一种Y型SCR系统催化剂在线连续再生装置的制作方法

本发明涉及燃煤锅炉大气污染物控制技术领域，尤其涉及scr脱硝反应设备，具体涉及一种y型scr系统催化剂在线连续再生装置。

背景技术：

十三五期间，燃煤电站脱硝超低排放改造成为我国重点nox气体减排重要技术措施之一。在我国，电站脱硝技术主流的工艺选择选择性催化还原法(selectivecatalyticreduction，scr)，选择性催化还原法是指在催化剂的作用下，利用还原剂(如nh3、液氨、尿素)来“有选择性”地与烟气中的nox反应并生成无毒无污染的n2和h2o。

scr脱硝技术对锅炉烟气nox控制效果十分显著、技术较为成熟、稳定，目前已成为世界上应用最多、最有成效的一种烟气脱硝技术。在合理的布置及温度范围下，可达到80～90％的脱除率。因此，scr脱硝技术被广泛应用于国内的燃煤电站，值得说明的是，其脱硝性能很大程度上取决于scr催化剂的活性，当催化剂活性减低时，不能保证机组按照设计的脱硝效率进行运行，此时必须被迫停机进行催化剂模块的临时更换与离线再生，这对机组的经济运行造成了不利的影响。

此外，目前scr系统更换下来的催化剂只能通过吊装、运输等方式运转至专业的催化剂再生工厂再生，更换、运行成本很高，这进一步降低了scr系统运行的经济性能。

技术实现要素：

有鉴于此，为解决当前scr系统催化剂在线再生方面存在的不足，本发明的目的旨在提供一种y型scr系统催化剂在线连续再生装置，能够在机组不停机的前提下，实现脱硝催化剂的在线再生，减少机组因scr催化剂活性下降导致的被迫停机，提高机组的经济安全运行水平。从而节省scr系统的运行成本。

为实现上述目的，本发明采用的具体技术方案是：

一种y型scr系统催化剂在线连续再生装置，包括：

一第一scr反应器及一第二scr反应器；

一烟气入口管道；

一烟道切换结构，具有一第一工位及一第二工位；处于第一工位时，烟气入口管道与第一scr反应器连通；处于第二工位时，烟气入口管道与第二scr反应器连通；

连接第一scr反应器的第一催化剂再生系统；

连接第二scr反应器的第二催化剂再生系统。

进一步地，第一催化剂再生系统及第二催化剂再生系统均与烟道切换结构联动，当烟道切换结构处于第一工位，第一催化再生系统运行，第二催化再生系统停运；当烟道切换结构处于第二工位，第二催化再生系统运行，第一催化再生系统停运。

进一步地，所述第一催化再生系统与第二催化再生系统结构相同，均包括：

一再生气输运风机、一再生气加热器、一再生气母管及一再生气喷淋层；

再生气输运风机通过再生气母管向再生喷淋层输送催化剂再生气；

再生气加热器设置于送风管，用以加热催化剂再生气；

再生喷淋层部分伸入第一scr反应器或第二scr反应器，用以喷射催化剂再生气。

进一步地，所述再生气喷淋层包括：

连通再生气母管的喷淋层母管，连接喷淋层母管且部分伸入第一scr反应器或第二scr反应器中的若干喷淋层支管，喷淋层支管伸入第一scr反应器或第二scr反应器的部分设置有多个喷射口，未伸入第一scr反应器或第二scr反应器的部分设置有关断阀门和/或调节阀门。

进一步地，相邻所述喷淋层支管间隔介于1000mm～2000mm之间，单根喷淋层支管上布置一定数量的喷射口，喷射口高度为50mm～100mm，直径为800～120mm，喷射口布置最大间隔不高于400mm，喷射口喷射方向与烟气来流方向一致。

