火電廠煙氣脫硝催化劑檢測技術規范國家能源局發布 Ⅱ 12規范性引用文件 13術語和定義 14檢測內容 35檢測方法 3附錄A(資料性附錄)微型催化劑活性測試裝置 13附錄B(資料性附錄)特殊尺寸的平板式催化劑活性測試裝置 I1火電廠煙氣脫硝催化劑檢測技術規范本標準規定了火電廠煙氣脫硝催化劑的檢測內容及使用的設備和方法。本標準適用于火電廠煙氣脫硝峰窩式、平板式催化劑的檢測，波紋式催化劑可參照執行。2規范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文性琪最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T14642工A循環冷卻水及鍋爐水中氟、氯、磷酸根、亞硝酸根、硝酸根和硫酸根的測定離子色譜法(GB/T14642-2009,ASTMD4327:2003,NEQ)GB/T14669量氨的測定離子選擇電極法GB/T16157a固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態污染物采樣方法GB/T19587.氣體吸附BET法測定固態物質比表面積(GB/T19587—2004,IsO|9277:1995,NEQ)GB/T21650美壓汞法和氣體吸附法測定固體材料孔徑分布和孔隙度第|1部分：壓汞法(GB/T21650.1—2008,so15901-1:20GB/T23942(化學試劑電感耦合等離子體原子發射光譜法通則HJ534環境空氣氨的測定次氯酸鈉-水楊酸分光光度法HJ/T43固定污染源排氣中氮氧化物的測定鹽酸萘乙二胺分光光度法HJ/T56固定污染源排氣中二氧化硫的測定碘量法SH3501石油化土有毒、可燃介質鋼制管道工程施工及驗收規范JJG662順磁式氧分析器檢定規程massconcentrationofnitrogenoxidesChemiluminescencemethod)ISO9352塑料用磨輪測定抗磨耗性能(Plastics.DeterminationofresistancetowearbyabrasiveISO10498環境空氣二氧化硫的測定紫外線熒光法(AmbientairDeterminationofsulfurdioxideUltravioletfluores3術語和定義下列術語和定義適用于本標準。標準狀態standardcondition煙氣在溫度為273K,壓力為101325Pa時的狀態，簡稱標態。選擇性催化還原法selectivecatalyticreduction(SCR)在催化劑作用下，氨基還原劑與氮氧化物反應，生成氮氣和水的脫硝工藝。23反應器出口煙氣中氨的質量與煙氣體積(101325Pa、0℃,干基，過量4.2理化特性指標應包括脫硝催化劑的抗壓強度(蜂窩式板體的壁厚(δ。),節距(r),波高(hs)和波寬(bs)。4圖1蜂窩式催化劑單元體及截面示意圖圖2平板式催化劑單元體及截面示意圖少于10個，最終結果應取其算術平均值。蜂窩式催化劑的幾何比表面積應按公式(1)計算：平板式催化劑的幾何比表面積應按公式(2)計算：5w——折彎前的單板寬度，mm;n——平板式催化劑單元體中單板的數量。蜂窩式催化劑的開孔率應按公式(3)計算：E——催化劑的開孔率，平板式催化劑的開孤率應按公式(4)計算：5.2理化特性指標5.2.1蜂窩式催化劑抗壓強度c)襯墊片。度應為3mm～6mm的高嶺棉或陶瓷纖維紙。d)切割機。般選用立式鋸床，能保證催化劑切割時端面平整、光滑即可。1)在催化劑單無體的未經硬化部位，截取兩個長度為150mm±2mm的試樣，分別用于測定軸向抗壓強度和徑向抗壓強度。