一种多程式选择性催化还原脱硝装置的制作方法

本实用新型涉及发电及环保领域，特别是涉及一种多程式选择性催化还原脱硝装置。

背景技术：

燃煤及生活垃圾焚烧过程中会产生大量有毒有害气体，其中氮氧化物因危害性大、处置难度高而备受重视。NO_x在大气中会造成酸雨，并且是光化学烟雾的前驱体，同时它直接作用于人体时，会破坏呼吸系统，可引起支气管炎和肺气肿。

针对氮氧化物的控制，目前有低氮燃烧、燃料分级燃烧、烟气再循环、选择性/非选择性催化还原法等，其中，选择性催化还原法是在烟气脱硝领域得到广泛认可的处置方法，其脱硝效率能达到90％以上。

我国对氮氧化物排放的控制起步晚，选择性催化还原脱硝装置结构单一，一般在脱硝装置前连接的烟道内设置还原剂喷口，脱硝装置为设多层催化剂的立筒式结构，在应用过程中存在的主要问题：1)还原剂与烟气混合不均匀；2)反应温度波动大，温度不达要求造成催化剂失效；3)催化剂积灰严重，系统阻力大；4)催化剂更换频繁，运营成本高；5)反应不完全，氮氧化物含量和氨逃逸量大；6)检修难度大、时间长。

技术实现要素：

基于现有技术所存在的问题，本实用新型的目的是提供一种多程式选择性催化还原脱硝装置，其反应效率高、催化剂使用寿命长及检修维护容易。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型实施例提供一种多程式选择性催化还原脱硝装置，该装置外部为组装式壳体，所述组装式壳体内设有竖向并列设有第一程烟道、第二程烟道和第三程烟道，所述第一程烟道顶部设有烟气进管；所述第三程烟道的底部设有烟气出管；

所述第一程烟道与第二程烟道之间通过第一导热挡板分隔，所述第一程烟道内底部与第二程烟道内底部连通，在连通处设有第一电动翻转门；

所述第二程烟道与第三程烟道之间通过第二导热挡板分隔，该第二程烟道内顶部与第三程烟道内顶部连通，在连通处设有第二电动翻转门；

所述第一程烟道、第二程烟道和第三程烟道连通形成连接在所述烟气进管与所述烟气出管之间的横置S型烟气通道；

所述第一程烟道底部设有第一旁路出烟管，该第一旁路出烟管上设有第一旁通电动阀，该第一旁路出烟管经第一旁通管连接至所述烟气出管；

所述第二程烟道顶部设有第二旁路出烟管，该第二旁路出烟管上设有第二旁通电动阀，所述第三程烟道顶部设有第三旁路出烟管，该第三旁路出烟管上设有第三旁通电动阀，所述第二、第三旁路出烟管均经第二旁通管连接至所述烟气出管；

所述第一程烟道内中间部位设有喷氨管网，所述喷氨管网上设有清灰器，所述第一程烟道内中下部分别设有第一温度传感器和第一氧气-氮氧化物-氨气浓度集成传感器；

所述第二程烟道内设有两组第一催化剂块，两组第一催化剂块通过第一位置调整机构设在所述第二程烟道内，两组第一催化剂块下方设有第一烟气整流板，每组第一催化剂块的上方均设有清灰器；所述两组第一催化剂块之间设有第一催化剂试块；所述第二程烟道内设有第一压差传感器，该第二程烟道内底部设有第二温度传感器，该第二程烟道内顶部设有第三温度传感器；

所述第三程烟道内设有两组第二催化剂块，两组第二催化剂块通过第二位置调整机构设在所述第三程烟道内，两组第二催化剂块上方设有第二烟气整流板，每组第二催化剂块的上方设有清灰器；两组第二催化剂块之间设有第二催化剂试块；所述第三程烟道内设有第二压差传感器，所述第三程烟道内顶部设有第四温度传感器，该第三程烟道内底部设有第五温度传感器；