进一步地，所述第一scr反应器及第二scr反应器内部均布置若干层催化剂层，所述再生气喷淋层布置于首层催化剂层上方500mm～1500mm处。

进一步地，所述烟道切换结构为一旋转烟气挡板；

第一scr反应器及第二scr反应器沿一对称轴对称布置；二者的入口烟道均具有一开口；

旋转烟气挡板的旋转中心位于该对称轴上；处于第一工位时，旋转烟气挡板沿旋转中心旋转封闭第一scr反应器的入口烟道的开口；处于第二工位时，旋转烟气挡板沿旋转中心旋转封闭第二scr反应器的入口烟道的开口。

进一步地，所述旋转烟气挡板的宽度为8000～200000mm之间，长度与第一scr反应器或第二scr反应器纵向深度一致。

进一步地，旋转烟气挡板的整个边缘设置有密封结构(如橡胶包裹层，嵌设的橡胶密封条)。

进一步地，所述再生气加热器为电加热器或余热烟气加热器。

该装置通过调节旋转烟气挡板的位置实现运行/在线再生反应器的在线切换，旋转烟气挡板共有第一工位、第二工位两个稳定工作状态，分别实现脱硝反应器一、二的投运/停运状态。当旋转烟气挡板处于第一工位时，第一催化再生系统运行，脱硝反应器一处于停运态，未进行脱硝反应，旋转烟气挡板处于第二工位时，第二催化再生系统运行，脱硝反应器一处于投运态，正常进行脱硝反应。

与现有技术相比，本发明具有的优点：

当前燃煤电站scr系统面临催化剂活性下降问题时，只能借助机组停运检修积灰进行催化剂的更换，废旧催化剂转运至专业催化剂工厂中实现离线再生，运行成本较大；而本发明所公开的一种y型scr系统催化剂在线连续再生装置，在实现scr催化剂的在线再生，scr催化剂的再生频率显著增加，可最大限度保证催化剂的脱硝性能，同时免去了催化剂更换、吊装、运输等一系列流程，显著减少了机组的运行成本，提高了机组的经济安全运行水平。

附图说明

图1为本发明实施案例中y型scr系统催化剂在线连续再生装置整体布置示意图。

图2为本发明实施案例中再生气喷淋装置示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明，本实施案例在以本技术方案为前提下进行实施，应当理解实施案例是为了说明本发明，但是本发明的保护范围不局限于所述的实施案例。

如图1所示，在实施例中提供一种y型scr系统催化剂在线连续再生装置，包括：第一scr反应器5及第二scr反应器13；烟气入口管道；烟道切换结构，具有第一工位7及第二工位8；处于第一工位7时，烟气入口管道与第一scr反应器5连通；处于第二工位8时，烟气入口管道与第二scr反应器13连通；

连接第一scr反应器5的第一催化剂再生系统；

连接第二scr反应器13的第二催化剂再生系统。

第一催化剂再生系统及第二催化剂再生系统均与烟道切换结构联动，当烟道切换结构处于第一工位7，第一催化再生系统运行，第二催化再生系统停运；当烟道切换结构处于第二工位8，第二催化再生系统运行，第一催化再生系统停运。

第一催化再生系统与第二催化再生系统结构相同，均包括：

再生气输运风机1/9、再生气加热器2/10、再生气母管3/11及再生气喷淋层；

再生气输运风机1/9通过再生气母管3/11向再生喷淋层输送催化剂再生气；

再生气加热器2/10设置于送风管，用以加热催化剂再生气；

再生喷淋层4/12部分伸入第一scr反应器或第二scr反应器，用以喷射催化剂再生气。

如图2所示，再生气喷淋层4/12包括：连通再生气母管3/11的喷淋层母管17，连接喷淋层母管17且部分伸入第一scr反应器5或第二scr反应器13中的若干喷淋层支管16，喷淋层支管16伸入第一scr反应器5或第二scr反应器13的部分设置有多个喷射口18，未伸入第一scr反应器5或第二scr反应器13的部分设置有控制阀门15，控制阀门15可选关断阀门和/或调节阀门。

邻喷淋层支管16间隔介于1000mm～2000mm之间，单根喷淋层支管16上布置一定数量的喷射口18，喷射口18高度为50mm～100mm，直径为800～120mm，喷射口18布置最大间隔不高于400mm，喷射口18喷射方向与烟气来流方向一致。

