催化剂是火电厂烟气脱硝设施的核心设备，截至2014年底，集团公司所属火电厂安装脱硝催化剂已超过9万立方米，按1立方米催化剂市场价2.5万元估算，相当于价值22.5亿元。按催化剂每年三年需更换一层考虑，到2017年后，预计每年都有价值4~5亿元催化剂需要通过检测及技术管理评估是否需要更换。
催化剂常规检测中存在问题
随着近几年脱硝催化剂市场竞争激烈，市场上催化剂供应商也由最初的四、五家发展到现在的几十家，价格的下跌意味着成本控制和产品的质量出现分化，供货商的产品质量也良莠不齐，市场需要具备资质的第三方检验来保证技术关。南京电力设备质量性能检验中心在新入厂催化剂在检测过程中发现以下共性问题：
1.催化剂主要成分含量比合同指标约束低，主要体现在三种主要成分中钒含量和钨含量不足。氧化钨在催化剂中主要起到提高热稳定性和抗毒性的作用，有助于延长催化剂化学寿命，其含量通常在4%耀7%为合理。其含量的高低直接关系到催化剂生产成本，纯钨目前市场价格为十几万一吨)。为降低生产成本，部分厂家生产的催化剂中氧化钨含量有逐步减少的趋势，低于技术合同的最低要求，这将影响到催化剂的活性和稳定性。
2.成型催化剂单元体存在长度方向的形变，孔道弯曲。这是由于催化剂在挤出和热处理阶段处置不当，引起单元体的变形。通常会造成运行中催化剂压降的上升以及催化剂磨损程度的增加。
3.催化剂成型后质地不均匀，延轴向和径向不同区域的组分含量分布存在较大偏差。这是由于在原料混炼过程中操作不当引起。偏差大会严重影响催化剂的脱硝活性、SO2/SO3转化率等特性，并有可能造成催化剂机械强度的降低。
4.催化剂比表面积和孔隙率偏低，孔容小，孔型分布不合理。通常是由二氧化钛载体品质不合格，或热处理环节操作不当引起，会造成催化剂的脱硝活性偏低，惰化时间变短。
5.催化剂质地松散，缺少硬化段处理或端面材质不合格。这是由于在混炼，捏合，挤出及热处理过程中操作不当引起，并缺少必要的端面硬化处理流程。直接造成催化剂的抗磨损强度降低，同时易造成运行中催化剂从内部发生磨蚀和局部塌陷现象。
6.催化剂活性低，在设计MR(氨氮摩尔比)、SV(空速比)、水蒸气存在的情况下达不到合同要求的脱硝效率，部分催化剂生产企业为了追求合同额，与电厂签订的主要技术指标在出厂检测中都不能按技术条件完成测试。部分厂家的催化剂按照规范边界条件检测活性低于35，活性低意味着催化剂使用寿命短，惰化速度快。
7.电厂采购催化剂技术协议约束条件不规范、不清晰，部分电厂检测边界条件不明，约束指标模糊，尤其是因提效而采购的催化剂。比如在对于不同干湿基条件下的脱硝率约束、硬化端和非硬化端磨损率约束、三年后活性衰减率等重要指标值都没有严格清晰指定，给部分不良厂家钻空子。以上问题都直接或间接影响催化剂寿命、脱硝效率和脱硝装置运行可靠性。
检测目的和要求：催化剂产品质量、催化剂寿命管理，检测对象包括新催化剂，已用催化剂。检测工况通常分为在线监测和实验室检测，在线监测与实验室检测，同等重要，是互为相辅相成。在线监测是定性分析，可以及时、全过程判断失效趋势。通过全时段大数据分析，建立失效预测模型。因实际烟气工况条件多变，无法准确评估其寿命曲线，也无法与新催化剂投用时的条件进行准确比对，实验室检测则是催化剂性能评估的重要一环，可以做到精确定量分析，通过全面、准确的测试数据补充、修正在线监测数据。可以和出厂数据比对，针对每个SCR工程，建立脱硝催化剂运行管理的数据库，这是进行催化剂寿命管理的基础。根据标准实验室检测共分为几何特性指标、理化特性指标、工艺特性指标三大类14项指标。
检测依据院主要依据分为方法标准和产品标准，目前烟气脱硝催化剂的产品国家标准还在编制中，尚未出台，其它涉及脱硝设施管理、运行维护、技术监督、检测等相关标准对催化剂定期检测都有明确要求。