所述烟气出管上设有第二氧气-氮氧化物-氨气浓度集成传感器；

主控装置，分别与各温度传感器、各氧气-氮氧化物-氨气浓度集成传感器、各旁通电动阀、各电动翻转门、各清灰器电气连接，获取各温度传感器、各氧气-氮氧化物-氨气浓度集成传感器的信号，并根据所述信号对各旁通电动阀、各电动翻转门和各清灰器进行控制；该主控装置与焚烧车间的中控系统连接，接收所述中控系统的开启和急停命令，并同步向所述中控系统上传各关键部件运行状态参数信号。

由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的脱硝装置，其有益效果为：

1)还原剂和烟气混合和反应更充分，还原剂从第一程烟道的喷氨管网喷入，第一程烟道中形成紊流，氨气与氮氧化物的混合更均匀；在烟气进入第二程烟道和第三程烟道前设整流板，使混合气分流均匀，混合气反应条件更稳定。

2)反应温度波动小，反应条件更加可靠，烟气加热器在第一程烟道中输入热量，装置中各程烟道之间的导热挡板导流烟气但不隔热，使该装置能更有效的利用烟气加热器输入的热量；该装置内各部位的温度传感器收集温度信号并控制烟气加热器输入热量的多少，从而维持反应温度在稳定范围内。

3)催化剂积灰少，更换频率大大降低，烟气在装置里的烟程长，流速相对低，便于烟气中的飞灰沉积，烟气的烟程不在是传统装置的单一直上或直下型，而是横置的S型烟程，三程烟道底部均设有积灰口，方便清灰；烟气进入催化剂前的整流板能拦截飞灰进入催化剂；在每组催化剂上方设置清灰器，能周期性或压差连锁控制清灰，催化剂上的积灰大大减少，其使用寿命增加。

4)脱硝反应完全，该装置提供的反应物混合充分、反应温度波动小其反应停留时间足够，使装置内的脱硝反应完全；进一步的，第一程烟道中、下部和烟气出口烟道上设置第一和第二氧气-氮氧化物-氨气浓度集成传感器，实时监测出口氧气、氮氧化物和含氨量是否达标，并连锁控制喷氨量，从而出口烟气中的氮氧化物含量和氨逃逸量减少，脱硝反应效率高。

5)该装置为组装式壳体结构，两组第一催化剂块经第一位置调整机构安装在第二程烟道内，两组第二催化剂块经第二位置调整机构安装在第三程烟道内，且对应第一、第二催化剂块安装位置的壳体设可拆卸法兰，方便了催化剂块的位置调整与更换。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本实用新型实施例提供的多程式选择性催化还原脱硝装置结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的圆形喷氨管网俯视图；

图3为本实用新型实施例提供的方形喷氨管网俯视图；

图4为本实用新型实施例提供的第二程烟道内第一催化剂块边缘部位示意图；

图5为图3的A-A向剖视图；

图6为本实用新型实施例提供的脱硝装置的升降式水平梁的滑动槽示意图。

具体实施方式

下面结合本实用新型的具体内容，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

如图1所示，本实用新型实施例提供一种多程式选择性催化还原脱硝装置，该装置外部为一种组装式结构壳体，组装式壳体内设有竖向并列设有第一程烟道、第二程烟道和第三程烟道，第一程烟道顶部设有烟气进管；第三程烟道的底部设有烟气出管；

第一程烟道与第二程烟道之间通过第一导热挡板分隔，第一程烟道内底部与第二程烟道内底部连通，在连通处设有第一电动翻转门；

第二程烟道与第三程烟道之间通过第二导热挡板分隔，该第二程烟道内顶部与第三程烟道内顶部连通，在连通处设有第二电动翻转门；

第一程烟道、第二程烟道和第三程烟道连通形成连接在烟气进管与烟气出管之间的横置S型烟气通道；

第一程烟道底部设有第一旁路出烟管，该第一旁路出烟管上设有第一旁通电动阀，该第一旁路出烟管经第一旁通管连接至烟气出管；

第二程烟道顶部设有第二旁路出烟管，该第二旁路出烟管上设有第二旁通电动阀，第三程烟道顶部设有第三旁路出烟管，该第三旁路出烟管上设有第三旁通电动阀，第二、第三旁路出烟管均经第二旁通管连接至烟气出管；

