[發明專利]一種煙氣脫硝催化劑在線吹掃裝置

在審

• 申請號: 202310544405.0
• 申請日: 2023-05-12
• 公開（公告）號: CN116328511A
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 熊春榮;吳中野;賀建雄;馬霄;胡家輝;高雅;崔浩
• 申請（專利權）人: 海南大學
• 主分類號: B01D53/56
• 分類號: B01D53/56;B01D53/86
• 代理公司: 北京鑫瑞森知識產權代理有限公司 11961
• 代理人: 王前明

1.一種煙氣脫硝催化劑在線吹掃裝置，包括殼體、設置在所述殼體上的煙氣入口箱和煙氣出口箱；

其中在靠近所述煙氣入口箱的殼體內設置有中溫脫硝催化床，在靠近所述煙氣出口箱的殼體內設置有低溫脫硝催化床；

在所述殼體內對應于所述中溫脫硝催化床和低溫脫硝催化床分別設置有吹掃管；其特征在于：

在內置有中溫脫硝催化床的殼體區段設置有冷風管；

在內置有低溫脫硝催化床的殼體區段設置有熱風管；

所述熱風管繞經所述殼體的內部并以進行換熱，其出風溫度大于所述冷風管的出風溫度。

2.根據權利要求1所述的煙氣脫硝催化劑在線吹掃裝置，其特征在于：所述冷風管與熱風管通過三通與連通有空氣源，在所述冷風管和所述熱風管上分別設置有控制閥；

或/和，所述冷風管與熱風管分別連通空氣源；

或/和，所述空氣源為壓縮空氣罐；

或/和，所述空氣源為鼓風機。

3.根據權利要求1所述的煙氣脫硝催化劑在線吹掃裝置，其特征在于：在所述煙氣進口箱內設置有連通所述熱風管的熱風換熱管；

或/和，所述熱風換熱管為螺旋環繞結構。

4.根據權利要求1所述的煙氣脫硝催化劑在線吹掃裝置，其特征在于：在所述殼體的側壁上設置有連通其內部的分氣缸，所述熱風管連通所述分氣缸，并在其上設置有通過控制器調節控制的電磁閥。

5.根據權利要求1所述的煙氣脫硝催化劑在線吹掃裝置，其特征在于：所述殼體內設置有倒U形煙氣流道。

6.根據權利要求1～5任一所述的煙氣脫硝催化劑在線吹掃裝置，其特征在于：對于冷風管的設計方法；

其中為了設計對流效果的強弱，引入物理量——壁面剪切應力，來表征不同條件下煙囪效應產生的效果的強弱。其具體表達式如下：

V——計算截面上所受的剪力；

A——計算截面面積；

b——截面寬；h——截面高。

在湍流條件下，連續性方程為

式中，ui為流體在xi方向上的時均速度分量；ρ為流體密度；xi為空間坐標系。

催化劑柱采用多孔介質模型，通過附加在流體上的流動阻力和修正守恒方程中的擴散系數等參數來考慮固體對流體的影響。多孔介質模型中單相流動守恒方程分別為。

質量守恒方程

動量守恒方程

式中，ρ、u、ε分別為流體的密度、真實流速和多孔介質孔隙率，多孔介質孔隙率ε根據催化劑柱幾何尺寸確定；P為壓力；Γm為動量擴散系數；g為重力加速度；Rf為多孔介質阻力源項。

多孔介質模型的動量方程疊加了一個與速度相關的動量源項，表達式為

式中：Si為動量方程源項；μ為動力黏度；v為速度值；D與C為指定的矩陣；第一項為黏性阻力損失，第二項為慣性阻力損失。

從計算的結果，指導對冷風管的設計，起氣體會在催化劑柱孔道內加速流動，為吹掃粘性粉塵提供氣體動力。同時冷風管放置在不同位置引起的對流效果也有差異，需要根據仿真模擬結果來得到最佳位置；

同樣地，鼓入冷氣的速度，溫度以及鼓入冷氣的冷風管的管徑大小，冷風管的數量等都會對煙囪效應帶來的對流效果產生，需要對不同邊界條件下的對流效果進行比對，確定最優結果。

7.根據權利要求6所述的煙氣脫硝催化劑在線吹掃裝置，其特征在于：其在距催化劑柱上端0～75mm，距右側25～105mm處設置冷風管，所述冷風管內設置冷氣相關參數為溫度為25℃，氣體流速為3.5m/s，當氣體流經催化劑孔道時，通過模擬計算，催化劑柱孔道內部平均壁面剪切應力為0.086pa～0.146pa。