一种SCR脱硝系统催化剂活性在线检测装置及检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种SCR脱硝系统催化剂活性在线检测装置。包括还原剂供应装置、压缩空气供应装置、SCR脱硝装置催化剂、检测模块、测量单元，检测模块包括第一、第二烟气检测探头、第一、第二烟气采样管、喷射装置、吹灰装置，喷射装置和还原剂供应装置通过管路相连，吹灰装置和压缩空气供应装置通过管路相连，检测模块位于待检测催化剂上方，第二烟气采样管位于待检测催化剂烟气流向下方，第一烟气采样管、第二烟气采样管、第一烟气检测探头、第二烟气检测探头分别与测量单元连接。本发明专利技术安装方便，对原有脱硝催化剂系统基本不造成任何影响，可以实时的反应脱硝催化剂的活性情况，有效的根据催化剂活性情况来对脱硝系统进行优化，提高脱硝效率。

Catalyst activity on-line detection device and detection method for SCR denitration system

The invention provides an on-line catalyst detecting device for SCR denitration system. Including the reducing agent supply device, a compressed air supply device, SCR denitration catalyst, device detection module, measurement unit, detection module includes first, second flue gas detection probe, the first and the second flue gas sampling tube, injection device, blowing device, injection device and a reducing agent supply device is connected through a pipeline, and the compressed air blowing device the supply device is connected through a pipeline, detection module to be detected in the catalyst above second flue gas sampling tube located below the detected catalyst flue gas flow, the first flue gas sampling tube, second flue gas sampling tube, a gas detection probe, second flue gas detection probe are respectively connected with the measuring unit. The invention has the advantages of convenient installation, the denitration catalyst system does not cause any impact on the activity of catalyst can be real-time response, effectively according to the activity of the catalyst denitration system optimization, improve the denitration efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种SCR脱硝系统催化剂活性在线检测装置及检测方法
本专利技术涉及一种SCR脱硝系统催化剂活性检测装置，特别是一种SCR脱硝系统催化剂活性在线检测装置。
技术介绍
