催化剂再生技术规范书.docx

焦作万方电厂#1机组（300MW）脱硝催化剂再生技术方案技术规范龙净科杰环保技术（上海）有限公司2015年3月第四部分技术规范1、总则焦作万方电厂1#为300MW机组，设置2个脱硝反应器，催化剂按2+1（预留层为最上层）布置，于2013年3月底初装2层重庆远达蜂窝式催化剂，每层40个，共计160个模块206.7m，于2014年6月安装预留层催化剂，采用江苏德来特厂家，每层40个模块，共计80个模块103.35m。本次再生最底层80个催化剂共计103.35m，采用工厂再生方式，总工期为35天，包含催化剂拆卸、运输、工厂再生、检测、包装、安装。对不能再生的催化剂进行无害化处理，并补充相应的催化剂。1.1 本技术规范适用于焦作万方电厂1#机组烟气脱硝装置催化剂再生项目，它提出了该再生工程催化剂再生及再生后性能保证值等方面的技术要求。1.2本技术规范所提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节做出规定。失活催化剂属于危险废物，参照关于加强废烟气脱硝催化剂监管工作的通知（环办函2014990号）和废烟气脱硝催化剂危险废物经营许可证审查指南（环保部公告2014年 第54号）执行。1.3失活催化剂出厂以后，若投标方未按国家危险废物相关法律、法规要求处理、处置，其所有法律责任均由投标方负责。1.4投标方须具备2台300MW或1台600MW及以上火电机组的脱硝催化剂工厂再生业绩。1.5如投标方没有以书面形式对本技术协议的条文提出异议，那么招标方认为投标方提完全满足本投标文件的要求。1.6失活催化剂再生及无害化处理除执行本规范外，尚应符合国家现行的有关标准、规范和规定。1.7本投标文件所使用的标准如与所执行的标准发生矛盾时，按较高标准执行。1.8在今后合同谈判及合同执行过程中的一切文件、信函等必须使用中文，如果提供的文件中使用另一种文字，则需有中文译本，在这种情况下，解释以中文为准。1.9未尽事宜，由双方进行协商确认。2、工程概况2.1.1 项目概述焦作万方电厂1#机组工程烟气脱硝工程，采用选择性催化还原法（SCR）脱硝工艺，SCR烟气脱硝系统采用高灰段布置方式，即SCR反应器布置在锅炉省煤器出口和空气预热器之间，不考虑省煤器高温旁路系统。2.1.2 厂址所在地厂址位于河南省焦作市马村区，位于河南省西北部，焦作市区东北部。北依太行，南眺黄河。地势西北高东南低，北依太行山脉。北部为山区、丘陵区，中、南部为平原地区。地势海拔87.7299.4米。2.1.3.1公路2013年马村区道路建设总里程41公里，建成城区道路4条、农村公路5条。辖区内有焦枝铁路、焦辉公路、焦新公路，11条铁路专用线以。张弓、白庄五个铁路专用货场，年吞吐量为400万吨。2.1.3.2 水路马村区境内地下水充裕，是天然的地下水汇集盆地，且品质优良。同时，南水北调、西气东输工程都途经马村区。2.1.4气象条件马村区属于温带大陆性气候，2013年马村区平均降雨量600毫米，蒸发量17002000毫米，年平均气温在14.214.8之间，日照22002400小时，无霜期216240天。2.2、原脱硝系统设计运行状况2.2.1原脱硝系统设计概述NOx出入口，脱硝效率、氨逃逸、SO2/SO3转化率、反应器尺寸、各层催化剂规格及安装时间、体积数量、模块尺寸、模块排列方式等。2.2.2催化剂催化剂说明、催化剂设计要求（包括正常连续运行时温度、最高连续运行温度、化学寿命）2.2.3性能保证2.2.3.1 NOx脱除率、氨的逃逸率、SO2/SO3转化率前提条件，包括锅炉负荷范围、入口NOx浓度、粉尘含量、飞灰粒径、第一层催化剂入口烟气参数均匀性指标（如速度偏差值、温度偏差值、氨氮摩尔比偏差值、烟气入射催化剂角度、催化剂堵塞率）。在下列条件下，对NOx脱除率、氨的逃逸率、SO2/SO3转化率同时进行考核。催化剂在性能考核时，NOx脱除总效率不小于 %，氨的逃逸率不大于 ppm，SO2/SO3转化率小于 %；2.3.3.2压力损失单层再生催化剂的压力损失不大于 Pa。3、设计条件3.1脱硝装置及原催化剂有关的参数见下表：催化剂技术数据.