本实用新型专利技术公开一种选择性催化还原烟气脱硝的装置,包括NOx含量检测仪、NOx浓度检测的电学式传感器、铺设催化剂的多孔床层和催化剂/飞灰分离装置,还包括NOx清除装置、通风装置、通风板、催化剂再生仪、催化剂漏斗和催化剂输送管道。即可以实现在清除飞灰的同时,回收催化剂。同时,该装置沿一定角度通入空气,吹离落在催化剂上的飞灰,防止催化剂因飞灰混入中毒、催化剂层流阻加大而不能正常工作。NOx含量检测仪可以实时检测经过该装置脱硝后的烟气中所含有NOx的浓度,并经过NOx浓度检测的电学式传感器与通风口相连,在NOx含量超过一定值时通风口自动通风进行飞灰吹扫,低于一定值时自动关闭,从而实现自动化。(*该技术在2022年保护过期,可自由使用*)
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种操作简单,占用空间小,控制方便,可靠性强、经济性好的选择性催化还原烟气脱硝的装置。
技术介绍
随着环保意识的增强,火力发电厂烟气NOx排放对空气的污染日益引起各国的关注与重视,我国2011年7月29日由环境保护部和国家质量技术监督检验总局联合发布的最新版《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)则对火电厂的NOx排放提出了极为严格的限制要求。要达到新的排放标准,仅靠低氮燃烧技术已无法实现,必须进行烟气脱硝措施。目前,火力发电厂中所采用的主要是选择性催化还原(SCR)烟气脱硝的装置,目前公开的专利主要有(I)中国神华能源股份有限公司;北京国华电力有限责任公司;神华国华国际电 力股份有限公司北京热电分公司周国民;唐建城;李振忠;王松峰;赵海军专利技术的烟气脱硝设备,专利号CN201120060263. 3 ;(2)东南大学徐海涛;周长城;沈凯专利技术的防止爆米花灰堵塞催化剂的烟气脱硝装置,专利号 CN201110116353. 4 ;(3)上海交通大学;上海电气石川岛电站环保工程有限公司袁景淇;张硕;许媛媛;张善伟;金强;李雨;王景成专利技术的用于选择性催化还原脱硝装置的V形混合格栅,专利号 CN201010574010. 8 ;(4)江苏省南通市通港路58号南通亚泰船舶工程有限公司王德荣专利技术的加热式脱硝装置,专利号CN201020295562. 0 ;(5)浙江省杭州市西湖区教工路18号世贸丽晶城欧美中心A座C区15层曾永健;徐芙蓉专利技术的一种余热锅炉和SCR脱硝装置的整合设备,专利号CN201020280193. 8 ;(6)广东省东莞市黄江镇锦绣花园23座F铺张作保;李康敏专利技术的一种高效氨法脱硝装置,专利号CN201020129904. I ;(7)山东省新泰市青云街道办事处玻纤玻钢总厂刘昌林;和进发;苏友贞;李加恩;张慎栋专利技术的组合式烟气催化还原脱硝装置,专利号CN201010236996.8;(8)陕西省西安市咸宁西路28号刘艳华;车得福专利技术的烟气除尘脱硝装置,专利号 CN200920031969. X。上述各项专利中介绍的脱硝装置,主要存在以下问题一是催化剂不能够循环利用,造成脱硝的成本较高;二是脱硝装置系统复杂,容易出现故障,不能够保障系统的有效利用;三是系统在运行的过程中自动化程度较低,不能够很好的适应火电厂的实际应用等。现在实际中所用的脱硝装置,通常采用蜂窝状催化剂,此方法能够有效脱除烟气中的NOx,但运行一段时间后,催化剂一方面会因飞灰堵塞蜂窝状管道而不能正常工作,另一方面催化剂也会逐渐失去活性,从而造成脱硝效率下降,不能够达到良好的脱硝效果。综上所述,目前急需一种工作原理简单、性能可靠、适用面广而且造价便宜,使用寿命长的飞灰与催化剂分离装置。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决上述的现有选择性催化还原(SCR)烟气脱硝过程中催化剂堵灰、催化剂中毒等的技术问题提供一种具有催化剂/飞灰分离功能的选择性催化还原烟气脱硝的装置,即通过加装催化剂/飞灰分离装置,同时催化剂采用颗粒状,平铺于具有一定斜度的催化剂/飞灰分离装置的多孔床层上,并采用空气反吹的方式,将滞留于催化剂上的飞灰定期吹扫出去,改善催化剂层的流动特性,同时,在因长期运行催化剂性能变差时,催化剂进行活化处理,采用活化后的催化剂进行补充,稳定催化剂层对烟气NOx的脱除效果。该装置可以连续安全运行,高效脱除烟气NOx,降低烟气NOx排放水平。本技术的技术原理 在本技术中,催化剂采用颗粒状,平铺于与烟道水平成30° 45°的多孔床层上,烟气通过床层,在喷氨作用下,烟气中的NOx与NH3反应,NOx被催化还原成N2,降低NOx排放。