一种全尺寸烟气脱硝催化剂性能检测装置的制造方法_2

文档序号:9042336阅读:来源:国知局
r>[0032] 本实用新型通过采用配气法来配置模拟烟气,使得模拟烟气与现场工况完全一 致,本实用新型对全尺寸烟气脱硝催化剂进行检测,而不是对切割后的烟气脱硝催化剂进 行检测,本实用新型采用一套分析仪来检测反应器前后的烟气成分,避免了仪器产生的误 差,从而保证测试结果更加准确;
[0033] 本实用新型通过设置切换阀口可W使得多个反应器可W轮换使用,从而可W部分 隔离反应器W便更换催化剂,节约能源,并使得检测装置更加高效。
【附图说明】
[0034] 附图1为本实用新型的结构示意图;
[00巧]附图2为分析单元的结构示意图;
[0036] 附图3为氨气储罐的管道与进气母管的位置关系图;
[0037] 附图4为混合器的结构示意图;
[003引其中,1、反应单元;2、氨气储罐;3、二氧化硫储罐;4、一氧化氮储罐;5、空压机;6、 制氮机;7、蒸汽发生器;8、加热器;9、换热器;10、分析单元;11、反应器;12、进气母管;21、 第一气体质量流量控制器组;22、第二气体质量流量控制器组;23、第=气体质量流量控制 器组;24、第四气体质量流量控制器组;31、废气吸收装置;32、冷却器;41、进气管;42、控制 阀;43、分析仪;44、加热型SiC过滤器;45、汇流管;51、管道;52、导流片。
【具体实施方式】
[003引如附图1所示,一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1、分析单元10、尾气净化单元、分散控制系统等。
[0040] 反应单元1包括供模拟烟气进入的进气母管12、供废气排出的出气母管、分别通 过进气支管和出气支管与进气母管12和出气母管相连通且能够轮换使用的多个反应器 11,全尺寸烟气脱硝催化剂放置在反应器11内。多个反应器11的进气支管和出气支管上 设置有切换阀。由于反应器11的测量工况温度较高,一般为380°C,而反应器11从室温升 温并稳定到测试工况温度,需要大概3小时,而反应器11从380°C冷却至100°CW下,需要 长达10小时W上,而催化剂的更换均采用人工更换,因此反应器11温度必须降低到安全 温度,才能完成人工操作,若采用单一反应器11进行测试必然浪费大量时间用于工况的调 整。申请号为201320466936. 4的实用新型专利已经详细描述了反应单元1的设置,此处不 再寶述。反应单元1可W调整只有部分反应器11参与运行,未参与运行的反应器11则保 持冷态,可W进行催化剂的安装或更换,从而可W保证检测装置的温度、流量等一直处于稳 定的状态,减少升温降温W及其他调节所耗时间及能量。
[0041] 采用燃烧法进行模拟烟气的制备方法为;甲烷烃燃气燃烧器混合后燃烧,产生的 高温烟气流经热水锅炉后温度降低到大约200°c,热水锅炉的出水经空冷器降温后返回水 箱。空冷器的作用是在需要时除去烟气中的部分水分,冷却水源采用河水。燃烧法产生的 烟气中含湿量为16. 9%,当实际测量工况烟气湿度低于此值时,就需要进行烟气脱水。通过 调节流经空冷器的烟气和流经旁路的烟气的比例实现脱水量的控制,当烟气全部流经冷凝 器时,烟气含湿量最低。由于燃烧法存在调节速度慢,精准度较差的问题,因此,本实施例采 用配气法进行模拟烟气的配置。
[0042] 烟气模拟单元包括用于提供N&且与反应单元1的进气母管12相连通的氨气储罐 2、用于提供S〇2且与反应单元1的进气母管12相连通的二氧化硫储罐3、用于提供NO且与 反应单元1的进气母管12相连通的一氧化氮储罐4、用于产生空气的空压机5、用于制取馬 且与空压机5相连通的制氮机6、用于提供水蒸气的蒸汽发生器7、与反应单元1的进气母 管12相连通的加热器8,馬、空气和水蒸气经过加热器8加热后进入反应单元1的进气母管 12。
[0043] 氨气储罐2、二氧化硫储罐3和一氧化氮储罐4均布置于防爆气瓶柜中,防爆气瓶 柜中设置有通风机保证良好的通风环境,防爆气瓶柜中还设置有漏气报警系统。
[0044] 蒸汽发生器7的具体结构已在申请号为201320467781. 6的实用新型专利中详细 记载,此处不再寶述。
