脱硝设备以及催化剂的更换方法_4

文档序号:9360573阅读:来源:国知局
催化剂层86的蜂窝状催化剂120、130相同。
[0111]脱硝设备50a将废气G的流动方向的最靠上游侧的脱硝催化剂、即第一脱硝催化剂层82a设为板状催化剂110a,由此能够抑制脱硝性能的降低,并且能够抑制多个脱硝催化剂层处的压力损失。具体而言,通过采用板状催化剂110a,与配置蜂窝状催化剂的情况相t匕,在相同的异物(爆裂灰分等)飞来的情况下也能够抑制脱硝催化剂层处的压力损失的增加。脱硝设备50a将废气G的流动方向的下游侧的脱硝催化剂设为蜂窝状催化剂,由此能够进一步增大催化剂的表面积,从而能够提高脱硝性能。
[0112]所述实施方式的脱硝设备50a并不限定于将第一脱硝催化剂层82a设为板状催化剂、将第二脱硝催化剂层84和第三脱硝催化剂层86设为蜂窝状催化剂。脱硝设备50a只要具备蜂窝状催化剂的脱硝催化剂层与板状催化剂的脱硝催化剂层这两者,且板状催化剂的脱硝催化剂层在废气G的流动方向上配置在蜂窝状催化剂的脱硝催化剂层的上游侧即可。换句话说,脱硝设备50a只要不在板状催化剂的上游侧配置蜂窝状催化剂即可,换言之,在板状催化剂的上游侧仅配置板状催化剂即可。
[0113]接下来,使用图10对脱硝设备50a的催化剂的更换方法的一例进行说明。图10是示出脱硝设备的催化剂的更换方法的一例的流程图。能够利用图10所示的处理控制装置150进行是否需要维护的判断。另外,催化剂的更换由作业人员执行。另外,图10所示的处理在脱硝设备50a的第一脱硝催化剂层82a为蜂窝状催化剂的情况下也能够执行。
[0114]控制装置150测量氨浓度以及氮氧化物浓度(步骤S12)。控制装置150根据检测到的氨浓度以及氮氧化物浓度来判断是否需要维护(步骤S14)。
[0115]在控制装置150判断为不需要维护(步骤S14为否)的情况下,返回步骤S12,进行步骤S12的处理。在控制装置150判断为需要维护(步骤S14为是)的情况下,作业人员进行各催化剂层的检查,查明要更换的催化剂层(步骤S30)。具体而言,判断第一脱硝催化剂层82a、第二脱硝催化剂层84、第三脱硝催化剂层86中的要更换的层。需要说明的是,要更换的催化剂层可以是一个也可以是多个。另外,也可以不进行检查等就确定要更换的催化剂层。
[0116]在查明要更换的催化剂层之后,判断下游侧的催化剂是否均是蜂窝型催化剂(步骤S32)。在控制装置150判断为下游侧的催化剂均是蜂窝型催化剂(步骤S32为是)的情况下,将要更换的催化剂层更换为板状催化剂(步骤S34)。在控制装置150判断为下游侧的催化剂不全是蜂窝型催化剂(步骤S32为否)的情况下,将要更换的催化剂层更换为蜂窝型催化剂(步骤S36)。
[0117]如图10所示,通过进行脱硝设备的脱硝催化剂层的更换,成为废气在通过板状催化剂之后通过蜂窝状催化剂的构造。例如,在所有脱硝催化剂层均是蜂窝状催化剂的情况下,将上游侧的脱硝催化剂层更换为板状催化剂。另外,在所有脱硝催化剂层均是板状催化剂的情况下,将下游侧的脱硝催化剂层更换为蜂窝状催化剂。由此,能够抑制因异物的附着而产生压力损失,能够维持高脱硝性能。由此,能够维持高脱硝性能,并且能够长期运转。需要说明的是,在所述处理中说明了更换脱硝催化剂层时的处理,但也可以在制造时配备蜂窝状催化剂与板状催化剂这两者,并以上述布局配置。
[0118][第三实施方式]
[0119]图11是示出第三实施方式的脱硝设备的简要结构图。图12是脱硝催化剂层的俯视图。此外,对具有与上述实施方式相同功能的构件标注相同的附图标记并省略详细说明。
[0120]图11所示的脱硝设备50b具有还原剂供给装置70、整流层160、第一脱硝催化剂层182、第二脱硝催化剂层184、第三脱硝催化剂层186、压力计140、146、氮氧化物浓度计148、氨浓度计149、控制装置150以及报告部152。由于脱硝设备50b的还原剂供给装置70、压力计140、146、氮氧化物浓度计148、控制装置150、氨浓度计149、报告部152的功能与脱硝设备50相同,因此省略说明。
[0121]整流层160配置于烟道40的第三垂直烟道部40f。整流层160配置在与整流兼脱硝催化剂层80相同的位置。整流层160对从第三水平烟道部40e向第三垂直烟道部40f流入而流动方向改变的废气G流进行整流。在整流层160中,沿着第三垂直烟道部40f的延伸方向伸长的板在与延伸方向正交的方向上配置成列状。
[0122]第一脱硝催化剂层182具有催化剂单元210、以及将催化剂单元210固定于第三垂直烟道部40f的支承机构212。支承机构212只要是能够支承催化剂单元210的机构即可,构造并没有特别地限定。
