CN105311958A - 一种脱硝催化剂在线再生装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种脱硝催化剂在线再生装置及方法。目前通常都是离线操作，需要投入大量人力、物力、财力。本发明的装置包括脱硝装置和耙式蒸汽吹灰器，其特点是：还包括超声波发射器、压力传感器、超声波发生器和中央控制系统，超声波发射器和压力传感器均固定在耙式蒸汽吹灰器的蒸汽支管上。本发明的方法如下：如果脱硝装置内的上下层压力参数差值相差较大，耙式蒸汽吹灰器运行前后并没有明显改善，并且脱硝装置的脱硝效果有所下降，则是脱硝催化剂堵灰、失活，开启超声波系统，对脱硝催化剂进行在线再生，直至再生效果满足要求为止。本发明的结构简单，设计合理，成本低，节能降耗。

Description

一种脱硝催化剂在线再生装置及方法

技术领域

本发明涉及一种脱硝催化剂在线再生装置及方法，属于大气污染控制技术领域。

背景技术

随着国家环保政策的日益严格，国内在役火电机组和新建火电机组都在装备或计划装备脱硝装置，保证锅炉NO_X达标排放。当前国内外现役火电机组安装的脱硝装置大部分采用SCR工艺，需要使用脱硝催化剂，然而催化剂在运行过程中其活性逐渐降低，随着火电厂SCR烟气脱硝技术的进一步应用，脱硝催化剂运行时间的逐年增加，将会产生越来越多的失活催化剂，从而需要进行催化剂更换。针对更换下来的催化剂，通过对催化剂性能检测，确定催化剂失活的原因，并确定失活催化剂是否存在再生的可能性。

对可以再生的催化剂，目前国内外主要做法是首先根据催化剂失活机理确定催化剂的再生工艺路线，进而对其进行再生处理，再生技术主要有水洗再生、热再生、热还原再生、酸液处理和SO₂酸化热再生等。但是这些做法通常都是离线操作，需要投入大量人力、物力、财力，影响火电厂正常生产运营。

现在也有一些脱硝催化剂在线再生技术，如公开日为2013年07月24日，公开号为CN103212423A的中国专利中，公开了一种失活脱硝催化剂的在线维护方法，该在线维护方法包括吹灰、清洗、再生和吹干步骤，清洗步骤是采用泡沫机将清洗液压缩成清洗泡沫通入脱硝装置中，再生步骤是采用泡沫机将再生液压缩成再生泡沫通入脱硝装置中，可以对失活不严重的催化剂进行清洗再生，同时避免了使用溶液进行清洗再生给脱硝设备造成的腐蚀以及催化剂的损害，减少了清洗液、再生液的用量。又如公开日为2013年06月05日，公开号为CN103127963A的中国专利中，公开了一种烟气脱硝催化剂的在线再生系统及方法，该系统包括烟道外系统、烟道内系统和连接管道；烟道外系统包括再生介质存储或发生部件、再生介质加热部件及输送部件；烟道内系统包括再生介质分配部件，其安置在烟道内，能够移动到烟道内任何催化剂模块上方位置，通过调节和启闭烟道外系统中的再生介质存储或发生部件、再生介质加热部件及再生介质输送部件，将再生介质输送到烟道内的再生介质分配部件，来完成对烟道内催化剂模块的包括吹灰、清洗、干燥、活化在内的催化剂再生步骤，而无需将催化剂模块移出烟道进行再生。但是现有的脱硝催化剂在线再生技术的工艺和装置均较为复杂，成本较高，脱硝催化剂的再生效果较差。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构简单，设计合理，成本低，节能降耗的脱硝催化剂在线再生装置及方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该脱硝催化剂在线再生装置包括脱硝装置和耙式蒸汽吹灰器，所述耙式蒸汽吹灰器包括蒸汽母管和数根蒸汽支管，数根蒸汽支管均固定在蒸汽母管上，所述蒸汽支管上均设置有若干个吹灰孔，所述耙式蒸汽吹灰器和脱硝装置固定，所述蒸汽支管均位于脱硝装置内，其结构特点在于：所述脱硝催化剂在线再生装置还包括超声波发射器、压力传感器、超声波发生器和中央控制系统，所述超声波发射器和压力传感器均固定在耙式蒸汽吹灰器的蒸汽支管上，该超声波发射器和压力传感器均与中央控制系统连接，所述超声波发生器和中央控制系统连接，该超声波发生器和超声波发射器配合。

