一种全尺寸烟气脱硝催化剂性能检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型具体设及一种全尺寸烟气脱硝催化剂性能检测装置。
【背景技术】
[0002] 目前，我国总颗粒物排放量基本得到控制，二氧化硫排放量有所下降，但是NOx排 放量随着我国能源消费和机动车保有量的快速增长而迅速上升。据统计，我国大气排放污 染物中NOx的释放60 %来源于煤燃烧，每燃烧一吨煤可产生3~5Kg氮氧化物，对应400~ 600mg/m3,而我国火电厂燃煤量占到总燃煤量的70%，所W火电厂是氮氧化物排放的主要 来源，目前，NOx的排放已经远远超过了大气的自净容量。
[0003] 选择性催化还原（SCR)脱硝技术因具有高效、可靠的脱硝性能被广泛应用于燃煤 电厂的脱硝系统。在整个SCR脱硝系统中，催化剂是核屯、组件，在设备直接投资中占的比重 比较大。SCR脱硝催化剂的外观形态有蜂窝式、平板式和波纹式。SCR脱硝系统的催化剂模 块大部分采取高尘布置方案，运行一段时间后催化剂的脱硝性能会下降，造成催化剂失活。 催化剂失活的原因有很多，既有运行工况的影响，例如烟气中的粉尘和温度波动对催化剂 宏观结果造成的损害，也有烟气中各种有毒有害化学成分的作用，其中神元素、碱金属、碱 ±金属及金属氧化物所具有的毒害作用最为明显。该些因素使得SCR脱硝催化剂的使用寿 命仅为2至3年，而催化剂的初期投资占SCR脱硝系统总投资的40 %-60%，该使催化剂 成为昂贵的消耗品。此外失活的SCR催化剂如不加W适当处理将对人体和环境造成极强的 毒害作用。该样不仅会造成生产成本提高，而且会危害人类的健康。若将失活的催化剂进 行再生处理则可有效延长SCR催化剂使用周期，降低经济成本和毒害作用。因此对SCR脱 硝催化剂进行再生意义重大。
[0004] 近年来，国内各高校及相关科研院所投入到了SCR催化剂的研发和测试评估，并 建立了各种催化剂活性测试的微型测试实验台或者小试测试实验台。但由于各单位的研究 的出发点W及测试台架本身的局限性等原因，微型/小试测试实验台只能表征催化剂的本 征化学动力系数，无法反映全尺寸催化剂单元体的活性，不适合催化剂的综合性能检测与 管理。 【实用新型内容】
[0005] 本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够对全尺寸烟气脱硝催化剂进行 性能检测的检测装置。
[0006] 为解决W上技术问题，本实用新型采取如下技术方案：
[0007] -种全尺寸烟气脱硝催化剂性能检测装置，包括烟气模拟单元、反应单元、分析单 元，
[0008] 所述的反应单元包括供模拟烟气进入的进气母管、供废气排出的出气母管、分别 通过进气支管和出气支管与所述的进气母管和所述的出气母管相连通且能够轮换使用的 多个反应器，所述的全尺寸烟气脱硝催化剂放置在所述的反应器内；
[0009] 所述的烟气模拟单元包括用于提供N&且与所述的反应单元的进气母管相连通的 氨气储罐、用于提供S〇2且与所述的反应单元的进气母管相连通的二氧化硫储罐、用于提供 NO且与所述的反应单元的进气母管相连通的一氧化氮储罐、用于产生空气的空压机、用于 制取N,且与所述的空压机相连通的制氮机、用于提供水蒸气的蒸汽发生器、与所述的反应 单元的进气母管相连通的加热器，所述的馬、所述的空气和所述的水蒸气经过所述的加热 器加热后进入所述的反应单元的进气母管；
[0010] 所述的分析单元包括一端部分别与所述的进气母管、所述的多个反应器的进气支 管和出气支管相连通的多个进气管，设置在所述的多个进气管上的多个控制阀，与所述的 多个进气管的另一端部相连通且用于分析烟气成分的分析仪。
[0011] 具体地，多个所述的反应器的进气支管和出气支管上设置有切换阀。
[0012] 具体地，所述的检测装置还包括用于对所述的出气母管中排出的废气进行净化处 理的尾气净化单元。