試樣應保持結構完整且無裂紋，切割面應平整光滑并與催化2)測量試樣受壓面4個不同位置的高度以檢驗受壓面的平行度，任何兩個測量點的高度之差應不大于平均高度的2%。3)按照的要求測量試樣受力面的截面尺寸。4)將兩片高嶺棉或陶瓷纖維紙分別放在試樣受力面的頂部和底部，并將試樣裝入塑料袋中，b)測試。將試樣置于壓力試驗機兩塊壓板的中心位置，開啟壓力試驗機并以1125N/s的加壓速率連續均勻施加壓力，直至試樣完全破碎或壓力試驗機完全停止，記錄此時的最大壓力示值。c)計算。蜂窩式催化劑的軸向和徑向抗壓強度應按公式(5)分別計算：6L——試樣底部(或頂部)長度，mm;W——試樣底部(或頂部)寬度，mm。a)柱軸彎曲試驗儀。應適用于厚度為0.7mm～0.8mm的板材。b)芯軸。軸徑為8mm,應由硬質抗腐蝕材料(如不銹鋼)制成。c)游標卡尺。量程應為0mm～200mm,最大允許誤差應為±0.01mm。e)切割機。一般選用立式鋸床，能保證催化劑切割時端面平整、光滑即可。a)試樣制備。從平板式催化劑上切割一塊尺寸約為90mm×50mm的試樣，試樣不應包含催化劑c)計算。平板式催化劑的黏附強度應按照公式(6)計算：λ——黏附強度，%;測試裝置如圖3、圖4所示。圖3樣品倉串聯布置的磨損強度測試裝置流程圖圖4樣品倉并聯布置的磨損強度測試裝置流程圖7對比樣品倉和磨損劑收集裝置、除塵裝置等主要部分組成，測試樣品和對比樣品可a)電子秤。最大允許誤差應為±10g。c)磨損劑。干燥的高硬度石英礦砂，粒徑范圍應為40目～50目。a)試樣制備。截取長度和寬度均為60mm～80mm,高度為100mm±2mm的試樣兩塊(應保持孔型完整),作為測試樣品和對比樣品。將樣品置于105℃±2℃的恒溫烘箱中干燥2h,取出并自表1蜂窩式催化劑磨損強度測試條件測試時間h2c)蜂窩式催化劑的磨損強度應按照公式(7)計算：m,——測試樣品測試前質量，g;m?——對比樣品測試前質量，g;平板式催化劑的磨損強度應采用研磨法測試，測試裝置應為旋轉式磨耗測試儀。a)卷尺。最大允許誤差為±1mm。c)干燥箱。溫度波動范圍為±1℃。d)干燥器。干燥劑為無水硫酸銅。e)剪板機。可剪板厚大于或等于2mm,可剪板寬大于或等于1000mm。f)錐鉆。直徑為8mm。8a)試樣制備。截取長度和寬度均為90mm±2mm的試樣兩塊用錐鉆在試樣中心鉆孔。將鉆孔后的試樣放入60℃干燥箱中干燥30min,然后放入干燥器中冷卻30min,用電子天平測量并記錄試樣質量(從干燥器中取出后的稱重過程應在60s內完成)。b)測試。將試樣固定在磨耗測試儀中，按照表2要求設置磨耗測試儀，啟動測試。表2平板式催化劑磨損強度測試條件研磨結束后，將試樣再次放入60℃干燥箱中干燥30min,然后放入干燥器中冷卻30min,測量并記錄試樣質量(從干燥器中取出后的稱重過程應在60s內完成)。c)平板式催化劑的磨損強度應按公式(8)計算：a)比表面積儀。應根據BET原理制作。b)電子天平。最大允許誤差應為±0.0001g。測試方法應符合下列要b)測試。試樣經真空脫氣處理后，冷卻至室溫，按照GB/T19587的規定，利用比表面積儀按照多點BET法進行測試。a)壓汞儀。最大壓強應不低于200MPa,孔徑測量范圍為5nm～1000μm;各化學成分檢出限應不b)電子天平。最大允許誤差為士0.0001g。a)采樣及預處理。從催化劑有效反應壁面截取試樣，放入坩堝并置于馬弗爐內，在300℃條件下煅燒1h,取出后置于干燥器中冷卻至室溫。從冷卻后的樣品中稱取質量為0.62g～0.68g的試樣放入樣品管，密封后裝入壓汞儀，開始抽真空，直至殘壓不高于7Pa,以排除試樣中的氣體并b)測試。測試應分為低壓和高壓兩個步驟，均按照GB/T21650.1的規定進行。