[發(fā)明專利]平板式脫硝催化劑電加熱裝置及加熱方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711380696.5
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN108211693B
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 縱宇浩;陳志平;黃力;王虎;李倩;嚴(yán)巍;董曉真
• 申請（專利權(quán)）人: 大唐南京環(huán)保科技有限責(zé)任公司
• 主分類號: B01D53/56
• 分類號: B01D53/56;B01D53/86
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 張麗;董建林

本發(fā)明提供的平板式脫硝催化劑電加熱裝置，包括加熱組件和溫控組件，通過給金屬材質(zhì)篩網(wǎng)進(jìn)行通電，加熱氧化物催化劑，解決燃煤電廠長期低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)脫硝催化劑因煙氣溫度過低造成的脫硝效率低而導(dǎo)致的ABS中毒問題，該裝置不僅適用于燃煤電廠，還適用于因排煙溫度不足，無法滿足脫硝運(yùn)行的其它鍋爐設(shè)施，如垃圾焚燒爐、陶瓷窯爐、水泥窯爐等，具有廣泛的工業(yè)應(yīng)用前景。面對日益嚴(yán)格的環(huán)境排放標(biāo)準(zhǔn)，本發(fā)明還提供了一種電加熱方法，為電加熱催化劑裝置工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用提供了可能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種平板式脫硝催化劑電加熱裝置及加熱方法，屬于燃煤電廠催化還原技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

中國經(jīng)歷了“拉閘限電”時(shí)代的無奈后，大力推進(jìn)新建、擴(kuò)建火電機(jī)組，持續(xù)推動(dòng)水電、核電、風(fēng)電、太陽能等清潔能源的發(fā)展，中國電力進(jìn)入了全面瘋狂的發(fā)展時(shí)代。2016年底，全國口徑發(fā)電裝機(jī)容量16.5億千瓦。其中，火電裝機(jī)容量占總裝機(jī)容量的66.64%；截至2016年6月底，核電機(jī)組30臺(tái)，新建機(jī)組24臺(tái)位居世界第一。

同時(shí)，中國經(jīng)濟(jì)進(jìn)入新常態(tài)，用電需求增速明顯放緩。一是新建機(jī)組的狂熱，一是社會(huì)用電需求量明顯放緩。當(dāng)火電利用小時(shí)數(shù)低于5000h，全部發(fā)電設(shè)備的利用小時(shí)數(shù)低于4500h，電力產(chǎn)能就會(huì)出現(xiàn)過剩的情況。2015年火電發(fā)電設(shè)備利用小時(shí)數(shù)為4329小時(shí)，2016年降低至4165小時(shí)，預(yù)計(jì)2017年火電設(shè)備利用小時(shí)進(jìn)一步降至4000左右小時(shí)。電力產(chǎn)能過剩日益嚴(yán)峻，因此火電機(jī)組被要求降低負(fù)荷運(yùn)行，隨之SCR入口煙溫也降低。目前，使用最廣泛的商用脫硝催化劑溫度低于280℃后，催化劑本身脫硝效率顯著降低，同時(shí)煙氣中的硫會(huì)與NH₃反應(yīng)生成硫酸氫銨（ABS）覆蓋在催化劑表面，大幅降低催化劑脫硝活性。因此，脫硝催化劑低負(fù)荷運(yùn)行面臨著壽命短甚至無法使用的嚴(yán)峻考驗(yàn)。

目前，低溫高硫煙氣通常采用增設(shè)省煤器煙氣/工質(zhì)旁路、熱水再循環(huán)、省煤器采取分組布置，低負(fù)荷提高給水溫度，煙氣補(bǔ)燃等措施。但大部分燃煤機(jī)組都頻繁低負(fù)荷長期運(yùn)行的方法，以上方法增加煤耗，系統(tǒng)積灰、降低鍋爐熱效率、大幅度增加運(yùn)行成本等問題。而低溫催化劑至今無法解決催化劑ABS中毒問題。鑒于此，開發(fā)低負(fù)荷低成本運(yùn)行的脫硝系統(tǒng)成為今年的研究熱點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷和不足，提供了一種平板式脫硝催化劑電加熱裝置及加熱方法，解決了電力產(chǎn)能過剩，燃煤電廠長期低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)煙氣煙溫過低造成脫硝催化劑脫硝效率低而造成ABS中毒的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種平板式脫硝催化劑電加熱裝置，包括加熱組件和溫控組件，所述加熱組件包括金屬材質(zhì)篩網(wǎng)、單元盒、高溫絕緣材料的導(dǎo)線、框架和氧化物催化劑；所述氧化物催化劑涂覆在所述金屬材質(zhì)篩網(wǎng)表面，若干塊所述金屬材質(zhì)篩網(wǎng)沿著煙氣流動(dòng)方向平行排列在所述單元盒內(nèi)，相鄰的兩塊金屬材質(zhì)篩網(wǎng)不相連，之間為空氣間隙；若干個(gè)單元盒排列在所述框架上，且所述單元盒側(cè)壁上設(shè)有導(dǎo)線孔，所述金屬材質(zhì)篩網(wǎng)之間通過導(dǎo)線相連，連接金屬材質(zhì)篩網(wǎng)的導(dǎo)線穿過單元盒側(cè)壁上的導(dǎo)線孔連接在相鄰單元盒內(nèi)的單板上，導(dǎo)線的端部與加熱控制模塊相連；

所述溫控組件包括溫度檢測模塊、溫度處理模塊、加熱控制模塊和控制中心，所述溫度檢測模塊用于檢測檢測點(diǎn)處的溫度，檢測點(diǎn)為SCR反應(yīng)器入口煙道處及SCR反應(yīng)器內(nèi)每個(gè)單元盒上氧化催化劑處，并將檢測到溫度信息發(fā)送給溫度處理模塊，由溫度處理模塊建立溫度模型，并結(jié)合鍋爐蒸發(fā)量信息計(jì)算出每個(gè)檢測點(diǎn)的溫度，然后將計(jì)算結(jié)果發(fā)送給控制中心，控制中心結(jié)合SCR反應(yīng)器入口煙道處的設(shè)置溫度向加熱控制模塊發(fā)送指令，控制加熱控制模塊的工作或停止工作。

進(jìn)一步，所述單元盒四個(gè)內(nèi)壁上均設(shè)有絕緣板，所述絕緣板對應(yīng)位置處設(shè)有卡槽，所述金屬材質(zhì)篩網(wǎng)的邊緣處插入卡槽內(nèi)。

進(jìn)一步，所述導(dǎo)線外表面包覆一層高溫緩沖絕緣管。

進(jìn)一步，所述高溫緩沖絕緣管由外層硬質(zhì)絕緣材料和內(nèi)層彈性絕緣材料構(gòu)成。