第一程烟道内中间部位设有喷氨管网，喷氨管网上设有清灰器，第一程烟道内中下部分别设有第一温度传感器和第一氧气-氮氧化物-氨气浓度集成传感器；

第二程烟道内设有两组第一催化剂块，两组第一催化剂块通过第一位置调整机构设在第二程烟道内，两组第一催化剂块下方设有第一烟气整流板，每组第一催化剂块的上方均设有清灰器；两组第一催化剂块之间设有第一催化剂试块；第二程烟道内设有第一压差传感器，该第二程烟道内底部设有第二温度传感器，该第二程烟道内顶部设有第三温度传感器；

第三程烟道内设有两组第二催化剂块，两组第二催化剂块通过第二位置调整机构设在第三程烟道内，两组第二催化剂块上方设有第二烟气整流板，每组第二催化剂块的上方设有清灰器；两组第二催化剂块之间设有第二催化剂试块；第三程烟道内设有第二压差传感器，第三程烟道内顶部设有第四温度传感器，该第三程烟道内底部设有第五温度传感器；

烟气出管上设有第二氧气-氮氧化物-氨气浓度集成传感器；

主控装置，分别与各温度传感器、各氧气-氮氧化物-氨气浓度集成传感器、各旁通电动阀、各电动翻转门、各清灰器电气连接，获取各温度传感器、各氧气-氮氧化物-氨气浓度集成传感器的信号，并根据所述信号对各旁通电动阀、各电动翻转门和各清灰器进行控制；该主控装置与焚烧车间的中控系统连接，接收所述中控系统的开启和急停命令，并同步向所述中控系统上传各关键部件运行状态参数信号。

上述脱硝装置中，第一程烟道内的上部和下部分别设有除尘网。

上述脱硝装置中，第一程烟道内的上部和下部分别设有烟气加热器，各烟气加热器的上方或侧方设有压缩空气式吹灰器，各烟气加热器以及各压缩空气式吹灰器分别与主控装置电气连接，由主控装置根据中控系统的命令进行控制。优选的，第一程烟道内的烟气加热器采用间接加热器，可采用蒸汽换热管、蒸汽换热带、电伴热或其他安全提升烟气温度且不影响脱硝反应的设备。

上述脱硝装置中，喷氨管网包括：喷氨母管、多个喷氨支管、多个喷枪头和遮灰罩；其中，

所述喷氨母管由主干管连接直径不同且套装设置的多个环状管(如图2所示，环状管可为圆环管，如图3所示，环状管也可为方环管)构成，每个环状管上均匀分布设置多个喷氨支管，各喷氨支管竖向设置与所述喷氨母管的环状管垂直，各喷氨支管的上端与各环状管连接，各喷氨支管垂直于各环状管形成向下发散的树状结构，各喷氨支管上分布设有朝向第一程烟道中心轴的多个喷枪头，所述主干管经各环状管和各喷氨支管与喷枪头连通；

处于最中心环状管上的喷氨支管的喷枪头最多，从中心至外环环状管上的各喷氨支管的喷枪头依次递减；相邻喷氨支管之间的喷枪头呈错列布置；各喷枪头顶部设遮灰罩；

所述喷氨母管上设置的清灰器采用振打清灰器。

上述脱硝装置中，第一位置调整机构包括：设在所述第二程烟道内两侧壁上的至少两根竖直支撑梁，各竖直支撑梁上均设有导轨，两根对应的竖直支撑梁上的导轨内设置一根升降式水平梁，升降式水平梁与第一驱动装置连接，各升降式水平梁上均设有滑动槽(参见图6)，每根升降式水平梁的滑动槽与一组第一催化剂块底部连接，所述第一催化剂块与滑动槽的接触面设有油密封；

第一驱动装置，设在所述第二程烟道的竖直支撑梁上，与所述主控装置电气连接，该第一驱动装置的驱动端与该第一位置调整机构的升降式水平梁连接，能根据所述主控装置的控制驱动升降式水平梁在竖直支撑梁上升降。