选择性催化还原(SCR)烟气脱硝工艺是目前国内外控制烟气NOx排放最为有效、应用最广的技术之一。我国90％以上的已建或在建烟气脱硝工程均采用该工艺，其原理是向烟气中喷入还原剂NH3，在催化剂作用下与烟气中的NOx反应生成无害的N2和H2O。催化剂是SCR烟气脱硝工艺的核心设备，其活性是表征脱硝性能的关键指标。工程应用中，由于催化剂所处的烟气环境比较复杂，随着运行时间的增加，其活性会逐渐下降。催化剂活性下降的原因主要由于烟气中飞灰的磨损和堵塞，以及砷、碱金属、碱土金属及金属氧化物造成的催化剂中毒等；催化剂活性下降会导致SCR烟气脱硝装置效率降低，影响NOx达标排放，而且会导致氨逃逸增加，加重下游设备尤其是空预器中ABS沉积现象。因此，开展催化剂活性检测，掌握催化剂活性变化特征，对保证NOx达标排放、降低氨逃逸、制定催化剂管理计划均具有重要意义。目前国内对催化剂活性的检测都是通过现场取样，在实验室内模拟实际烟气环境，离线检测催化剂的活性。这种检测方式存在以下几个缺点：一是催化剂模块取样受锅炉运行的限制，不能实时获得催化剂活性的检测数据；二是实验室进行催化剂活性检测时反应环境与实际烟气存在偏差，且操作复杂，费用较高。为了更加直接、有效、准确获得催化剂的活性，开发一种脱硝系统催化剂活性在线检测装置尤为重要，对保障脱硝设施的健康运行和维护具有重要的意义。现有的技术如中国专利公告CN203587583U也提出一种催化剂活性在线检测系统，通过在每层催化剂的进出口设置烟气检测探头，测量进出口NOx浓度来实现催化剂活性的实时检测，但由于该方法不进行喷氨、吹灰等操作，无法准确的获得每层催化剂的最大活性。
技术实现思路
本专利技术所要解决的是现有技术SCR脱硝系统催化剂活性的检测都是通过现场取样，在实验室内模拟实际烟气环境，离线检测的技术问题。本专利技术提供了一种SCR脱硝系统催化剂活性在线检测装置，包括还原剂供应装置、压缩空气供应装置、至少一层以上的SCR脱硝装置催化剂、检测模块、测量单元，所述检测模块包括用于检测烟气流速的第一烟气检测探头、用于检测烟气温度的第二烟气检测探头、用于检测待检催化剂上部烟气中NOx浓度的第一烟气采样管、喷射装置、吹灰装置、用于检测待检催化剂下部烟气中NOx浓度的第二烟气采样管，所述喷射装置和还原剂供应装置通过管路相连，所述吹灰装置和压缩空气供应装置通过管路相连，所述检测模块位于待检测催化剂上方，烟气先流经所述检测模块再流向待检测催化剂，所述第二烟气采样管位于待检测催化剂烟气流向下方，所述第一烟气采样管、第二烟气采样管、第一烟气检测探头、第二烟气检测探头分别与测量单元连接。进一步的，所述喷射装置还和压缩空气供应装置通过管路相连。进一步的，所述检测模块还设有混合装置、整流器，所述喷射装置、混合装置、吹灰装置、整流器在待检测催化剂上方沿烟气前进方向依次设置。进一步的，所述喷射装置和还原剂供应装置之间还设有第一控制阀，所述测量单元通过第二控制阀分别和第一烟气采样管、第二烟气采样管、第一烟气检测探头、第二烟气检测探头分别连接。进一步的，还设有控制单元，所述控制单元分别与第一控制阀、第二控制阀相连。进一步的，所述第一控制阀和还原剂供应装置之间还设有第一开关、第一流量计装置，所述压缩空气供应装置通过三通阀分别与喷射装置、吹灰装置相连，所述压缩空气供应装置和三通阀之间还设有第二开关，所述三通阀和喷射装置之间还设有第二流量计装置。进一步的，所述检测模块的四周设置防还原剂扩散挡板，布置在测试催化剂区域上方。进一步的，所述检测模块设置1个以上，与待检测的催化剂层数相匹配并设置在每层待检测催化剂上方，所述检测模块检测催化剂面积为0.1-1m2。所述检测模块为可移动，与检测模块相连的管路为伸缩式管路，所述喷射装置为喷氨格栅且距离待检测催化剂表面高度为0.3-2.4m。另一方面，本专利技术还提供了一种SCR脱硝系统催化剂活性在线检测方法，包括以下步骤：压缩空气供应装置提供的吹灰气对检测模块对应的待检测催化剂进行吹灰；还原剂供应装置将脱硝反应所需的还原剂注入到该区域，形成具有过量还原剂的烟气环境，烟气采样管对待检测催化剂进、出口烟气取样，并输送到测量单元，对进口烟气样品中NOx浓度、烟气流速进行测试，对出口烟气样品进行NOx浓度测试；按照以下方式计算催化剂的活性系数：K＝-Av×ln(1-η)(3)式中：η为测试催化剂区域的脱硝效率；为测试催化剂区域入口NOx浓度；为测试催化剂区域出口NOx浓度；Av为催化剂的面速度；Q为烟气流量；V为催化剂总体积；Ap为催化剂的比表面积；K为催化剂活性系数。本专利技术同现有技术相比具有以下优点及效果：1、结构简单，安装方便，对脱硝系统催化剂活性进行准确的实时检测。2、不会对原有的脱硝系统造成额外影响。3、根据催化剂的活性情况对脱硝系统进行实时调控，充分根据催化剂的活性变化来优化脱硝反应系统，提高脱硝效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术一种SCR脱硝系统催化剂活性在线检测装置测量模块的测试流程示意图。图2为一种SCR脱硝系统催化剂活性在线检测装置测量模块的布置示意图。