CN107261823A - 提高燃煤电站scr系统低负荷运行能力的板式脱硝催化剂 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种提高燃煤电站SCR系统低负荷运行能力的板式脱硝催化剂，包括烟气通道、烟气预热系统及可调温板式SCR催化剂模块；烟气预热系统布置在烟气通道内，包括金属母管与电阻丝；电阻丝上装有热电偶，金属母管两端包裹绝缘层；绝缘层固定在烟气通道内壁；可调温板式SCR催化剂模块布置在烟气预热系统下游催化剂层中，包括催化剂板以及加热金属板，在催化剂板上布置有温度传感器。本发明通过通电加热预热烟气并调节板式SCR催化剂温度，保证在锅炉低负荷运行时，催化剂表面温度能够达到SCR投运温度下限值，提高了SCR系统投运率，降低了NOx排放超标与硫酸盐沉积。

Description

提高燃煤电站SCR系统低负荷运行能力的板式脱硝催化剂
技术领域
本发明涉及一种催化剂，尤其涉及一种提高电站SCR系统低负荷运行能力的、基体温度可自适应调节的板式脱硝催化剂。
背景技术
燃煤电厂是煤炭消耗的主力，为控制生产过程中造成的污染，除尘、脱硫和脱硝烟气处理流程被普遍推行。目前相对除尘、脱硫技术而言，我国的燃煤烟气脱硝技术起步较晚，众多火电厂对脱硝技术的掌握较为薄弱。目前电厂普遍采用低氮燃烧及选择性催化还原法（SCR）进行烟气脱硝，在SCR烟气脱硝系统中，催化剂是最重要的组成部分之一，其性能直接影响到SCR系统的脱硝效果。目前应用最广泛的催化剂都是高温催化剂，布置在省煤器和空气预热器之间，其最佳反应温度在300℃-420℃之间。
近年来，随着国家经济的快速发展，全国电网装机容量也随着增大，全国的用电机构也发生了变化。由于我国大多数的电源组成结构大都以火电为主，大容量火电机组参与深度调峰，成为一种必然趋势。然而，机组在低负荷运行时，SCR入口烟气温度往往无法达到催化剂最佳反应温度，有时烟气温度只有200℃左右，过低的烟气温度不仅会影响脱硝效率，使NOx排放浓度无法达到国家环保标准，还可能造成（ABS）硫酸盐沉积在催化剂表面，影响催化剂的使用寿命。因此保证调峰机组在低负荷运行时实现污染物达标排放，是目前亟待解决的问题。
发明内容
发明目的：目前火电机组在低负荷运行情况下，由于烟气温度低于催化剂投运温度窗口，有时烟气温度只有200℃左右，过低的烟气温度会妨碍电厂脱硝系统正常投运，严重影响对NOx污染物的脱除能力，无法实现达标排放，为了克服以上不足，本发明提供一种提高燃煤电站SCR系统低负荷运行能力的板式脱硝催化剂。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明提供的提高燃煤电站SCR系统低负荷运行能力的板式脱硝催化剂，包括烟气通道、烟气预热系统及可调温板式SCR催化剂模块；
所述烟气预热系统布置在烟气通道内，包括金属母管与电阻丝；所述电阻丝上装有热电偶，所述金属母管两端包裹绝缘层；所述绝缘层固定在烟气通道内壁；
所述可调温板式SCR催化剂模块布置在烟气预热系统下游催化剂层中，包括催化剂板以及加热金属板，所述催化剂板上布置有温度传感器。
作为优选，所述可调温板式SCR催化剂模块与其自身配置的主电路中的电源、继电保护器、温度控制器及电流表相连接，所述加热金属板与主电路相连接。
作为优选，所述可调温板式SCR催化剂模块连接温度控制器，所述温度控制器根据设定温度信号和温度传感器信号调节主电路中的电流。
作为优选，所述烟气预热系统与温控装置连接，所述温控装置根据设定温度信号和热电偶上实测温度信号控制电阻丝。
使用时，上述系统包括烟气通道、烟气预热系统及可调温板式SCR催化剂模块。烟气预热系统；所述烟气预热系统布置在烟气通道内，与主电路相接；所述主电路包括外接电源、温控模块、继电保护器以及电流表；所述烟气预热系统包括金属母管与电阻丝；所述电阻丝上装有热电偶，根据设定温度信号和热电偶上实测温度信号控制所述温控装置；所述金属母管两端包裹绝缘层；所述绝缘层固定在烟气通道内壁；所述可调温板式SCR催化剂模块布置在烟气预热系统下游催化剂层中，与其自身配置的主电路中的电源、继电保护器、温度控制器及电流表相连接；所述催化剂模块包括催化剂板以及加热金属板；所述加热金属板与主电路相连接；所述催化剂板上布置有温度传感器，根据设定温度信号和温度传感器信号调节主电路中电流的温度控制器。