上述脱硝装置中，第二位置调整机构包括：设在所述第三程烟道内两侧壁上的至少两根竖直支撑梁，各竖直支撑梁上均设有导轨，两根对应的竖直支撑梁上的导轨内设置一根升降式水平梁，升降式水平梁与第二驱动装置连接，各升降式水平梁上均设有滑动槽，每根升降式水平梁的滑动槽与一组第二催化剂块底部连接，所述第二催化剂块与滑动槽的接触面设有油密封；

所述第二驱动装置，设在所述第三程烟道的竖直支撑梁上，与所述主控装置电气连接，该第二驱动装置的驱动端与该第二位置调整机构的升降式水平梁连接，能根据所述主控装置的控制驱动所述升降式水平梁在所述竖直支撑梁上升降。

所述第一驱动装置、第二驱动装置选用耐高温材质，可选形式包括链条式、钢带式、杠式、齿轮式等，并设相应的风冷或水冷措施。

如图4、5所示，上述脱硝装置中，每组第一催化剂块外层除底部外均为高密度催化剂，高密度催化剂表面为硬化壳，所述硬化壳外包裹金属网，所述高密度催化剂内部设有错列布置的低密度催化剂和中密度催化剂，中密度催化剂体积为低密度催化剂体积的两倍以上。

上述脱硝装置中，每组第二催化剂块外层除顶部外均为高密度催化剂，高密度催化剂表面为硬化壳，所述硬化壳外包裹金属网，所述高密度催化剂内部设有错列布置的低密度催化剂和中密度催化剂，中密度催化剂体积为低密度催化剂体积的两倍以上。

上述这种结构的第一、二催化剂块，烟气进入催化剂前由催化剂外部包裹的金属网能拦截飞灰进入催化剂；催化剂块内中密度和低密度催化剂错列，混合气易进入低密度区并在其中沉积飞灰，保护催化剂块内的主要反应区不被破坏。而且这种结构的催化剂块内有低中高三种密度类型催化剂，更利于还原剂与烟气的充分反应。

上述脱硝装置中，第二程烟道和第三程烟道内的清灰器采用蒸汽式清灰器或激波式清灰器；

上述脱硝装置中，第一程烟道侧壁设有第一人孔检修门，第一程烟道底部设有第一清灰孔；

所述第二程烟道侧壁设有第二人孔检修门，第二程烟道底部设有第二清灰孔；

所述第二程烟道侧壁设有第三人孔检修门，第二程烟道底部设第三清灰孔；

各程烟道壁上分别设有观测孔，方便观测装置内关键设备的运行状况。

通过设置上述检修门，使得该装置检修难度小，设置清灰孔，方便各程烟道清灰。

催化剂块、喷氨管网等关键部件的安装位置对应壳体为法兰式组装，方便拆卸；催化剂的两侧壁安装从上至下的支撑梁并在纵深方向安装可升降式水平梁，水平梁上有滑动槽可抽拉催化剂，方便在催化剂失效时进行更换；进一步的，各程烟道均设置旁通管及控制阀门，装置内设备检修或催化剂更换时不影响整个系统的正常运行。

上述脱硝装置中的主控装置采用可编程控制系统，该可编程控制系统对收集的各旁通电动阀、各电动翻转门、各温度传感器、各氧气-氮氧化物-氨气浓度集成传感器、各吹灰器、各清灰器、各位置调整机构的状态和参数进行显示和整合，逻辑运算出还原剂喷入量、烟气加热量、喷氨管网及催化剂的清灰周期，控制故障期间的运行等；该可编程控制系统将运行、故障等关键信号上传至焚烧车间的中控系统，并接收和响应中控系统的开启、急停命令。

下面将结合附图对本实用新型实施例作进一步地详细描述。

如图1所示，本实施例的一种多程式选择性催化还原脱硝装置，装置外部为组装式壳体1，壳体1内根据烟气的走向分为第一程烟道2、第二程烟道3和第三程烟道4。

所述第一程烟道2顶部接烟气进管42；在第一程烟道2顶部和中下部设有烟气加热器9a；在第一程烟道2的中部设喷氨管网11；第一程烟道2中下部设置烟气加热器9a的下方设有第一温度传感器27和第一氧气-氮氧化物-氨气浓度集成传感器32；在第一程烟道2侧壁设人孔检修门13，第一程烟道底部设清灰孔14；第一程烟道2与第二程烟道3之间用第一导热挡板5和第一电动翻转门7分隔。第一程烟道2中下部连接第一旁通管A，第一旁通管A上安装第一旁通电动阀23。

