脫硝催化劑的壽命管理是降低脫硝成本、保證脫硝效果的重要手段。再生催化劑與新催化劑均存在壽命管理的問題，且采用的壽命管理技術不同。結合失活催化劑的特性及失活原因，從再生生產工藝的設計與實施、再生催化劑的運行、停機檢修等多個方面，詳述了再生催化劑壽命管理技術和應用全過程，為燃煤電廠實施失活脫硝催化劑的再生及再生催化劑的應用提供了參考。

脫硝催化劑的壽命管理是一項復雜的技術，通過對電廠設備的運行調整、氮氧化物( NOx) 排放的要求、燃煤煤種的選擇和脫硝系統(tǒng)運行技術等因素進行綜合評估，可優(yōu)化脫硝催化劑的選擇，較大程度地延長催化劑的使用壽命，并在保證脫硝效果的前提下實現良好的技術經濟性。

失活催化劑的產生是選擇性催化還原法SCR脫硝催化劑壽命管理技術無法回避的問題。再生利用是處置失活催化劑的重要方式，它的使用也存在壽命管理的問題。與新催化劑壽命管理技術不同，催化劑再生前已經在復雜工況下長時間高溫運行，其運行情況、失活原因、再生工藝等因素對于再生催化劑壽命有重要影響。

在國外，壽命管理理念已充分融入選擇性催化還原技術，而國內脫硝催化劑壽命管理技術的工業(yè)應用尚處于初級探索階段。本文結合催化劑的失活及其再生應用全過程，重點介紹了再生催化劑壽命管理技術，為燃煤電廠實施脫硝催化劑再生提供參考。

1 再生前技術分析

1.1 運行情況評估

燃煤機組負荷浮動、煤種變化、燃燒方式調整、技術人員水平等都會影響煙氣參數，導致SCR脫硝系統(tǒng)的實際運行工況與設計值存在偏差。此外，由于國內 SCR脫硝技術研究及應用較落后，在脫硝系統(tǒng)工程設計、施工和催化劑采購過程中也可能存在技術偏差。

例如，當煤質與設計煤種一致時，部分機組仍出現比較嚴重的失活催化劑堵灰問題，這很可能是由于新催化劑在采購時節(jié)距選型失誤所致。催化劑節(jié)距等幾何參數一經確定，將無法在再生過程中改變，這就需要電廠選用煤質更好的低灰煤并加大吹灰強度，方能降低堵灰對催化劑的影響，延長催化劑的使用壽命。因此，若想提高再生催化劑的壽命管理技術，需要對催化劑再生前的機組運行狀況，尤其是實際工況與設計值間的偏差，有較為詳細的了解。

1.2 失活原因分析

SCR脫硝催化劑的失活類型可分為物理失活與化學失活。常見的物理失活包括破損、磨損和堵孔，常見的化學失活包括中毒和燒結。破損、燒結的催化劑不可再生，而其他類型的催化劑失活則需要檢測相關指標后才能確定是否可以再生。例如，機械強度比較弱的催化劑即使外觀完整，但再生后在高塵環(huán)境中可能出現破損甚至坍塌，無法保證脫硝效果。此外，不同失活類型的催化劑再生工藝也有差別。因此，需要對失活催化劑進行多項性能檢測( 見表 1) ，以判定失活催化劑是否可再生，并為可再生催化劑的再生工藝設計提供依據，保證再生后催化劑的活性得到有效恢復、活性衰減速度與新催化劑相當。

表 1 失活催化劑檢測項目

1.3 再生工藝設計

由于催化劑的運行工況不同，催化劑的失活原因、失活程度也有差別，因此需要設計針對性的再生工藝，以最大程度清除催化劑中的有毒有害物質。尤其在機組運行情況評估中，發(fā)現機組存在擴容、超低排放改造、深度調峰等重大調整時，脫硝系統(tǒng)運行工況會隨之發(fā)生較大變化，僅將催化劑活性恢復至新催化劑水平并不能滿足運行需求。此時，需要對催化劑進行拓寬溫度窗口、抗中毒等改性再生，從而使其在運行工況變化時仍能達到脫硝性能最優(yōu)化。

2 再生生產工藝控制2.1 保證機械強度

為保證再生過程中催化劑的機械強度，采用近中性清洗液對催化劑進行清洗，并在保證清洗效果前提下盡可能縮短清洗時間，減少洗液、鼓泡、超聲等對催化劑基體機械強度的影響。此外，催化劑進行熱處理時，應嚴格控制失水速率，防止因水分揮發(fā)過快等原因產生的熱應力導致的催化劑微觀結構的破壞，甚至出現宏觀裂紋。

催化劑的磨損多出現在迎風面，對迎風側進行端部硬化處理是提高催化劑抗磨損能力的重要手段，端部硬化液的選擇也十分重要。但只含硬化助劑的端部硬化液，雖然可增強催化劑的抗磨損能力，但會使經硬化處理的催化劑損失脫硝活性。因此，需要采用具活性的端部硬化液，在提高催化劑抗磨損能力的同時保證其脫硝性能不受影響。

2.2 控制活性衰減速率

再生過程中，應將催化劑中有毒有害物質含量作為重要的質量控制指標。有毒有害物種在再生催化劑殘留過多，會遷移并導致催化劑快速失活。為了有效抑制這一問題，需要根據有毒有害物質的物化特性，設計形成多重的清洗再生方式，使其在再生催化劑中的含量降低至新催化劑的水平。此外，還需要根據活性組分的熱分解性質，確定合理的再生催化劑煅燒溫度。合理控制煅燒溫度可調整活性組分前驅體的分解程度，及其在催化劑中的微觀形態(tài)，使活性組分處于高活性狀態(tài)并均勻分散在催化劑表面及微孔結構中。高活性且均勻分散的活性物種可有效延緩催化劑的活性衰減速率。