第一scr反应器5及第二scr反应器13内部均布置若干层催化剂层6/14，再生气喷淋层4/12布置于首层催化剂层上方500mm～1500mm处。

烟道切换结构为一旋转烟气挡板；

第一scr反应器5及第二scr反应器13沿一对称轴对称布置；二者的入口烟道均具有一开口；

旋转烟气挡板的旋转中心位于该对称轴上；处于第一工位7时，旋转烟气挡板沿旋转中心旋转封闭第一scr反应器5的入口烟道的开口；处于第二工位8时，旋转烟气挡板沿旋转中心旋转封闭第二scr反应器的入口烟道的开口。

旋转烟气挡板的宽度为8000～200000mm之间，长度与第一scr反应器5或第二scr反应器13纵向深度一致，再生气加热器2/10为电加热器、余热烟气加热器。

旋转烟气挡板的整个边缘设置有密封结构(如橡胶包裹层，嵌设的橡胶密封条)。

以一工程实际设备为例，针对某350mw燃煤机组进行scr系统催化剂在线连续再生，装置包括2个再生气输运风机、2个再生气加热器、2路再生气母管、2组再生气喷淋层、2个scr反应器、1个旋转烟气挡板，上述组件协作作用功能共同实现scr系统催化剂在线连续再生。

该装置通过调节旋转烟气挡板的位置实现运行/在线再生反应器的在线切换，旋转烟气挡板共有a、b两个稳定工作状态，分别实现反应器a、b的投运/停运状态。当旋转烟气挡板处于a态时，a侧脱硝反应器处于运行态，正常进行脱硝反应，再生气输运及喷淋系统处于停运状态，而b侧脱硝反应器处于在线再生态，未进行脱硝反应，再生气输运及喷淋系统处于投运状态；当旋转烟气挡板处于b态时，a侧脱硝反应器处于在线再生态，未进行脱硝反应，再生气输运及喷淋系统处于投运状态，而b侧脱硝反应器处于运行态，正常进行脱硝反应，再生气输运及喷淋系统处于停运状态。

再生气输送及喷淋系统的运行控制装置与旋转烟气挡板的驱动控制装置联动，联动的具体实现方式可以是，二者的控制装置均接入主厂dcs(分布式控制系统)，利用现有硬件及软件，控制二者联动。

该装置中旋转烟气挡板需要转动到目标状态后，采用液压方式压紧密封；旋转烟气挡板的宽度为150000mm，长度与目标系统纵向深度一致，均为13500mm，所述再生气加热器为热烟气加热。

再生气组分为从尾部净烟道引出的净烟气，其流量为满负荷烟气总流量的5％-15％；再生气输送第一阶段内再生气流量在满负荷烟气总流量的5％-15％区间内变频调控；再生气输运第二阶段内再生气流量在满负荷烟气总流量的10％水平上平稳输运。再生气输送的第一阶段与第二阶段持续时间相同。再生气喷淋层由七组管路组成，相邻管路间隔为1750mm，单根管路上布置19个大小一致的喷射口，喷射口直径为80mm，喷射口高度为50mm，喷射口布置最大间隔为400mm。再生气喷淋层布置于首层催化剂上方1000mm位置，每个scr反应器内各布置一组喷淋层。

在催化剂再生过程中，对应处于再生态的脱硝反应器上口虽为开放式，但且顶部有旋转挡板限制从而形成封闭空间，且再生气为烟气，不会造成不良气体的外溢。反应器一、二出口烟道经烟气挡板切换后与对应的空预器入口烟道相连同，保证完成后续烟气处理工艺。

本实施案例中，基于y型scr系统催化剂在线连续再生装置，通过改变旋转烟气挡板的位置及其他对应附件，实现了scr系统催化剂的在线再生，最大限度保证了scr系统催化剂的最佳活性，提高了机组的经济安全运行水平。

如上所述，尽管结合具体实施案例及附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但其不得解释为对本发明自身的限制。在本发明的技术方案的基础上，任何单位和个人不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或者变形仍在本发明的保护范围以内。