所述第一程烟道2内烟气加热器9a优选采用间接加热器，可为蒸汽换热管/带、电伴热或其他安全提升烟气温度且不影响脱硝反应的设备。在烟气加热器9a的上方或侧方设有清灰器，周期性清理加热器换热面上的积灰，维护并保证换热效率。

所述第一程烟道2的中部设喷氨管网11，喷氨母管由主干管111和连接的呈多层、环状结构的多个环状管112构成(如图2所示，环状管可为圆环管，如图3所示，环状管也可为方环管)，各喷氨支管向下发散垂直于母管形成树状；喷氨支管上均匀排列朝向第一程烟道中心轴的喷枪头，最中心环状管上喷氨支管的喷枪头最多，从中心至外环环状管的喷氨支管上的喷枪头递减；相邻喷氨支管之间的喷枪头呈错列布置；喷枪头顶部设遮灰罩；喷氨母管上设振打清灰器12。

所述第二程烟道3内布置催化剂块22c，催化剂块22c安装位置的对应壳体1为法兰组装，第二程烟道3的催化剂块22c下方设有第一烟气整流板19，每组催化剂块22c的上方安装清灰器21b；两组催化剂块22c之间位置装催化剂试块36g；第二程烟道3内安装第一压差传感器34，收集并上传烟气进入催化剂前后的压力差值，第二程烟道底部设第二温度传感器28，顶部设第三温度传感器29；在第二程烟道3侧壁设人孔检修门15，第二程烟道3底部设清灰孔16；第二程烟道3与第三程烟道4之间用第二导热挡板6和第二电动翻转门8分隔；第二程烟道3上部连接第二旁通管B并在出口安装第二旁通电动阀24。

所述第三程烟道4内布置催化剂块22d，催化剂块22d安装位置的对应壳体1为法兰式组装，第三程烟道4的催化剂块22d上方设有第二烟气整流板20，每组催化剂的上方安装清灰器21b；两组催化剂块22d之间位置装催化剂试块36g；第三程烟道4内安装第二压差传感器35，收集并上传烟气进入催化剂前后的压力差值，第三程烟道4顶部设第四温度传感器30，底部设第五温度传感器31；第三程烟道4上部连接第二旁通管B并在出口安装第三旁通电动阀25。在第三程烟道4侧壁设人孔检修门17，第三程烟道4底部设清灰孔18；烟气从第三程烟道4中下部侧壁或底部排出，在烟气出管并第一旁通管A和第二旁通管B之间的管道上装第四旁通电动阀26；烟气出管43上设第二氧气-氮氧化物-氨气浓度集成传感器33。

参见图4、5，所述第二程烟道和第三程烟道内催化剂成块形结构，内部为低密度催化剂213和中密度催化剂214错列布置，第二程烟道催化剂块除底部以外，外层为高密度催化剂212；第三程烟道催化剂块除顶部外，外层为高密度催化剂212；催化剂外部硬化处理并包裹金属网211，中密度催化剂214体积为低密度催化剂213体积的两倍以上。

所述第二程烟道3和第三程烟道4内催化剂块22c、22d上方的清灰器21b可选蒸汽式或激波式清灰器，或其他安全清灰且不影响脱硝反应的装置。

在第二程烟道3和第三程烟道4两侧壁安装从上至下的支撑梁37，支撑梁37根据烟道的纵深设置2～N柱，支撑梁37设导轨用于安装纵深方向的可升降式水平梁38，水平梁38上安装底部四角有金属包裹件的催化剂块22c、22d，水平梁38上设滑动槽381以便于催化剂块更换时抽拉，催化剂块与滑动槽381的接触面设油密封382(参见图6，图6所示的是第二程烟道3内安装第一催化剂块的结构图)。