作为优选，本发明所述脱硝催化剂在线再生装置还包括附属设施，所述附属设施和超声波发生器连接。

作为优选，本发明所述耙式蒸汽吹灰器的数量为至少两个。

作为优选，本发明所述耙式蒸汽吹灰器中的蒸汽支管和蒸汽母管垂直。

一种脱硝催化剂在线再生方法，其特点在于：步骤如下：烟气经过脱硝装置时，脱硝装置开始进行烟气脱硝工作，脱硝催化剂静置于脱硝装置内，起到催化脱硝化学反应的效果；由于烟气中灰尘浓度高，需要及时进行吹灰，吹灰时开启耙式蒸汽吹灰器，蒸汽通过蒸汽母管输送至吹灰孔处，并向外喷出，对积灰进行清理，并监测压力传感器反馈给中央控制系统的数据，判断吹灰效果；长时间运行后，如果脱硝装置内的上下层压力参数差值相差较大，耙式蒸汽吹灰器运行前后并没有明显改善，并且脱硝装置的脱硝效果有所下降，则是脱硝催化剂堵灰、失活，开启超声波系统，对脱硝催化剂进行在线再生；超声波系统的工作流程为：首先开启超声波发生器，通过信号传输使超声波发射器开始工作，超声波发射器产生的高效超声波对脱硝催化剂表面的烟尘、积灰进行分散、粉碎、松散和松脱处理，对脱硝催化剂微孔通道中的化学物质进行分解、松散和松脱处理；然后全部进入烟气，并被烟气带走；在此过程中密切关注压力传感器反馈给中央控制系统的数据，并观察环保在线监测的NO_X数据，分析脱硝催化剂在线再生的效果，如果效果明显，则停止运行超声波系统，如果效果不够理想，则继续进行在线再生流程，如此反复，直至再生效果满足要求为止。

作为优选，本发明所述脱硝催化剂在线再生方法在实施过程中，所有的数据和信号传输均通过中央控制系统完成，附属设施一直和超声波系统处于同时工作状态。

作为优选，本发明所述超声波发生器为高效、变频超声波发生器，工作时，根据需要选择不同的超声频率，将产生的信号传递给超声波发射器。

作为优选，本发明所述超声波发射器发射的高效超声波，产生的压力波用于强力除垢，使垢块分散、粉碎、松散和松脱，微孔中的飞灰脱离；用于扬起积灰，使积灰被烟气带走；用于热解催化剂微孔中积聚的化学物质和微尘，使其脱离催化剂微孔通道，恢复催化剂活性，同时将工作信号传输至中央控制系统。

作为优选，本发明所述压力传感器用于测试脱硝装置中一定区域内的烟气压力，并将压力信号反馈至中央控制系统。

作为优选，本发明所述中央控制系统根据超声波系统工作前后压力传感器反馈的信号及时判断该次超声波系统工作的效果，以及根据在线环保监测NO_X数据判断脱硝催化剂的在线再生效果。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：1、能作为一种通用的方法解决脱硝催化剂离线再生的问题，适用性强，具有推广价值；2、装置构造简单，技术成熟，成本低，智能化程度高，成套组装；3、工艺环保，节能降耗；4、可以实现同步清灰除垢。

附图说明

图1是本发明实施例中脱硝催化剂在线再生装置的结构示意图。

图2是本发明实施例中脱硝催化剂在线再生装置的内部结构示意图。

图3是本发明实施例中的耙式蒸汽吹灰器、超声波发射器和压力传感器之间的放大结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例。

