氮氧化物是大气主要污染物之一，对人类的健康以及大自然生态环境会造成严重的危害。氮氧化物的最重要来源是燃煤火力发电厂的排放，随着环境污染的加剧，我国环保部门已制定并开始执行严格的法律法规来控制氮氧化物的排放。目前，选择性催化剂还原技术（SCR）由于其脱硝效率高、技术成熟等优点，已成为国内外运用最为广泛的氮氧化物排放控制技术。SCR系统最为核心的设备就是催化剂，其投资成本占整个SCR系统的1/3左右。催化剂的活性及相关性能参数的变化，直接影响着脱硝系统的安全经济运行。目前，国内外对于催化剂活性及动力学研究非常活跃，其中绝大部分都是实验室自制粉末状或成型催化剂，对于服役中的催化剂的性能变化规律的研究非常少见。本文首先对广东省内某三个电厂进行了脱硝性能试验，研究了催化剂在服役不同时间后，SCR脱硝系统性能参数的变化规律，探索催化剂活性下降的原因，寻求影响SCR系统安全经济运行的关键因素，为电厂SCR系统安全经济运行提出参考性建议，也为实验室的催化剂相关性能参数研究提供了现场数据。在实验室催化剂活性分析平台上对服役一段时间后的蜂窝状催化剂、波纹板状催化剂及其新鲜催化剂进行了活性实验，分析了不同氨氮比、不同温度下催化剂活性的变化规律，计算出服役后催化剂的活性值及失活速率，拟合出催化剂寿命曲线，为电厂催化剂的更新、再生管理提供指导依据。采用Eley-Rideal机理模型，通过回归拟合的方法求取了服役前后催化剂的表观动力学参数，并分析其变化规律，为模拟现场反应器条件，直接进行工业反应器的分析和计算提供了必要的基本参数。根据催化剂成分的组成，在实验室配置不同活性组分含量配比的催化剂标准样品。通过激光诱导击穿光谱（LIBS）技术对配置的催化剂标准样品进行定标实验，采用多元线性回归的方法回归得到催化剂活性组分V和W含量的预测模型。对检验样品进行验证，预测值和参考值的相对误差和绝对误差都在5%的范围内，印证了预测模型的准确性，为催化剂活性组分的测量提供了一种新的快速、简捷的测量技术。