[發明專利]一種脫硝催化劑全負荷運行性能試驗裝置

在審

• 申請號: 201811637163.5
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN109668996A
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發明（設計）人: 楊建國;何志瞧;趙虹;舒暢;楊煒櫻;何夢漪;盧泓樾;李敏;酈宜進;趙敏;包文東;盧得勇;陳磊;崔慶偉
• 申請（專利權）人: 浙江大學;浙江浙能蘭溪發電有限責任公司
• 主分類號: G01N31/10
• 分類號: G01N31/10;G01K7/02;G01K13/02;G01F1/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 忻明年

本發明公開了一種脫硝催化劑全負荷運行性能試驗裝置。本發明包括煙氣取樣接口、控溫煙氣管、催化劑測試室、催化劑樣品、恒溫箱、除塵器、冷卻凝水器、引風機、排氣接口。本發明布置于電廠SCR煙氣脫硝系統入口的噴氨格柵后，采集部分噴氨后的真實煙氣，采用外部控溫的方法，進行低負荷模擬試驗，試驗過程基本不受機組負荷影響。通過本發明裝置的試驗，獲得SCR催化劑低負荷運行的溫度下限及其安全的可持續時間等安全運行控制參數，為電廠實施全負荷脫硝提供技術支撐。

技術領域

本發明屬于環保技術領域，涉及一種脫硝催化劑全負荷運行性能試驗裝置。

背景技術

當前絕大多數機組都采用SCR煙氣脫硝系統，SCR催化劑理論安全運行溫度窗口為300～400℃，常規當煙氣溫度低于300℃后，一般都停止脫硝來確保催化劑和鍋爐系統安全。隨著提高機組靈活性和全負荷脫硝的實施，較多機組經常在更低負荷下運行，且無論是低負荷或點火期間，都要求脫硝投入運行。由于負荷率降低，機組經常在更低負荷下運行，此時SCR煙氣溫度往往低于300℃，此時如果繼續投運脫硝，實踐中是否會對催化劑和空預器產生不利影響？影響程度多大？或者低溫下在多長時間內所產生的不利影響可以在高負荷時自我恢復？最低的安全溫度下限具體多少合適？這些問題都是困擾電廠管理與運行人員的現實且迫切問題。一般情況下是在實驗室采用模擬煙氣來進行催化劑性能方面的測試和試驗，但受制于實驗室條件，很難完全模擬實際鍋爐煙氣的復雜組分和條件。

發明內容

為解決背景所涉及的問題，本發明提供了一種脫硝催化劑全負荷運行性能試驗裝置。

本發明的目的就是在電廠搭建實驗臺，采用采集部分真實煙氣外部控溫的方法，進行低負荷模擬試驗，試驗過程基本不受機組負荷影響，從而獲得SCR催化劑低負荷運行的溫度下限及其安全的可持續時間等安全運行控制參數，為電廠實施全負荷脫硝提供技術支撐。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

本發明包括煙氣取樣接口、控溫煙氣管、催化劑測試室、催化劑樣品、恒溫箱、除塵器、冷卻凝水器、引風機、排氣接口。

所述的煙氣取樣接口，包括煙氣取樣管和法蘭，煙氣采樣管需深入到鍋爐煙道內部0.5米以上，確保煙氣的代表性，法蘭起到固定煙氣取樣管和密封的作用。如果試驗無需考慮灰濃度問題，煙氣取樣管可采用直管；如果需要考慮灰濃度問題，則煙氣取樣管入口需與鍋爐煙道中的煙氣流線平行，且采用等速取樣，即入口氣流速度與鍋爐煙道中的煙氣流速相等。

所述的控溫煙氣管，包括電加熱器、水冷卻器、水泵、水箱、控制器、熱電偶。電加熱器和水冷卻器共同構成煙溫調節系統，精準調節試驗煙氣溫度達到所需要的目標值。水冷卻器的水系統有水泵和水箱構成，由于水流量不大，冷卻水從水冷卻器出口直接排放，如有需要也可增加冷卻水出水的水箱。冷卻水流量和電加熱功率由控制器統一控制，使試驗煙氣溫度達到所需要的目標值。試驗煙氣溫度用熱電偶測量。控制器的水泵執行單元采用變頻器，電加熱器執行單元采用可控硅。

所述的催化劑測試室，橫截面為正方形容器，進出口通過縮口與煙氣管道連接，其中布置有煙氣均勻導流板、催化劑支架。煙氣均勻導流板用于將煙氣管道進入的氣流均勻分配到催化劑測試室，催化劑支架用于放置催化劑樣品，本發明示例支架上可同時并列放置4塊催化劑，為了避免催化劑間縫隙嚴重漏風，支架采用“田”字形網格結構。根據具體試驗需求，可以靈活設計催化劑測試室可布置的催化劑數量。

所述的催化劑樣品，即試驗對象，催化劑樣品加工成邊長120mm的立方體。

所述的恒溫箱，用于放置催化劑測試室，并控制恒溫箱內溫度，使催化劑測試室內的煙氣溫度基本保持穩定。恒溫箱內布置有電加熱器，由控制器控制加熱功率，使催化劑測試室出口煙氣溫度與入口煙氣溫度(即試驗煙氣溫度)基本一致，催化劑測試室出口煙氣溫度采用熱電偶測量。控制器的電加熱控制單元采用可控硅。