[0045] 烟气模拟单元还包括设置在氨气储罐2和反应单元1进气母管12之间且用于对 N&流量进行调节的第一气体质量流量控制器组21、设置在二氧化硫储罐3和反应单元1的 进气母管12之间且用于对S〇2流量进行调节的第二气体质量流量控制器组22、设置在一氧 化氮储罐4和反应单元1的进气母管12之间且用于对NO流量进行调节的第S气体质量流 量控制器组23、设置在制氮机6的出口端、空压机5的出口端与加热器8之间且用于对馬 和空气流量进行调节的第四气体质量流量控制器组24。
[0046] 第一气体质量流量控制器组21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,N&先经调节范围为20~80化pm的气体质量流量控制器进行 粗调节,然后经调节范围为20~50化pm的气体质量流量控制器进行精细调节从而保证NHg 流量的精确度。
[0047] 第二气体质量流量控制器组22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,S〇2先经调节范围为0~5500ppm的气体质量流量控制器进行 粗调节,再经调节范围为0~lOOOppm的气体质量流量控制器进行精细调节从而保证S〇2流 量的精确度。
[0048] 第S气体质量流量控制器组23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,NO先经调节范围为20~80化pm的气体质量流量控制器进行 粗调节,再经调节范围为20~50化pm的气体质量流量控制器进行精细调节从而保证NO流 量的精确度。
[0049] 第四气体质量流量控制器组24包括调节范围为0~325NmVh的气体质量流量控 制器。
[0050] 为了减少能源的浪费,检测装置还包括具有供N,和空气通过的烟气管道、供废气 通过的废气管道且能够将废气的热量传递给馬和空气的换热器9,烟气管道的进口端与空 压机5的出口端和制氮机6的出口端相连通、出口端与加热器8的进口端相连通,废气管道 的进口端与出气母管相连通、出口端与尾气净化单元相连通。馬和空气经过换热器9时,反 应器11中反应后的废气将温度传递给馬和空气,使得N2和空气进行初步升温,再经加热器 8进行升温,从而减少了加热器8的能耗,节约了成本。
[0051] 经全尺寸烟气脱硝催化剂脱硝处理后,废气中含有S〇2、S〇3,W及未完全脱除的NO 和逃逸NH3,若废气不经处理直接排放,势必造成环境污染。因此在废气排放前设置用于对 出气母管中排出的废气进行净化处理的尾气净化单元。尾气净化单元包括用于将废气中的 NH3、S02和SO3除去的废气吸收装置31,分别与换热器9的废气管道的出口端和废气吸收装 置31相连通用于对废气进行降温的冷却器32。废气吸收装置31采用的是鼓喷淋串联的方 法去除N&、S化和SO3。
[0052] 如附图2所示,分析单元10包括一端部分别与进气母管12、多个反应器11的进气 支管和出气支管相连通的多个进气管41,设置在多个进气管41上的多个控制阀42,与多个 进气管41的另一端部相连通且用于分析烟气成分的分析仪43。进气管41上设置有加热 型SiC过滤器44,多个进气管41通过汇流管45汇流后进入分析仪43。控制阀42为高温 气动阀,每个高温气动阀均通过一路进气控制该高温气动阀的开关。
[0053] 在现场脱硝系统中,氨区为独立控制系统,在催化剂前面还装有整流器等装置,目 的是为了保证通过催化剂时烟气中氨分布的均匀性,但是,由于实验时测试流量小,管路 细,按照现场工况多喷嘴喷氨难W实现。因此,如附图3和附图4所示,氨气储罐2通过管 道51与进气母管12相连通,管道51的出气口位于进气母管12的轴屯、线上,进气母管12 内设置有用于保证N&均匀进入反应器11内的混合器,混合器包括多个倾斜设置的导流片 52,具体地,导流片52为均匀分布在进气母管12内的四个导流片52。
[0054] 本实施例还包括多个温
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