[0013]更具体地，所述的检测装置还包括具有供所述的N2和所述的空气通过的烟气管 道、供所述的废气通过的废气管道且能够将所述的废气的热量传递给所述的N,和所述的空 气的换热器，所述的烟气管道的进口端与所述的空压机的出口端和所述的制氮机的出口端 相连通、出口端与所述的加热器的进口端相连通，所述的废气管道的进口端与所述的出气 母管相连通、出口端与所述的尾气净化单元相连通。
[0014]更具体地，所述的尾气净化单元包括用于将所述的废气中的nh3、s〇2和SO3除去的 废气吸收装置，分别与所述的废气管道的出口端和所述的废气吸收装置相连通用于对所述 的废气进行降温的冷却器。
[0015]具体地，所述的烟气模拟单元还包括设置在所述的氨气储罐和所述的反应单元进 气母管之间且用于对所述的N&流量进行调节的第一气体质量流量控制器组、设置在所述 的二氧化硫储罐和所述的反应单元的进气母管之间且用于对所述的S〇2流量进行调节的第 二气体质量流量控制器组、设置在所述的一氧化氮储罐和所述的反应单元的进气母管之间 且用于对所述的NO流量进行调节的第S气体质量流量控制器组、设置在所述的制氮机的 出口端、所述的空压机的出口端与所述的加热器之间且用于对所述的馬和所述的空气流量 进行调节的第四气体质量流量控制器组。
[0016]更具体地，所述的第一气体质量流量控制器组包括调节范围分别为20~80化pm和20~5(K)ppm的两个气体质量流量控制器，所述的第二气体质量流量控制器组包括调节 范围分别为0~lOOOppm和0~5500ppm的两个气体质量流量控制器，所述的第S气体质 量流量控制器组包括调节范围分别为20~80化pm和20~50化pm的两个气体质量流量控 制器，所述的第四气体质量流量控制器组包括调节范围为0~325NmVh的气体质量流量控 制器。
[0017]具体地，所述的进气管上设置有加热型SiC过滤器。
[0018]具体地，所述的氨气储罐通过管道与所述的进气母管相连通，所述的管道的出气 口位于所述的进气母管的轴屯、线上，所述的进气母管内设置有用于保证N&均匀进入所述 的反应器内的混合器，所述的混合器包括多个倾斜设置的导流片。
[0019]具体地，所述的检测装置还包括用于控制和监测所述的检测装置工作的分散控制 系统。
[0020] 具体地，所述的检测装置还包括多个温度测点、多个压力测点、多个流量测点，所 述的多个温度测点、所述的多个压力测点、所述的多个流量测点均接入所述的分散控制系 统.
[0021] 一种采用所述的检测装置检测全尺寸烟气脱硝催化剂的检测方法，包括如下步 骤：
[002引步骤（1)、按照需要的烟气成分分别调节所述的氨气储罐中排出的氨气的流量、所 述的二氧化硫储罐中排出的二氧化硫的流量、所述的一氧化氮储罐中排出的一氧化氮的流 量、所述的空压机中排出的空气的流量和所述的制氮机中排出的氮气的流量；
[0023]步骤（2)、将所述的空气、所述的氮气与所述的蒸汽发生器中产生的水蒸气一起通 入所述的加热器中加热，并控制所述的加热器的加热温度为160~430°C;
[0024]步骤（3)、将待检测的全尺寸烟气脱硝催化剂放入所述的多个反应器中的一个，并 对该反应器进行升温至所需温度，所述的多个反应器轮换使用W提高使用效率；
[00巧]步骤（4)、将所述的氨气，所述的二氧化硫，所述的一氧化氮，加热后的空气、氮气 和水蒸气通入加热后的所述的反应器中进行反应；
[0026] 步骤巧）、通过所述的分析仪分别对步骤（4)中进行反应的反应器的进气支管和 出气支管中的烟气成分进行分析并测出所述的进气支管中NOx的浓度Cl和所述的出气支 管中NOx的浓度C2,根据公式（一）计算出所述的全尺寸烟气脱硝催化剂的脱硝效率，
[0027]式（一）；
，其中：
[002引 n为全尺寸烟气脱硝催化剂的脱硝效率，％ ;
[0029]Cl为反应器进气支管中的NOx的浓度，mg/m3;
[0030]C2为反应器出气支管中的NOx的浓度，mg/m3。
[0031] 由于W上技术方案的实施，本实用新型与现有技术相比具有如下优点：