于各自的露点温度时，催化剂将其吸入孔内，温度升高时，这些物质蒸发将导致催化剂孔内压力增大，产生的机械应力可能造成催化剂损坏。因此锅炉启动时，应按如下要求控制温升速度：
烟气温度
烟气最高温升速率
70℃以下
5℃/分钟
70℃-120℃
10℃/分钟
120℃以上
60℃/分钟
在烟气升温过程中，应快速经过水和酸的露点温度，不能中断，否则将引起催化剂活性不可逆转地降低。
当烟气温度达到催化剂最低运行温度后，开启喷氨系统，催化剂投入运行。
六、 运行
催化剂必须在一定温度范围内运行，当烟气温度低于催化剂最低运行温度时，应停止喷氨，防止铵盐生成；当烟气温度超过催化剂最高运行温度时，催化剂将会出现烧结，彻底失去活性。
1) 防止铵盐形成
当烟气温度较低（280℃以下）情况下，烟气中的H2O、SO2/SO3和NH3反应生成硫酸铵或硫酸氢铵覆盖在催化剂表面，降低催化剂的活性。
铵盐的形成如下：
当SO3较高时，将形成硫酸氢氨：NH3+SO3+H2O---NH4HSO4
当NH3较高时，将形成硫酸氨： 2NH3+SO3+H2O---（NH4）2 SO4
为了防止铵盐形成，当烟气温度低于催化剂最低运行温度时，必须停止喷氨。
2) 防止积灰
催化剂运行过程中，启动吹灰器定期对催化剂表面进行吹灰，防止积灰堵塞催化剂孔，降低催化剂的脱硝性能。运行期间，观察催化剂压降变化情况，必要时能够重新调整吹灰器的吹扫频率。一般在以下情况需要启动脱硝吹灰器：
a. 锅炉吹灰以后
b. 锅炉低负荷（非满负荷）运行以后
c. 在设备停运以前
e. 锅炉系统有明显的压降之后。
当采用蒸汽吹灰器时,吹灰蒸汽应满足以下条件:
- 蒸汽为温度≥350℃的过热蒸汽
- 吹灰压力≥5bar
蒸汽吹灰器的喷口应与催化剂表面保持合适的距离，距离过大，吹灰效果不好，距离过小，对催化剂会产生磨损。一般，蒸汽吹灰器的喷口与催化剂表面的距离为500mm左右，具体应按吹灰器供货商提供的数据。
另外，催化剂运行过程中，应注意监测相关运行数据（如喷氨流量、运行温度、压力等）和设备情况，对出现的非正常情况及时分析、处理，确保催化剂正常运行。
七、 停运和维护
当锅炉检修需要停运SCR脱硝装置时，先停止喷氨，持续运行一段时间后再停炉，使催化剂中残留氨全部参加反应，防止催化剂冷却过程中铵盐的形成。停炉后，继锅炉吹灰器吹扫后启动脱硝吹灰器，以清除催化剂表面积灰，并随锅炉机组同步进行烟气路径的吹扫清洗，避免催化剂暴露在烟气中而逐渐降低活性。
停炉后，催化剂冷却过程中应尽快经过水和酸的露点温度，能够采用通风机快速冷却。系统冷却后，在确保反应器的内环境安全情况下，进入反应器内进行检查。
能够用真空清洗机清理催化剂表面灰尘沉淀物，清理完成后，关闭反应器入口烟气挡板、反应器人孔门等，并尽可能降低反应器内湿度，使之保持干燥,防止水雾形成。必要时能够用电热器加热或在SCR反应器底部安装除湿机。
八、 未燃尽炭
如果烟气中含有未燃尽炭，为了防止这些未燃尽炭附着在催化剂表面在高温下发生局部过热，有必要在反应器上安装CO检测仪，以检测烟气中CO的浓度。当烟气参数超过以下值时，建议系统进行报警，必要时停运SCR脱硝装置。
烟气参数
措施
催化剂入口和出口的温度差
当△T＞15℃时，系统报警
当△T＞30℃时，烟气将从旁路饶行或停运SCR脱硝装置。
催化剂上面的有机C
＞2500PPmv时，系统报警
催化剂上面的CO
CO＞5000PPmv时，系统报警
CO≥10000PPmv时，烟气将从旁路饶行或停运SCR脱硝装置
锅炉出口O2
O2＜4% VOL时，系统报警
以上参数的运行控制，还需结合锅炉机组的运行特点和SCR脱硝装置的运行要求，统一进行考虑。
九、 催化剂中毒
催化剂运行一段时间后，其活性由于各种原因将会降低，即催化剂中毒。造成催化剂中毒的因素很多,一般分为物理中毒和化学中毒，物理中毒的催化剂能够经过一定的方法使其部分活性得到再生，化学中毒的催化剂将彻底失去活性，不可逆转。
产生物理中毒的主要原因是烟气中的碱性金属（如Ka，Na等）、飞灰、氨盐、机械磨损等，物理中毒的催化剂能够经过清洗或加热等方法使催化剂的活性得到部分恢复。而化学中毒的原因主要是烟气中的重金属（如砷、硒等）与催化剂的化学物质发生反应，造成催化剂彻底失去活性，不能恢复。
其它造成催化剂钝化的原因，主要是有害液体扩散进入催化剂的活性中心，一般是在水和酸的露点温度的时候进入发生反应。另外，烟气中有大量的HCL（盐酸）可导致催化剂发生化学反应，从而导致催化剂钝化并使催化剂失去活性。
十、 催化剂更换
当催化剂运行时间接近或达到预期寿命其活性不能满足脱硝性能要求时，需要更换新的催化剂。为了延长催化剂的使用寿命，脱硝反应器都设有一层催化剂预留层，当反应器内初装层催化剂的活性达不到脱硝要求时，初装层的催化剂继续运行，而装入预留层催化剂，使催化剂的整体活性得到提高。待催化剂再次失去活性时，再依次逐层更换催化剂，使催化剂的寿命得到有效延长，以降低运行成本。
十一、 催化剂测试
1) 测试单体
SCR反应器内的每层模块都按一定顺序布置有若干个测试单体，这些测试单体安装在一个取样盒中，在停机时能够方便地抽出单体进行检测。定期对催化剂测试单体进行性能检测，能够了解催化剂的运行情况和活性变化情况。每层催化剂至少取出一个催化剂测试单体，由DKC在特定测试条件下对催化剂性能进行检测。
取出催化剂测试单体后，将备件催化剂单体再安装上去,系统继续投运。
定期对催化剂进行抽查检测是非常重要的，每次取出催化剂单体后，注意在上面应用箭头标出烟气流向。

图7.测试单体
2) 催化剂性能检测
催化剂活性反映了在特定的条件下对NOx的脱除能力，其性能检测必须由有专业设备和专业人员的公司完成。DKC能够为用户提供专业的催化剂性能检测服务，并提出经济运行分析和评估，为催化剂的可靠运行提供保障。
十二、 废弃催化剂处理
失效更换下来的催化剂如果没有再利用的价值，不能当作普通垃圾丢弃，因为催化剂含有毒物质，如果不作处理直接抛弃，将会对土壤、河流等造成污染。废弃催化剂须由专业公司回收，经特殊包装处理后在专门的场地进行深度填埋。