[0123]催化剂单元210具有板状催化剂250和蜂窝状催化剂252。板状催化剂250具有多个催化剂组件250a。蜂窝状催化剂252具有多个催化剂组件252a。在催化剂单元210中,如图12所示,板状催化剂250的催化剂组件250a与蜂窝状催化剂252的催化剂组件252a分别配置成行列状。催化剂单元210以多个催化剂组件250a、252a封堵第三垂直烟道部40f的水平面整面的方式配置。由此,在第三垂直烟道部40f中流动的废气G通过板状催化剂250或者蜂窝状催化剂252。
[0124]在此,催化剂单元210在废气通路40的配置有脱硝催化剂层的区域即第三垂直烟道部40f的上游侧且是作为上游区域的配置有第二垂直烟道部40d以及第三水平烟道部40e 一侧的区域中配置有板状催化剂250,在与配置有上游区域的一侧相反的一侧的区域中配置有蜂窝状催化剂252。本实施方式的催化剂单元210在废气通路40的配置有脱硝催化剂层的区域即第三垂直烟道部40f的上游侧的位置且是相对于铅垂方向倾斜(在本实施方式中是水平)的上游区域、即配置有第三水平烟道部40e的一侧的区域中配置有板状催化剂250,在与配置有上游区域的一侧相反的一侧的区域中配置有蜂窝状催化剂252。在此,配置有上游区域的一侧是上游侧的废气流动的一侧。本实施方式的配置有上游区域的一侧是上游区域(第三水平烟道部40e)相对于配置有脱硝催化剂层的区域(第三垂直烟道部40f)倾斜的一侧。
[0125]对于废气G流而言,在烟道40的构造方面,配置有上游区域的一侧的区域的流速比与配置有上游区域的一侧相反的一侧的区域的流速慢。另外,配置有上游区域的一侧的区域是对于在脱硝催化剂层中流动的废气的平均流速而言流速相对较慢的区域。也可以认为,与配置有上游区域的一侧相反的一侧的区域是对于所述平均流速而言流速相对较快的区域。
[0126]对于催化剂单元210而言,在从废气G的流动方向观察的情况下,板状催化剂250与蜂窝状催化剂252以相同的面积配置。需要说明的是,板状催化剂250与蜂窝状催化剂252的面积比并不限定为1:1。对于催化剂单元210,从流速的平均化效果方面来看,优选板状催化剂250配置为整体的I %以上且50%以下、或蜂窝状252配置为整体的I %以上且50%以下。
[0127]另外,优选催化剂单元210以催化剂组件为单位来调整配置板状催化剂250还是配置蜂窝状催化剂252。由此,能够使催化剂组件的更换变得容易。
[0128]第二脱硝催化剂层184具有催化剂单元220、以及将催化剂单元220固定于第三垂直烟道部40f的支承机构222。支承机构222只要是能够支承催化剂单元220的机构即可,构造并没有特别地限定。催化剂单元220具有板状催化剂260和蜂窝状催化剂262。第二脱硝催化剂层184除了配置位置不同以外,其余均与第一脱硝催化剂层182相同。
[0129]第三脱硝催化剂层186具有催化剂单元230、以及将催化剂单元230固定于第三垂直烟道部40f的支承机构232。支承机构232只要是能够支承催化剂单元230的机构即可,构造并没有特别地限定。催化剂单元230具有板状催化剂270和蜂窝状催化剂272。第三脱硝催化剂层186除了配置位置不同以外,其余均与第一脱硝催化剂层182相同。
[0130]脱硝设备50b在配置有上游区域的一侧的区域配置板状催化剂250、260、270,在与配置有上游区域的一侧相反的一侧的区域配置蜂窝状催化剂252、262、272,由此能够在废气G的流速快的区域配置蜂窝状催化剂252、262、272,在废气G的流速慢的区域配置板状催化剂250、260、270。由此,能够在异物容易堆积的废气G的速度慢的区域配置板状催化剂250、260、270。与蜂窝状催化剂252、262、272相比,异物不易堆积在板状催化剂250、260、270上,并且,在堆积有异物的情况下压力损失的上升也较少。由此,通过在流速慢的区域配置板状催化剂250、260、270,能够抑制异物的堆积,能够减少压力损失的上升,因此能够长期维持脱硝性能。另外,通过在异物不易堆积的流速快的区域配置蜂窝状催化剂252、262、272,能够提高脱硝性能。
[0131]图13是示出脱硝催化剂与压力损失之间的关系的曲线图。如图13所示,对于蜂窝状催化剂与板状催化剂而言,蜂窝状催化剂的压力损失比板状催化剂的压力损失大。换句话说,与板状催化剂相比,废气不易在蜂窝状催化剂中流动。脱硝设备50b通过在废气G的流速快的区域配置蜂窝状催化剂,在废气G的流速慢的区域配置板状催化剂,由此能够使
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