在烟气通过催化剂层时,烟气中的部分飞灰会滞留于催化剂层,影响催化剂性能,同时会增加流阻,本技术采用空气反吹的方式,将滞留于催化剂层的飞灰定期吹扫出去,改善催化剂层的流动特性,同时,在因长期运行催化剂性能变差时,采用活化后的催化剂进行补充,稳定催化剂层对烟气NOx的脱除效果。在本技术的飞灰/催化剂分离装置中,颗粒状催化剂层置于烟道中,烟气通过催化剂层,在喷氨作用下,烟气中NOx被催化还原为N2,降低烟气中NOx的浓度水平,NOx浓度水平通过SCR脱硝装置进出口的烟气分析仪测得,在烟气通过催化剂层时,烟气中的部分飞灰会滞留于催化剂层,影响催化剂性能,SCR脱硝装置出口处的NOx浓度水平会上升;在催化剂层下表面装设有吹扫喷嘴,当SCR脱硝装置出口处的NOx浓度水平会上升时,会发出信号,让压缩空气吹扫喷嘴或蒸汽吹扫喷嘴工作,对催化剂层的飞灰进行吹扫,减少飞灰对催化剂性能的影响及其对催化剂层流阻的增加;吹扫飞灰时会带落部分颗粒催化剂,飞灰与催化剂一起掉落到飞灰斗中,经过飞灰/催化剂分离装置的分离,飞灰被飞灰收集装置收集除去,分离出来的催化剂被送往催化剂活化设备,在350°C 400°C进行活化,活化后的催化剂被重新送回催化剂层,实现催化剂的重复循环利用,这也解决了因催化剂失去活性而使脱硝效率下降的问题。重新送回的催化剂的量根据催化剂层活性及烟气NOx浓度等因素确定,其决定因素为SCR脱硝装置出口处的NOx浓度水平。本技术的技术方案一种选择性催化还原烟气脱硝的装置,包括NOx含量检测仪、NOx浓度检测的电学式传感器、铺设催化剂的多孔床层和催化剂/飞灰分离装置,还包括NOx清除装置、通风装置、通风板、催化剂再生仪、催化剂漏斗、催化剂输送管道;所述的通风板置于铺设催化剂的多孔床层的下面,通风板和铺设催化剂的多孔床层均安装在NOx清除装置内并与NOx清除装置的水平方向成30° 45°的夹角;且所述的通风板采用均匀分布孔口的钢板制成,单位面积上设置30 40个孔径为IOOmm左右的孔口,从而能够在保证强度的同时,使更多的空气通过通风板,喷吹催化剂;所述的通风装置经管道与通风板相连;铺设催化剂的多孔床层通过管道一端与催化剂添加漏斗相连,另一端与催化剂/飞灰分离装置相连;所述的催化剂/飞灰分离装置一方面通过管道与催化剂再生仪相连,催化剂再生仪再经催化剂输送管道与催化剂添加漏斗相连;另一方面催化剂/飞灰分离装置还设有飞灰排放管道;所述的NOx清除装置的入口与烟道相连,NOx清除装置的出口处设置一自动阀,该自动阀的动作通过NOx浓度检测的电学式传感器(将NOx的流量转化为电信号)检测到NOx清除装置的出口的NOx含量的变化来控制自动阀门的开启。即将该信号通过A/D或D/A转 换装置后将信号传输于上位机,并与比较器中的设定值比较,从而控制自动阀门的开关及通风装置的启停。当超过设定值后,下达指令控制自动阀关闭,开启与通风板相连的通风装置,以便通过通风板向铺设催化剂的多孔床层均匀的通风,吹离落于铺设催化剂的多孔床层上的飞灰,使催化剂有足够的面积与烟气中的NOx接触,从而提高NOx的脱除效率。上述的一种选择性催化还原烟气脱硝的装置,其工作路线如下烟气通过烟道进入NOx清除装置,在NOx清除装置入口的烟道上安装有NOx检测仪,实时检测烟气中NOx的含量,烟气进入装置后,吹到安装有催化剂颗粒的多孔床层上方,在催化剂的作用下实现脱除烟气中的NOx的目的,在脱除一段时间后,在催化剂上方会落有灰尘,从本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种选择性催化还原烟气脱硝的装置,包括NOx含量检测仪、NOx浓度检测的电学式传感器、铺设催化剂的多孔床层和催化剂/飞灰分离装置,其特征在于还包括NOx清除装置、通风装置、通风板、催化剂再生仪、催化剂漏斗和催化剂输送管道;所述的通风板置于铺设催化剂的多孔床层的下面,通风板和铺设催化剂的多孔床层均安装在NOx清除装置内并与NOx清除装置的水平方向均成30o~45o的夹角;所述的通风装置经管道与通风板相连;铺设催化剂的多孔床层通过管道一端与催化剂添加漏斗相连,另一端与催化剂/飞灰分离装置相连;所述的催化剂/飞灰分离装置一方面通过管道与催化剂再生仪相连,催化剂再生仪再经催化剂输送管道与催化剂添加漏斗相连;另一方面催化剂/飞灰分离装置还设有飞灰排放管道;所述的NOx清除装置的入口与烟道相连,NOx清除装置的出口处设置一自动阀,该自动阀的动作通过电学式传感器检测到NOx清除装置的出口的NOx含量来控制自动阀门的开关及通风装置的启停。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:吴江,任建兴,潘卫国,何平,孟帅琦,石宙,郭腾,孙嘉奎,
申请(专利权)人:上海电力学院,
类型:实用新型
国别省市:
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