下面对本实用新型脱硝装置的具体处理过程进行说明：

(1)还原剂与烟气的充分混合：

本实用新型实施例的还原剂可选液氨或氨水，还原剂从第一程烟道2的中部的喷氨管网11喷入，与烟气流垂直；根据烟气的流场特性设计喷氨母管呈多层、环状结构，向下发散出垂直于母管的树状喷氨支管，此结构喷氨支管能均分喷氨母管压力，同时管段末端喷射流能将输送泵压力和重力结合，达到规定喷射压力；喷氨支管上均匀排列朝向第一程烟道2中心轴的喷枪头，最中心环上支管的喷枪头最多，从中心至外环支管上的喷枪头递减，相邻喷氨支管之间的喷枪头呈错列布置，此结构与烟气流浓度对应，烟气流垂直于还原剂喷雾从而易形成紊流使二者充分混合。

(2)反应温度维持稳定：

本实用新型实施例的烟气加热器9a优选采用间接式加热器，因还原剂在高温、明火情况下易发生爆炸。烟气加热器9a输入的热量能满足烟气温度升高至催化还原的反应温度，即280～420℃，一般将最佳反应温度定为370℃，输入热量的多少由温度传感器27、28、29、30、31反馈的温度信号来连锁控制，装置内的温度传感器互为参照，监测反应温度是否达到要求。第一、第二导热挡板5、6导流烟气但不隔热，使装置能更有效的利用烟气加热器9a输入的热量。另说明，在具体项目中脱硝装置的安装位置可选布袋除尘器后或锅炉后，不同安装位置进入本实用新型实施例的烟气温度不同，如脱硝装置安装在在布袋除尘器后引风机前，入口烟温低、不满足催化还原反应温度要求时需设烟气加热器9a，如脱硝装置安装在锅炉后脱酸塔前，入口烟温高、满足催化还原反应温度要求时可不设烟气加热器9a，但锅炉后的烟气含尘量高，需在与烟气加热器9a相同的安装位，即第一程烟道2的上部和下部安装除尘网且保留上方的吹灰器。

若温度不在反应范围内，运行系统将及时反应：如在使用氧化钒催化剂项目应用中，进口烟气温度T(℃)<304，喷氨管网关闭；进口烟气温度T(℃)<320，系统低报警；进口烟气温度T(℃)>410，系统高报警；进口烟气温度T(℃)>430，喷氨管网关闭。

(3)催化剂块内还原反应彻底：

第二程烟道3和第三程烟道4催化剂块内的还原反应是烟气脱硝完成的关键。在第二程烟道3和第三程烟道4内设催化剂块22c、22d，其内部为低密度催化剂和中密度催化剂错列布置，第二程烟道3催化剂块22c除底部以外，外层为高密度催化剂，第三程烟道4催化剂块22d除顶部外，外层为高密度催化剂，混合气易进入孔隙大的低密度区，一方面因外层高密度区阻力增加，低密度区的烟气能二次扩散至主反应区即中密度区，使反应更加完全，另一方面低密度区内的飞灰更易沉降，保护主反应区即中密度区的催化剂有更长的使用寿命，使反应的有效时间足够长。此外，在混合气进入第二程烟道3和第三程烟道4前设有第一、第二烟气整流板19、20，使混合气分流均匀，反应介质能较均匀的分布到催化剂上，提供好的反应条件。进一步的，现有脱硝装置中催化剂块的设置多为垂直筒内安装2～3块催化剂组，催化剂块体积不够或烟气流速过大，都易造成反应介质停留时间不够，反应不完全，本实用新型实施例将与现有装置同体积的催化剂分置在两程烟道内，催化剂的体积不变，但提高烟气流程，增加紊乱程度和反应时间，使脱硝反应更充分、彻底。

(4)飞灰的有效清除：

飞灰的沉积是影响设备运行的主要问题。烟气在本实用新型设备里的烟程长，流速相对低，便于烟气中的飞灰沉积，烟气的烟程不再是传统设备的单一直上或直下型，而是横S烟程，三程烟道底部均设有积灰口。防止飞灰在第一程烟道2中还原剂的喷枪管网11上的沉积，措施有：氨水喷枪头顶部设遮灰罩，使飞灰不能堵塞喷口；同时喷氨母管上设振打清灰器12，定期清除管网上沉积的飞灰。防止飞灰在关键装置催化剂块上的沉积，措施有：催化剂块内中密度和低密度催化剂错列，混合气易进入低密度区并在其中沉积飞灰，保护催化剂块内的主要反应区即中密度区不被破坏；烟气进入催化剂前经过的第一、第二烟气整流板19、20和催化剂外部包裹的金属网均有拦截飞灰的作用；在第二程烟道3和第三程烟道4内分别设有第一、第二压差传感器34、35，收集并上传烟气进入催化剂前后的压力差值，同时在每组催化剂块上方设可伸缩式清灰器21b，能周期性或压差连锁控制清灰。