运行期内催化剂管理
1.基本要求
(1)对于运行中的烟气脱硝催化剂，每间隔8000~12000小时应进行定期常规取样检测。
(2)脱硝催化剂超过设计使用寿命时(24000~30000h)，应进行强制检测。
(3)当脱硝催化剂运行出现异常时，不能满足相关性能指标，宜进行取样检测。
2.取样
为便于运行中脱硝催化剂测点取样，应将样块放于各分单元中心位置，取样时应避开催化剂截面边角取样，该区域取样不具备代表性，图3为催化剂端面取样点示意。每次定期催化剂检测应在每层各取2~4条样品，且每层样品应错开，使得样品点更具有代表性。
(1)脱硝催化剂取样完毕后，在取样点位置应用同规格新鲜催化剂替代。
(2)每层脱硝催化剂在其寿命周期内不可在同一取样点位置重复取样。
(3)若单层脱硝催化剂中混杂有属于不同再生周期的催化剂(如一层内大部分为经过一次再生的催化剂，少部分催化剂尚未经过再生)，则取样前应先判定该层催化剂的主要再生周期类型(如主要为经过一次再生的催化剂)，取样时只选择该再生周期类型的催化剂，而避开其它再生周期类型。
催化剂数据库管理、更换及加装
脱硝催化剂的性能检测评估报告及数据应由电厂相关的脱硝催化剂管理部门进行整理和归档，催化剂性能数据库应作为运行工况调整、催化剂再生和更换的重要数据支撑。为保证SCR脱硝系统稳定且高效的运行，应周期性的对系统内催化剂进行更换或加装，更换或加装操作以一层催化剂为单位。脱硝催化剂的更换可采用新鲜催化剂，也可对原催化剂进行再生处理;脱硝催化剂的加装推荐采用新鲜催化剂。以“2+1”层催化剂布置方式为例，SCR脱硝系统内催化剂的更换和加装可参考采取以下模式：
运行中脱硝催化剂定期取样的第三方特性检测报告是判定是否进行催化剂更换或加装的主要依据。此处采取活性阙值(K/K0)作为主要评判指标，其定义为已运行使用的催化剂活性(K)和新鲜催化剂活性(K0)比值，可以描述催化剂的活性损失情况。其中K值来源于运行中催化剂取样检测得到的第三方特性检测数据;K0值来源于所对应新鲜催化剂入厂时的第三方特性检测数据。当各催化剂层抽样平均K/K0臆0.6时，宜作为操作时间节点，进行脱硝催化剂的更换或加装。每次进行脱硝催化剂更换或加装操作时，应检查各层催化剂的积灰和堵塞情况，并进行必要的吹扫操作。
脱硝催化剂再生管理
当通过活性阙值K/K0判定需要进行脱硝催化剂的更换时，对指定层催化剂进行再生是优先考虑的一种可行操作方式。再生之前应由再生企业进行脱硝催化剂的可再生判定，若催化剂结构阵列完整适合再生方可采取再生操作;若不适合再生，则仍应采购新鲜催化剂进行更换。同时废弃的催化剂应交于具有专门资质的企业进行回收和处理。再生企业完成脱硝催化剂再生后应当出具相关的产品性能鉴定报告，满足要求后方能对再生催化剂进行验收。
只有有效管理好催化剂，才能使催化剂效能提高，延长催化剂的生命周期。在做好锅炉运行优化的同时，对脱硝催化剂进行性能检测评价是监管催化剂品质的重要手段之一，催化剂检测包含入
场性能检测、运行过程中定期检测、再生前后性能检测三个重要时段分界点，覆盖整个催化剂寿命周期。展望今后烟气脱硝催化剂检测评价方发展趋势包括如下方面：
1.由脱硝反应器现场测试向与专业的催化剂检测实验室测试结合发展;
2.对催化剂工艺特性指标的测试方式由小型活性试验台测试向标准化中型全尺寸催化剂活性试验台测试方向发展;
3.由单一的脱硝工艺特性指标评价向工艺特性、理化特性、机械特性、几何外观特性综合全面评价方向发展;
4.不仅仅停留在对于脱硝催化剂的特性检测评价，更着眼于对各项测试数据的积累、分析和总结，从中得出催化剂品质及运行特性的相关性规律，建立相应的数据库管理模式，为脱硝催化剂的运行状况提供预测和指导意见。