参见图1至图3，本实施例中的脱硝催化剂在线再生装置包括脱硝装置1、耙式蒸汽吹灰器3、超声波发射器6、压力传感器7、超声波发生器8、附属设施9和中央控制系统10。

本实施例中的耙式蒸汽吹灰器3包括蒸汽母管4和数根蒸汽支管，数根蒸汽支管均固定在蒸汽母管4上，蒸汽支管上均设置有若干个吹灰孔5，耙式蒸汽吹灰器3和脱硝装置1固定，蒸汽支管均位于脱硝装置1内。

本实施例中的超声波发射器6和压力传感器7均固定在耙式蒸汽吹灰器3的蒸汽支管上，该超声波发射器6和压力传感器7均与中央控制系统10连接，超声波发生器8和中央控制系统10连接，该超声波发生器8和超声波发射器6配合，附属设施9和超声波发生器8连接。

本实施例中的耙式蒸汽吹灰器3的数量为至少两个，耙式蒸汽吹灰器3中的蒸汽支管和蒸汽母管4垂直。蒸汽支管的每个吹灰孔5边上均布置有一个超声波发射器6和一个压力传感器7。耙式蒸汽吹灰器3中的蒸汽支管俗称耙子。超声波发生器8、超声波发射器6及附属设施9可以构成超声波发射系统。

本实施例中脱硝催化剂在线再生方法的步骤如下：烟气经过脱硝装置1时，脱硝装置1开始进行烟气脱硝工作，脱硝催化剂2静置于脱硝装置1内，起到催化脱硝化学反应的效果；由于烟气中灰尘浓度高，需要及时进行吹灰，吹灰时开启耙式蒸汽吹灰器3，蒸汽通过蒸汽母管4输送至吹灰孔5处，并向外喷出，对积灰进行清理，并监测压力传感器7反馈给中央控制系统10的数据，判断吹灰效果；长时间运行后，如果脱硝装置1内的上下层压力参数差值相差较大，耙式蒸汽吹灰器3运行前后并没有明显改善，并且脱硝装置1的脱硝效果有所下降，则是脱硝催化剂2堵灰、失活，开启超声波系统，对脱硝催化剂2进行在线再生。

本实施例中超声波系统的工作流程为：首先开启超声波发生器8，通过信号传输使超声波发射器6开始工作，超声波发射器6产生的高效超声波对脱硝催化剂2表面的烟尘、积灰进行分散、粉碎、松散和松脱处理，对脱硝催化剂2微孔通道中的化学物质进行分解、松散和松脱处理，然后全部进入烟气，并被烟气带走。在此过程中密切关注压力传感器7反馈给中央控制系统10的数据，并观察环保在线监测的NO_X数据，分析脱硝催化剂2在线再生的效果，如果效果明显，则停止运行超声波系统，如果效果不够理想，则继续进行在线再生流程，如此反复，直至再生效果满足要求为止。

本实施例中的脱硝催化剂在线再生方法在实施过程中，所有的数据和信号传输均通过中央控制系统10完成，附属设施9一直和超声波系统处于同时工作状态。

本实施例中的超声波发生器8为高效、变频超声波发生器，工作时，根据需要选择不同的超声频率，将产生的信号传递给超声波发射器6。

本实施例中的超声波发射器6发射的高效超声波，产生的压力波用于强力除垢，使垢块分散、粉碎、松散和松脱，微孔中的飞灰脱离；用于扬起积灰，使积灰被烟气带走；用于热解催化剂微孔中积聚的化学物质和微尘，使其脱离催化剂微孔通道，恢复催化剂活性，同时将工作信号传输至中央控制系统10。

本实施例中的压力传感器7用于测试脱硝装置1中一定区域内的烟气压力，并将压力信号反馈至中央控制系统10。

本实施例中的中央控制系统10根据超声波系统工作前后压力传感器7反馈的信号及时判断该次超声波系统工作的效果，以及根据在线环保监测NO_X数据判断脱硝催化剂2的在线再生效果。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种脱硝催化剂在线再生装置，包括脱硝装置和耙式蒸汽吹灰器，所述耙式蒸汽吹灰器包括蒸汽母管和数根蒸汽支管，数根蒸汽支管均固定在蒸汽母管上，所述蒸汽支管上均设置有若干个吹灰孔，所述耙式蒸汽吹灰器和脱硝装置固定，所述蒸汽支管均位于脱硝装置内，其特征在于：所述脱硝催化剂在线再生装置还包括超声波发射器、压力传感器、超声波发生器和中央控制系统，所述超声波发射器和压力传感器均固定在耙式蒸汽吹灰器的蒸汽支管上，该超声波发射器和压力传感器均与中央控制系统连接，所述超声波发生器和中央控制系统连接，该超声波发生器和超声波发射器配合。