标注说明：1-还原剂供应装置2-第一开关3-第一流量计装置4-第一控制阀5-第二流量计装置6-三通阀7-第二开关8-压缩空气供应装置10-第一层催化剂10-第一烟气检测探头11-第二烟气检测探头12-第一烟气采样管13-喷射装置14-混合装置15-吹灰装置16-整流器17-第二层催化剂18-第二烟气采样管19-第二控制阀20-测量单元21-控制单元22-SCR反应器24、26、28-催化剂层29、30、31-支撑梁23、25、27-检测模块具体实施方式下面结合具体实施例详细说明本专利：实施例1：如图1所示，本实施例包括还原剂供应装置1、压缩空气供应装置8、至少一层以上的SCR脱硝装置催化剂、检测模块、测量单元20、检测模块包括第一烟气检测探头10、第二烟气检测探头11、第一烟气采样管12、喷射装置13、吹灰装置15、第二烟气采样管18、喷射装置13和还原剂供应装置1相连，吹灰装置15和压缩空气供应装置8相连，检测模块位于待检测催化剂的上方，烟气先经过检测模块再流向待检测的催化剂，第二烟气采样管18位于待检测催化剂烟气流向的下方，烟气先经过待检测催化剂再流向第二烟气采样管18，第一烟气采样管12、第二烟气采样管18、第一烟气检测探头10、第二烟气检测探头11分别和测量单元20相连。实施例2：本实施例中，喷射装置13还和压缩空气供应装置8通过管路连接。实施例3：本实施例中，检测模块还设有混合装置14和整流器16，喷射装置13、混合装置14、吹灰装置15、整流器16沿烟气前进方向依次设置，烟气先经过喷射装置13、混合装置14、吹灰装置1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种SCR脱硝系统催化剂活性在线检测装置，其特征在于，包括还原剂供应装置、压缩空气供应装置、至少一层以上的SCR脱硝装置催化剂、检测模块、测量单元，所述检测模块包括用于检测烟气流速的第一烟气检测探头、用于检测烟气温度的第二烟气检测探头、用于检测待检催化剂上部烟气中NOx浓度的第一烟气采样管、喷射装置、吹灰装置、用于检测待检催化剂下部烟气中NOx浓度的第二烟气采样管，所述喷射装置和还原剂供应装置通过管路相连，所述吹灰装置和压缩空气供应装置通过管路相连，所述检测模块位于待检测催化剂上方，烟气先流经所述检测模块再流向待检测催化剂，所述第二烟气采样管位于待检测催化剂烟气流向的下方，所述第一烟气采样管、第二烟气采样管、第一烟气检测探头、第二烟气检测探头分别与测量单元连接。

【技术特征摘要】
1.一种SCR脱硝系统催化剂活性在线检测装置，其特征在于，包括还原剂供应装置、压缩空气供应装置、至少一层以上的SCR脱硝装置催化剂、检测模块、测量单元，所述检测模块包括用于检测烟气流速的第一烟气检测探头、用于检测烟气温度的第二烟气检测探头、用于检测待检催化剂上部烟气中NOx浓度的第一烟气采样管、喷射装置、吹灰装置、用于检测待检催化剂下部烟气中NOx浓度的第二烟气采样管，所述喷射装置和还原剂供应装置通过管路相连，所述吹灰装置和压缩空气供应装置通过管路相连，所述检测模块位于待检测催化剂上方，烟气先流经所述检测模块再流向待检测催化剂，所述第二烟气采样管位于待检测催化剂烟气流向的下方，所述第一烟气采样管、第二烟气采样管、第一烟气检测探头、第二烟气检测探头分别与测量单元连接。2.根据权利要求1所述的SCR脱硝系统催化剂活性在线检测装置，其特征在于，所述喷射装置还和压缩空气供应装置通过管路相连。3.根据权利要求1所述的SCR脱硝系统催化剂活性在线检测装置，其特征在于，所述检测模块还设有混合装置、整流器，所述喷射装置、混合装置、吹灰装置、整流器在待检测催化剂上方沿烟气前进方向依次设置。4.根据权利要求3所述的SCR脱硝系统催化剂活性在线检测装置，其特征在于，所述喷射装置和还原剂供应装置之间还设有第一控制阀，所述测量单元通过第二控制阀分别和第一烟气采样管、第二烟气采样管、第一烟气检测探头、第二烟气检测探头分别连接。5.根据权利要求4所述的SCR脱硝系统催化剂活性在线检测装置，其特征在于，还设有控制单元，所述控制单元分别与第一控制阀、第二控制阀相连。6.根据权利要求5所述的SCR脱硝系统催化剂活性在线检测装置，其特征在于，所述第一控制阀和还原剂供应装置之间还设有第一开关、第一流量计装置，所述压缩空气供应装置通过三通...

【专利技术属性】
技术研发人员：何胜，李乾坤，邹阳军，郑文广，刘沛奇，
申请(专利权)人：华电电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：浙江,33