催化剂指标单位技术参数备注及说明型式蜂窝式孔数20催化剂几何尺寸及重量催化剂元件元件尺寸mm150150节距（pitch）mm7.42壁厚mm0.7外壁厚mm1.2元件高度mm798元件有效脱硝表面积m28.58元件体积m30.018催化剂比表面积m2/m3478元件质量kg7.18催化剂体积密度g/cm30.4催化剂模块模块尺寸（长宽高）mmmmmm19069661080模块内催化剂元件数量个72每个模块内催化剂表面积m2617.94模块内催化剂体积m31.29每个模块的催化剂净重量kg517.1每个模块的总重量kg1000催化剂层每层催化剂模块数个58核算烟气流通催化剂面积m224717.6本类型模块需要的合理SCR结构体层高m3.74.2单SCR结构体催化剂层数层2+1单个SCR结构体催化剂总数催化剂总面积m249435.2催化剂总体积m3103.35单台反应器催化剂净重量kg41280催化剂化学指标催化剂主要成分催化剂中TiO2含量%0-90催化剂中V2O5含量%0-3催化剂中WO3含量%0-10催化剂中MoO3含量%0催化剂活性指标催化剂初装活性Kom/h42.612000小时后的催化剂活性Km/h38.8到寿命后的催化剂活性KEm/h35.3催化剂物理指标使用温度设计使用温度407允许最高使用温度范围427允许最低使用温度范围300设计指标设计单个SCR反应器烟气量（实际体积）Am3/h1327027烟气流经催化剂内表面速度m/s5.69要求SCR入口截面烟气速度均方根偏差（RMS）_%15要求SCR入口截面烟气氨氮摩尔比均方根偏差（RMS）_%5其它热容量kJ/kgC耐压强度kg/cm2轴向:20径向6耐磨强度（质量损失方式）0.15(每公斤沙3小时)催化剂测试块类型抽屉式模块尺寸（长宽高）mmmmmm151144820数量（每层/单反应器）个/个5/10催化剂参数性能值脱硝效率(按照入口NOx浓度370mg/Nm3考虑)初装(4400小时内)%92.112000小时%89.824000小时%84.6氨的逃逸率初装(4400小时内)L/L1.312000小时L/L1.624000小时L/L2.1SO2/SO3转化率初装(4400小时内)112000小时124000小时1单层催化剂烟气阻力初装(4400小时内)烟气阻力Pa28512000小时烟气阻力Pa30524000小时烟气阻力Pa330催化剂寿命催化剂化学寿命h24000催化剂机械寿命年103.2 燃料煤种说明煤质及灰成分分析表设计煤种成分单位重量百分比（湿）体积百分比（湿）体积百分比（干）C.DIOXIDE%22.0714.9916OXYGEN%3.553.333.55NITROGEN%70.5275.3480.4S.DIOXIDE%0.10.040.05WATER%3.776.29其中2%左右SO2将转化为SO3校核煤种1成分单位重量百分比（湿）体积百分比（湿）体积百分比（干）C.DIOXIDE%22.4515.316.27OXYGEN%3.533.33 3.54NITROGEN%70.2775.3480.09S.DIOXIDE%0.210.10.1WATER%3.545.93其中2%左右SO2将转化为SO3校核煤种2成分单位重量百分比（湿）体积百分比（湿）体积百分比（干）C.DIOXIDE%22.8215.5716.56OXYGEN%3.523.323.53NITROGEN%69.9675.0779.84S.DIOXIDE%0.140.070.07WATER%3.565.98其中2%左右SO2将转化为SO3设计煤种BMCRBRL75%THA50%THA30%THAHPO省煤器出口过量空气系数-1.201.201.201.321.401.20省煤器出口湿烟气量m3/h26540542529180175156312981268201132348687省煤器出口湿烟气量Kg/s391375271206138367省煤器出口烟气温度407401374357324367烟气含尘量g/Nm329.7029.6329.0425.9423.4329.57NOxmg/Nm3500校核煤种1校核煤种2BMCRBRLBMCRBRL省煤器出口过量空气系数1.201.201.201.20省煤器出口湿烟气量2649436252419526892532562271省煤器出口湿烟气量390375394378省煤器出口烟气温度407401407401烟气含尘量29.8529.7937.2837.19NOx6806303.3 脱硝系统流场及灰分设计基本条件项目单位技术参数入口氨混合物充分混合催化剂堵塞% 10%氨气分布的变化% 5%速度分布的变化% 10%温度的变化oC 10oC最大烟气流量标准差% 15%最大烟气氨/氮氧化物标准差% 5% 250 95%飞灰粒径 700 98% 1100 100%最大入口氮氧化物mg/Nm3370入口最大飞灰g/Nm3 (dry干基, 6% O2) 314规范及术语4.1 标准、规范GB8978 污水综合排放标准GB9078 工业炉窑大气污染物排放标准GB12348 工业企业厂界环境噪声排放标准GB13392 道路运输危险货物车辆标志GB15562.12 环境保护图形标志GB15618 土壤环境质量标准GB14848 地下水质量标准GB16297 大气污染物综合排放标准GB18597 