2.根据权利要求1所述的脱硝催化剂在线再生装置，其特征在于：所述脱硝催化剂在线再生装置还包括附属设施，所述附属设施和超声波发生器连接。

3.根据权利要求1所述的脱硝催化剂在线再生装置，其特征在于：所述耙式蒸汽吹灰器的数量为至少两个。

4.根据权利要求1所述的脱硝催化剂在线再生装置，其特征在于：所述耙式蒸汽吹灰器中的蒸汽支管和蒸汽母管垂直。

5.一种使用如权利要求1-4任一权利要求所述的脱硝催化剂在线再生装置进行的脱硝催化剂在线再生方法，其特征在于：步骤如下：烟气经过脱硝装置时，脱硝装置开始进行烟气脱硝工作，脱硝催化剂静置于脱硝装置内，起到催化脱硝化学反应的效果；由于烟气中灰尘浓度高，需要及时进行吹灰，吹灰时开启耙式蒸汽吹灰器，蒸汽通过蒸汽母管输送至吹灰孔处，并向外喷出，对积灰进行清理，并监测压力传感器反馈给中央控制系统的数据，判断吹灰效果；长时间运行后，如果脱硝装置内的上下层压力参数差值相差较大，耙式蒸汽吹灰器运行前后并没有明显改善，并且脱硝装置的脱硝效果有所下降，则是脱硝催化剂堵灰、失活，开启超声波系统，对脱硝催化剂进行在线再生；超声波系统的工作流程为：首先开启超声波发生器，通过信号传输使超声波发射器开始工作，超声波发射器产生的高效超声波对脱硝催化剂表面的烟尘、积灰进行分散、粉碎、松散和松脱处理，对脱硝催化剂微孔通道中的化学物质进行分解、松散和松脱处理；然后全部进入烟气，并被烟气带走；在此过程中密切关注压力传感器反馈给中央控制系统的数据，并观察环保在线监测的NO_X数据，分析脱硝催化剂在线再生的效果，如果效果明显，则停止运行超声波系统，如果效果不够理想，则继续进行在线再生流程，如此反复，直至再生效果满足要求为止。

6.根据权利要求5所述的脱硝催化剂在线再生方法，其特征在于：所述脱硝催化剂在线再生方法在实施过程中，所有的数据和信号传输均通过中央控制系统完成，附属设施一直和超声波系统处于同时工作状态。

7.根据权利要求5所述的脱硝催化剂在线再生方法，其特征在于：所述超声波发生器为高效、变频超声波发生器，工作时，根据需要选择不同的超声频率，将产生的信号传递给超声波发射器。

8.根据权利要求5所述的脱硝催化剂在线再生方法，其特征在于：所述超声波发射器发射的高效超声波，产生的压力波用于强力除垢，使垢块分散、粉碎、松散和松脱，微孔中的飞灰脱离；用于扬起积灰，使积灰被烟气带走；用于热解催化剂微孔中积聚的化学物质和微尘，使其脱离催化剂微孔通道，恢复催化剂活性，同时将工作信号传输至中央控制系统。

9.根据权利要求5所述的脱硝催化剂在线再生方法，其特征在于：所述压力传感器用于测试脱硝装置中一定区域内的烟气压力，并将压力信号反馈至中央控制系统。

10.根据权利要求5所述的脱硝催化剂在线再生方法，其特征在于：所述中央控制系统根据超声波系统工作前后压力传感器反馈的信号及时判断该次超声波系统工作的效果，以及根据在线环保监测NO_X数据判断脱硝催化剂的在线再生效果。