9三氧化鉬(MoO?)、五氧化二釩(V?O?)、氧化鋇(BaO)等。a)X射線熒光光譜儀(簡稱XRF)。各化學成分檢出限不大于50μg/g。b)壓片機。壓強范圍為OMPa～100MPa,制樣時壓強應不低于30MPa。c)鉑金坩堝。95%鉑+5%金。d)混合氣體。90%氬氣+10%甲烷。e)標準樣品。基體材質應與脫硝催化劑樣品一致。b)測試。用XRF測試催化劑的化學成分。測試儀器和材料應符合下列要求：a)電感耦合等圖子發射光譜儀。波長為160nm～820nm,反射功率不大于10w,功率波動不大于0.1%,頻率穩定性不大于0.1%。d)微波消解器(如需要)。壓力不低于3MPa,耐溫不低于300℃。e)氬氣。純度不低于99.99%。a)試樣制備。從待測催化劑需測量部位取樣，參照GB/T23942規定采用適宜的方法消解。b)試液制備。參照CB/T23942規定制備待測液、程序空白試液和標準溶液。c)測試。參照GBT23942標準規定進行，標準曲線的線性相關系數應不低于0.999。5.3工藝特性指標5.3.1測試裝置裝置流程。脫硝催化劑工藝特性指標的檢測應采用專門的測試裝置，針對完整的蜂窩式催化劑單元體或按照特殊要求切割后的平板式催化劑進行，其裝置流程見圖5。微型催化劑活性測試裝置參見附錄A,特殊尺寸的平板式催化劑活性測試裝置參見附錄B。圖5脫硝催化劑工藝特性指標測試裝置流程圖(濕基)℃%%123456a)新催化劑的測試，宜采用設計煙氣條件作為測試條件。b)已使用過的催化劑的測試，宜采用工程實際煙氣條件作為測試條件。老化。新催化劑測試前應對其進行老化處理。老化過程為待系統煙氣參數按調節穩定，持續通煙氣30h后，每隔1h對反應器出口煙氣中SO?和SO?濃度進行檢測。當滿足以下條件時，表明新催化劑的老化完成，可以進入正式測試階段。a)連續4個測試數據不存在同一種趨勢。b)測試結果的標準偏差小于10%。測試。進入正式測試階段后，當30min內反應器(如多個反應器串聯，則指第一個反應器)入口的煙氣參數波動幅度滿足表5的要求時，可開始進行各參數的測量。表5試驗期間允許的系統參數波動范圍波動范圍1%(相對值)2℃3%(絕對值)4%(相對值)5SO?濃度%(相對值)6SO?濃度%(相對值)7H?O含量%(相對值)8測試期間，當煙氣條件發生變化時，應穩定1h后方可進行數據采集。每隔1.0h～1.5h測定一次，至少測定5次。當相鄰兩次的測量結果相對偏差不大于10%時，可以結催化劑單元體的脫硝效率應按公式(9)計算：η-——催化劑單元體的脫硝效率，%;催化劑單元體的活性應按公式(10)計算：SO?/SO?轉換率應按公式(11)計算：(資料性附錄)微型催化劑活性測試裝置A.1概述微型催化劑活性測試裝置因具備試驗成本低、測試結果可重復性強等優點，生產過程中應用較為廣泛，其檢測結果的定性趨勢可用于區分不同配方催化劑次催化劑產品的質量控制。但由于試驗樣品民寸、試驗煙氣條件等與工程實際狀況存測試裝置的定量測試結果意義不大。本附錄所述的微型催化劑活性測試裝置僅適用家或科研單位的產品研發及產過程質量控制，不適用于以催化劑運行管理為目的的性能測試或任何第A.2.1試樣制備微型測試裝置的試樣固定在試樣盒中。試樣盒為長方體，其橫截面為邊長20mm～50mm的正方長度通常為200nn300mm。蜂窩式催化劑試樣一般包括2孔～5孔，切割時應保持孔型完整。平板式催化劑試樣約3片～5片，不應包含波形部分A.2.2試驗煙氣來源由于所需煙小，微型測試裝置的試驗煙氣一般采用配氣法產生，而單無體測試裝置的煙氣可采用配氣法、燃燒法或其他方法產生。微型測試裝置主象用于產品研發或生產過程質量控制趨勢，因此其試驗煙氣成分(O?