[發明專利]一種SCR脫硝系統催化劑活性在線檢測裝置及檢測方法

在審

• 申請號: 201710037593.2
• 申請日: 2017-01-18
• 公開（公告）號: CN106706836A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 何勝;李乾坤;鄒陽軍;鄭文廣;劉沛奇
• 申請（專利權）人: 華電電力科學研究院
• 主分類號: G01N31/10
• 分類號: G01N31/10
• 代理公司: 浙江英普律師事務所33238
• 代理人: 陳俊志

技術領域

本發明涉及一種SCR脫硝系統催化劑活性檢測裝置，特別是一種SCR脫硝系統催化劑活性在線檢測裝置。

背景技術

選擇性催化還原(SCR)煙氣脫硝工藝是目前國內外控制煙氣NO_x排放最為有效、應用最廣的技術之一。我國90％以上的已建或在建煙氣脫硝工程均采用該工藝，其原理是向煙氣中噴入還原劑NH₃，在催化劑作用下與煙氣中的NO_x反應生成無害的N₂和H₂O。催化劑是SCR煙氣脫硝工藝的核心設備，其活性是表征脫硝性能的關鍵指標。

工程應用中，由于催化劑所處的煙氣環境比較復雜，隨著運行時間的增加，其活性會逐漸下降。催化劑活性下降的原因主要由于煙氣中飛灰的磨損和堵塞，以及砷、堿金屬、堿土金屬及金屬氧化物造成的催化劑中毒等；催化劑活性下降會導致SCR煙氣脫硝裝置效率降低，影響NO_x達標排放，而且會導致氨逃逸增加，加重下游設備尤其是空預器中ABS沉積現象。因此，開展催化劑活性檢測，掌握催化劑活性變化特征，對保證NO_x達標排放、降低氨逃逸、制定催化劑管理計劃均具有重要意義。

目前國內對催化劑活性的檢測都是通過現場取樣，在實驗室內模擬實際煙氣環境，離線檢測催化劑的活性。這種檢測方式存在以下幾個缺點：一是催化劑模塊取樣受鍋爐運行的限制，不能實時獲得催化劑活性的檢測數據；二是實驗室進行催化劑活性檢測時反應環境與實際煙氣存在偏差，且操作復雜，費用較高。為了更加直接、有效、準確獲得催化劑的活性，開發一種脫硝系統催化劑活性在線檢測裝置尤為重要，對保障脫硝設施的健康運行和維護具有重要的意義。

現有的技術如中國專利公告CN 203587583U也提出一種催化劑活性在線檢測系統，通過在每層催化劑的進出口設置煙氣檢測探頭，測量進出口NO_x濃度來實現催化劑活性的實時檢測，但由于該方法不進行噴氨、吹灰等操作，無法準確的獲得每層催化劑的最大活性。

發明內容

本發明所要解決的是現有技術SCR脫硝系統催化劑活性的檢測都是通過現場取樣，在實驗室內模擬實際煙氣環境，離線檢測的技術問題。

本發明提供了一種SCR脫硝系統催化劑活性在線檢測裝置，包括還原劑供應裝置、壓縮空氣供應裝置、至少一層以上的SCR脫硝裝置催化劑、檢測模塊、測量單元，所述檢測模塊包括用于檢測煙氣流速的第一煙氣檢測探頭、用于檢測煙氣溫度的第二煙氣檢測探頭、用于檢測待檢催化劑上部煙氣中NO_x濃度的第一煙氣采樣管、噴射裝置、吹灰裝置、用于檢測待檢催化劑下部煙氣中NO_x濃度的第二煙氣采樣管，所述噴射裝置和還原劑供應裝置通過管路相連，所述吹灰裝置和壓縮空氣供應裝置通過管路相連，所述檢測模塊位于待檢測催化劑上方，煙氣先流經所述檢測模塊再流向待檢測催化劑，所述第二煙氣采樣管位于待檢測催化劑煙氣流向下方，所述第一煙氣采樣管、第二煙氣采樣管、第一煙氣檢測探頭、第二煙氣檢測探頭分別與測量單元連接。

進一步的，所述噴射裝置還和壓縮空氣供應裝置通過管路相連。

進一步的，所述檢測模塊還設有混合裝置、整流器，所述噴射裝置、混合裝置、吹灰裝置、整流器在待檢測催化劑上方沿煙氣前進方向依次設置。

進一步的，所述噴射裝置和還原劑供應裝置之間還設有第一控制閥，所述測量單元通過第二控制閥分別和第一煙氣采樣管、第二煙氣采樣管、第一煙氣檢測探頭、第二煙氣檢測探頭分別連接。

進一步的，還設有控制單元，所述控制單元分別與第一控制閥、第二控制閥相連。

進一步的，所述第一控制閥和還原劑供應裝置之間還設有第一開關、第一流量計裝置，所述壓縮空氣供應裝置通過三通閥分別與噴射裝置、吹灰裝置相連，所述壓縮空氣供應裝置和三通閥之間還設有第二開關，所述三通閥和噴射裝置之間還設有第二流量計裝置。

進一步的，所述檢測模塊的四周設置防還原劑擴散擋板，布置在測試催化劑區域上方。

進一步的，所述檢測模塊設置1個以上，與待檢測的催化劑層數相匹配并設置在每層待檢測催化劑上方，所述檢測模塊檢測催化劑面積為0.1-1m²。

所述檢測模塊為可移動，與檢測模塊相連的管路為伸縮式管路，所述噴射裝置為噴氨格柵且距離待檢測催化劑表面高度為0.3-2.4m。

另一方面，本發明還提供了一種SCR脫硝系統催化劑活性在線檢測方法，包括以下步驟：