矩阵式介质阻挡等离子体协同吸附/催化分解脱硝装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及燃气锅炉脱硝技术领域，特别是指一种矩阵式介质阻挡等离子体协同吸附/催化分解脱硝装置。
【背景技术】
[0002]随着中国“煤改气”工程持续推进和城市社会经济的发展，城市集中供暖燃气锅炉将成为城市冬季供暖的主要设备，而就此产生的氮氧化物(NOx)排放量也会因此进一步增加。“十二五”期间国家提出的NOx总量控制指标，且对于NOx的排放标准也在逐渐提高。因此，对于城市集中供暖锅炉的NOx排放要求也越来越严格。
[0003]目前，常用的商业脱硝方法是选择性催化还原(SCR)技术，该技术通过在300-400°C烟气中加入液氨等还原剂来还原氮氧化物。而商用SCR脱硝技术对于集中燃气供暖锅炉的NOx去除存在许多限制:(I)商用SCR脱硝技术通常的反应温度为300-400°C，而集中燃气锅炉烟气温度主要在100°C左右，低于SCR技术所需的反应温度，需要对烟气进行二次升温，增加能耗和工程费用。(2) SCR脱硝技术主要是针对于烟气排放量大，负荷变化大的燃煤电厂锅炉脱硝，而集中供暖燃气锅炉烟气负荷变化大，容量小，SCR技术无法有效解决。(3) SCR脱硝技术通常以册13作为主要的脱硝还原剂，需要设置专门的液氨储罐等存储设施。对于城市供暖锅炉而言，其占地较大，且在液氨运输和存储过程中，有可能会造成NH3泄漏等安全隐患。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型要解决的技术问题是提供一种矩阵式介质阻挡等离子体协同吸附/催化分解脱硝装置，根据燃气锅炉烟气排放特点和放要求，运用介质阻挡等离子体技术，以解决现有SCR脱硝装置的不足，实现燃气锅炉的NOx去除。
[0005]该装置包括两组单体介质阻挡放电等离子体协同催化剂吸附/分解脱硝反应器，一组等离子体产生装置和一套气体分配系统，其中，单体介质阻挡放电等离子体协同催化剂吸附/分解脱硝反应器包括装置外壳、等离子体单管反应器、接地极引出线、高压电极引出线和等离子体电源，装置外壳两端分别设有烟气进气口和烟气出气口，烟气进气口和烟气出气口分别外接进气三通阀和出气三通阀，接地极引出线和高压电极引出线与等离子体电源相连，等离子体产生装置置于两组单体介质阻挡放电等离子体协同催化剂吸附/分解脱硝反应器中间。
[0006]等离子体单管反应器包括高压电极、石英管反应器、接地极、催化剂填充层和石英砂板，石英管反应器外层为接地极，高压电极位于石英管反应器中间，石英管反应器内下部有石英砂板，石英管反应器内填充有催化剂填充层。等离子体单管反应器呈矩阵式排列，每排10-100根等离子体单管反应器，相邻的等离子体单管反应器间隔为3-lOcm，且每排10-100根等离子体单管反应器共用一个等离子体电源，两套单组单体介质阻挡放电等离子体协同催化剂吸附/分解脱硝装置共用一套等离子体电源。
[0007]等离子体单管反应器中的放电介质为石英管反应器，管外径为3-20cm，壁厚为2-5mm，管长80-200cm;高压电极为金属棒或金属管，材质为铜、铝、不锈钢等，直径为3-20mm ;接地极为铝箔、铜箔、铝网或铜网，长度为80-200cm，放电区域长度为80-200cm，放电间隙为5-100mm。
[0008]在使用过程中，通过调节装置上的进气三通阀和出气三通阀，燃气锅炉产生的NOx首先直接进入一组单体介质阻挡放电等离子体协同催化剂吸附/分解脱硝反应器中，利用催化剂填充层进行NOxK附作用，达到95%以上的NO ,脱除，同时另一组单体介质阻挡放电等离子体协同催化剂吸附/分解脱硝反应器接通等离子体产生装置，进行等离子体协同催化剂分解NOx过程，NO ,被分解为NjP O2，同时实现催化剂的再生。之后，调节等离子体产生装置的电路，将之前进行NOx吸附的反应装置接通等离子体协同催化剂分解过程，而另一组装置进行NOx吸附，从而实现脱硝过程的连续运行。
[0009]本实用新型的上述技术方案的有益效果如下:
[0010](I)该装置可以根据烟气量和污染物的浓度调整等离子单管反应器的数量，使得反应装置与烟气量进行匹配，达到最优的NOx去除效果。
[0011](2)此装置的等离子体操作过程为间歇运行，可以有效减少运行过程中的能量损耗。
[0012](3)该装置简单，成本低廉，操作易行。
[0013](4)该装置安全隐患少，易于城市冬季供暖锅炉的安装运行。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的矩阵式介质阻挡等离子体协同吸附/催化分解脱硝装置结构示意图；
[0015]图2为等离子体单管反应器结构示意图；
[0016]图3为单组单体介质阻挡放电等离子体协同催化剂吸附/分解脱硝装置结构示意图；
[0017]图4为单体介质阻挡放电等离子体协同催化剂吸附/分解脱硝装置中等离子体单管反应器布置示意图。
[0018]图中:
[0019]1-进气三通阀；2_单体介质阻挡放电等离子体协同催化剂吸附/分解脱硝反应器；3_等离子体产生装置；4_出气三通阀；5_高压电极；6_石英管反应器；7_接地极；8-催化剂填充层；9_石英砂板；10-烟气进气口 ； 11-装置外壳；12-等离子体单管反应器；13-接地极引出线；14_等离子体电源；15_高压电极引出线；16_烟气出气口。
【具体实施方式】
[0020]为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
[0021]本实用新型针对现有的燃气锅炉脱硝方法能耗大、安全性差等问题，提供一种矩阵式介质阻挡等离子体协同吸附/催化分解脱硝装置。
[0022]如图1、图2、图3所示，该装置包括两组单体介质阻挡放电等离子体协同催化剂吸附/分解脱硝反应器2，一组等离子体产生装置3和一套气体分配系统，其中，单体介质阻挡放电等离子体协同催化剂吸附/分解脱