(5)催化剂的失效和更换：

催化剂失效是装置的关键故障，结合第一、第二压差传感器34、35的压差值、烟气出口的氮氧化物浓度、观测孔41f中的所视初步判断催化剂是否出现失效问题，然后检测第二程烟道3和第三程烟道4内的催化剂试块36g是否出现失效问题，若失效则更换催化剂。一般先考虑更换第二程烟道3中的催化剂。催化剂块在本实用新型设备内便于更换，措施有：催化剂块安装位置的对应壳体1部分为法兰式组装；在第二、第三程烟道内的竖直支撑梁上分别设与它们的升降式水平梁连接的第一驱动装置39、第二驱动装置40，各驱动装置分别与主控装置电气连接；在垂直方向上，催化剂块可在垂直方向上自由调整位置，以便于在调试运行和故障运行时调整合适的反应位置；在水平方向上，安装催化剂块的水平梁38设滑动槽以便于催化剂块更换时抽拉。

(6)脱硝效果的控制：

本实用新型装置为多程式，第一程烟道提供稳定的反应温度和充分混合的紊流，第二程和第三程烟道提供充足的反应区域和反应时间，飞灰的有效清除和催化剂的持久活性，保证了设备的脱硝反应效果。同时，输入还原剂的多少由第一、第二氧气-氮氧化物-氨气浓度集成传感器32、33的信号值来连锁控制，第一、第二氧气-氮氧化物-氨气浓度集成传感器32、33的差值反映出装置的处置能力和效率，第一、第二氧气-氮氧化物-氨气浓度集成传感器32、33的信号值连锁控制喷氨量，从而使出口烟气中的氮氧化物含量和氨逃逸量减少，脱硝反应效率增高。

(7)故障期间的运行：

本实用新型装置正常运行时，烟气从第一程烟道2顶部的烟气进管42进入，经第二程烟道3和第三程烟道4，从第三程烟道4中下部侧壁或底部排出。

当第三程烟道4内催化剂块22d需更换检修或其他故障时，第二程烟道3与第三程烟道4之间的第二导热挡6与第二电动翻转门8形成封闭，第一程烟道2中下部的第一旁通电动阀23关闭，第二程烟道3顶部的第二旁通电动阀24打开，第三程烟道4顶部的第三旁通电动阀25关闭，第三程烟道4下部烟气出管并第一旁通管A和第二旁通管B之间的管道上装的第四旁通电动阀26关闭，烟气从第二旁通管B进入烟气出管43。

当第二程烟道3内催化剂块22c需更换检修或其他故障时，第一程烟道2与第二程烟道3之间的第一导热挡板5与第一电动翻转门7形成封闭，第一程烟道2中下部的第一旁通电动阀23和第三程烟道4顶部第三旁通电动阀25打开，第二程烟道3顶部的第二旁通电动阀24关闭，第三程烟道4下部烟气出管43并第一旁通管A和第二旁通管B之间的管道上装的第四旁通电动阀26关闭，烟气从第一旁通管A进入第三程烟道4，经第三旁通电动阀25和第二旁通管B进入烟气出管43。

当第二程烟道3和第三程烟道4均发生故障或需要检修时，第一程烟道2与第二程烟道3之间的第一导热挡板5与第一电动翻转门7形成封闭，第一程烟道2中下部的第一旁通电动阀23打开，第二程烟道3顶部的第二旁通电动阀24和第三程烟道4顶部的第三旁通电动阀25均关闭，第三程烟道4下部烟气出管并第一旁通管A和第二旁通管B之间的管道上的第四旁通电动阀26打开，烟气从第一旁通管A进入烟气出管43。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。