危险废物贮存污染控制标准GB26452 钒工业污染物排放标准GB50483 化工建设项目环境保护设计规范危险废物转移联单管理办法（国家环境保护总局令第5 号）关于加强废烟气脱硝催化剂监管工作的通知（环办函2014990号）危险废物经营单位编制应急预案指南（国家环境保护总局公告 2007年第48 号）废烟气脱硝催化剂危险废物经营许可证审查指南（国家环境保护总局公告 2014年第54 号） DL/T 1286-2013 火电厂烟气脱硝催化剂检测技术规范VGB VGB PowerTechEPRI Electric Power Research Institute5、技术要求及性能保证5.1 总的要求5.1.1 投标方必须持有废烟气脱硝催化剂危险废物经营许可证(HW49)。5.1.2 失活催化剂转运前必须办理危险废物转运五联单。（危废转运五联单办理流程规定，发生地办理主体应为招标方，投标方可协助办理；接收地办理由投标方承担）5.1.3催化剂运输车辆应持有交通主管部门颁发的危险货物道路运输许可证。5.1.4 失活催化剂的收集、贮存、运输、再生、利用处置活动应严格执行关于加强废烟气脱硝催化剂监管工作的通知和废烟气脱硝催化剂危险废物经营许可证审查指南。5.1.5投标方应保证运输安全，在运输过程中若有缺失投标方要承担相关责任。5.2 技术要求脱硝催化剂采用工厂再生方式，总工期为35天，包含催化剂拆卸、运输、再生、检测、包装、安装。对不能再生的催化剂进行无害化处理，并补充相应的催化剂。5.2.1 催化剂拆卸及地面转运先拆除催化剂模块间的密封条，并将密封条保存起来，做到最大程度的利旧。催化剂吊装葫芦正下方0米地面应敷设彩条布。拆卸过程中应平稳缓慢的转移催化剂模块，吊装过程禁止模块发生刚性碰撞。蜂窝式催化剂模块地面转移前需采用翻转装置翻转90，为防止振动须采用充气轮胎并装有减震器的提升叉车进行装卸。整个拆卸及转运过程禁止在雨雪天气进行，并保证现场环境温度大于5。5.2.2现场预清灰采用催化剂专用除尘设备对拆除下来的失活催化剂进行现场清灰处理，产生的干灰应及时运到电厂灰库；清灰过程中产生的催化剂碎块（如有）使用包装袋装好并随催化剂模块一起运回投标方进行无害化处理。5.2.3现场防护包装对每一个催化剂模块使用塑料薄膜进行包裹后集中堆放在干燥、平整的混凝土地面上。催化剂模块必须利用枕木垫高，催化剂模块允许叠放，总层数不能超过2层，且上下层催化剂模块之间采用垫木间隔。室外堆放时，必须利用彩条布进行整体包覆，确保催化剂不淋雨、不受潮。5.2.4催化剂运输催化剂长途运输过程中，加装防雨蓬布（集装箱装运除外）进行保护。车辆应缓慢行驶，避免因车辆刹车、转弯或加速，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。5.2.5工厂再生失活催化剂工厂再生工艺要求如下：第一，经过实验室周密检验分析，并与已有的强大数据库进行比对，量身定制出再生的最佳工艺方案。第二，预处理：模块进入除尘车间，继续去除催化剂表面松散的飞灰。第三，物理化学处理：去除覆盖催化剂活性部位和堵塞催化剂微孔的化学物质。第四，中间热处理：清洗干净的模块被放入热处理设备中，经过严格的温度控制，巩固催化剂微孔结构。第五，经过中间热处理后的催化剂模块随即被放入具有特定催化物质的活性植入装置中，吸收活性物质，进一步恢复催化剂的活性。第六，最终热处理：植入活性物质的催化剂模块被放入特制的热处理装置中，经过特殊的升温和降温工艺，使活性物质均匀地分布在载体上并牢固粘附。第七，质量检验：包括催化剂机械性能的测试（抗压强度、磨损强度）和化学性能的测试（脱硝率，SO2/SO3转化率，催化活性等），对再生催化剂单个模块孔道疏通率要求达到98%。第八，质检达标后才能进行包装、入库。5.2.5 无害化处理失活催化剂属于危险废物，应严格按照危废有关规定对失活催化剂进行收集、贮存、运输、再生、利用处置。不可再生的失活催化剂进行无害化处理工艺如下：第一，经过实验室周密检验分析，并与已有的强大数据库进行比对，量身定制出无害化处理的最佳工艺方案。第二，预处理：模块进入除尘车间，继续清除催化剂表面、孔道内部及单元体间的灰渣和粉尘。第三，物理化学清洗：去除催化剂孔道及微孔内的所有重金属（钒除外）等有害物质。第四，干燥处理：在专门区域内干燥处理。第五，危废检测：检测合格后按一般固废处理。5.2.6 贮存5.2.6.1 再生工厂内贮存催化剂存放时，按以下条件进行：1） 库房须保持干燥，防潮、防水。2） 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。3） 保持库房内环境温度高于0摄氏度，特别是冬天贮存，必须设有采暖设备。