有益效果：本发明通过通电加热烟气预热系统及可调温板式SCR催化剂，保证在锅炉低负荷运行时，催化剂表面温度能够达到SCR投运温度下限值，以提高SCR系统投运率，降低NOx排放超标与硫酸盐（ABS盐）沉积的问题。
除以上所述的本发明解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的优点外。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的优点做更为清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
附图说明
图1为本发明在烟道中布置的示意图；
图2为本发明所涉及的烟气预热电阻丝的原理图；
图3为本发明所涉及的可调温板式SCR催化剂的原理图；
图中：1-1烟气预热模块，1-2催化剂层，1-3可调温板式SCR催化剂模块；
2-1绝缘层，2-2金属母管，2-3通电电极，2-4电阻丝，2-5温度传感器，2-6电源，2-7温控模块，2-8继电保护器，2-9电流表；
3-1电源，3-2继电保护器，3-3电流表，3-4温度传感器，3-5通电电极，3-6加热金属板，3-7催化剂板，3-8催化剂模块外壳，3-9温控模块。
具体实施方式
实施例：
图1为本发明在烟道中布置的示意图。图2为本发明所涉及的烟气预热电阻丝的原理图。图3为本发明所涉及的可调温板式SCR催化剂的原理图。本实施例的一种提高燃煤电站SCR系统低负荷运行能力的板式脱硝催化剂，通过通电加热烟气预热系统及可调温板式SCR催化剂，保证在锅炉低负荷运行时，催化剂表面温度能够达到SCR投运温度下限值，以提高SCR系统投运率，降低NOx排放超标与硫酸盐（ABS盐）沉积的问题。
本实施例的提高燃煤电站SCR系统低负荷运行能力的板式脱硝催化剂，包括烟气预热系统1-1及可调温板式SCR催化剂模块1-3，所述烟气预热系统布置在烟气通道内，与主电路相接；所述主电路包括外接电源2-6、温控模块2-7、继电保护器2-8以及电流表2-9；所述烟气预热系统包括金属母管2-2与电阻丝2-4；所述电阻丝2-4上装有热电偶2-5，根据设定温度信号和热电偶上实测温度信号控制所述温控装置2-7；所述金属母管2-2两端包裹绝缘层2-1；所述绝缘层固定在烟气通道内壁；所述可调温板式SCR催化剂模块1-3布置在烟气预热系统下游催化剂层1-2中，与其自身配置的主电路中的电源3-1、继电保护器3-2、温度控制器3-9及电流表3-3相连接；所述催化剂模块包括催化剂板3-4以及加热金属板3-5；所述加热金属板3-5与主电路相连接；所述催化剂板上布置有温度传感器3-4，根据设定温度信号和温度传感器信号调节主电路中电流的温度控制器3-9。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化，在本发明的原理和技术思想的范围内，对这些实施方式进行多种变化、修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种提高燃煤电站SCR系统低负荷运行能力的板式脱硝催化剂，其特征在于：包括烟气通道、烟气预热系统及可调温板式SCR催化剂模块；
所述烟气预热系统布置在烟气通道内，包括金属母管与电阻丝；所述电阻丝上装有热电偶，所述金属母管两端包裹绝缘层；所述绝缘层固定在烟气通道内壁；
所述可调温板式SCR催化剂模块布置在烟气预热系统下游催化剂层中，包括催化剂板以及加热金属板，所述催化剂板上布置有温度传感器。
2.根据权利要求1所述的提高燃煤电站SCR系统低负荷运行能力的板式脱硝催化剂，其特征在于：所述可调温板式SCR催化剂模块与其自身配置的主电路中的电源、继电保护器、温度控制器及电流表相连接，所述加热金属板与主电路相连接。
3.根据权利要求2所述的提高燃煤电站SCR系统低负荷运行能力的板式脱硝催化剂，其特征在于：所述可调温板式SCR催化剂模块连接温度控制器，所述温度控制器根据设定温度信号和温度传感器信号调节主电路中的电流。
4.根据权利要求1所述的提高燃煤电站SCR系统低负荷运行能力的板式脱硝催化剂，其特征在于：所述烟气预热系统与温控装置连接，所述温控装置根据设定温度信号和热电偶上实测温度信号控制电阻丝。
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