4） 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垫木间隔。5.2.6.2 现场临时贮存催化剂在电厂的临时储存如在室外，地面应平整、干燥，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垫木间隔，并使用彩条布整体包覆。5.2.7 安装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，通过反应器内的手动葫芦进行安装就位。4）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，须采用专用尼龙纤维带进行吊装。吊装时，禁止踩踏催化剂模块，以防造成内部单体损坏。5）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。6）催化剂模块吊装完成后，按催化剂密封设计图纸进行密封条安装。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条安装，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。5.3性能保证经第三方检测，再生催化剂性能要求：5.3.1 再生催化剂活性催化剂活性指标项目单位数值对应再生层脱硝效率催化剂初装活性Kom/h12000小时后的催化剂活性Km/h24000小时后的催化剂活性Km/h说明：(1)催化剂按国际标准VGB中要求的NH3/NOX摩尔比为1进行检测，且以单条完整的单元体为检测样块。(2)催化剂投运后，招标方应每年提取测试单元体进行全尺寸性能检测。(3)K=-AV*Ln(1-)；NH3/NOx摩尔比为1。K：活性，AV：面速度，：脱硝效率。5.3.2 单层催化剂SO2/SO3转化率不超过0.5%。5.3.3 使用寿命化学寿命不低于24000小时。再生后催化剂的机械性能与再生前催化剂相比不降低（包括轴向、径向抗压强度、磨损强度）。5.3.5 再生催化剂层压差实际运行168小时内，现场仪表显示的再生催化剂单层压差不大于 285 Pa，且年递增率小于20%。二、供货范围1. 总的要求1.1中标方将拆卸下来的催化剂运回中标方厂房进行再生。总工期为35天，包含催化剂拆卸、运输、工厂再生、检测、包装、安装。1.2催化剂若基体损坏判定报废不能再生必须由双方进行确认。若确定有报废的催化剂模块/单元条，投标方对其进行无害化处理，并提供适用的催化剂单元条进行置换。1.3 投标方必须详细列出各项工作并分项报价。2. 工作清单再生催化剂工作清单序号名称规格和型号单位数量备注1再生催化剂19069661080m3103.352催化剂置换单元条150*150*798，1921孔个1152按照80%可再生率计算，如实际与预估有差异，则以单价与实际量重新核算3催化剂模块无害化处理吨16按照20%不可再生率计算，如实际与预估有差异，则以单价与实际量重新核算4模块滤网碳钢，内孔径6mm，丝径1.5mm，1890950张/不计入总价，作为备选项5催化剂拆除及再装个80装载门、人孔门及保温的拆除与恢复6现场预清灰、防护包装个807危废运输趟1从电厂至再生工厂，作为危废8再生催化剂运输趟1从再生工厂至电厂9再生后催化剂第三方检测条2全尺寸检测并出具正式检测报告。若投标方具备全尺寸检测能力并能提供正式全尺寸检测报告，则可由投标方免费承担该项工作。三、现场施工3.1前期准备3.1.1 严格落实安全措施，装车前拉好隔离带。3.1.2设备、工具及材料准备充分齐全。3.2 工期要求3.2.1 停机之前，投标方需办理完成危废转运五联单。（危废转运五联单办理流程规定，发生地办理主体为招标方，投标方应协助办理；接收地办理由投标方承担）3.2.2停机后，投标方应于 35天内完成催化剂拆卸、运输、工厂再生、检测、包装、安装等所有工作。3.3 其他注意事项3.3.1投标方必须自觉遵守电厂的有关规章制度。3.3.2施工用设备、工器具、文明生产用具自备。（包含铺垫材料）3.3.3服从电厂管理有关规定、接受安全、进度等方面监督检查与考核。3.3.4现场文明施工。3.3.5保证失活催化剂堆放现场清洁。工作结束后，作到工完、料净、场地清，交工前清理现场达到合同文件的要求，承担因违反有关规定造成的损失和罚款。四 监造和性能验收一、 概述本附件用于合同执行期间对投标方所提供的催化剂进行检测，确保投标方所提供的设备符合“技术规范”规定的要求。投标方应在本合同生效后1个月内，向招标方提供与本合同催化剂有关的检验标准。二、检验和试验检验是质量控制的一个重要组成部分。投标方须严格进行各环节的检验和试验。投标方需提供催化剂合格证、检验记录和全尺寸性能检测报告，并且作为交货时质量证明文件的组成部分。投标方检