CN109939563B - 可在线热解析的低温scr反应器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可在线热解析的低温SCR反应器，包括：与主管分别连接的烟气输入管、烟气输出管，以及设于主管内部的至少一层平置催化剂层；单层催化剂层包括催化剂模块阵列，各催化剂模块阵列分别包括多排催化剂模块组，各排催化剂模块组分别包括多个依次排列的催化剂模块；各排催化剂模块组分别配有在线热解析装置；各在线热解析装置分别包括：位于对应催化剂模块组上方、且可与该催化剂模块组中各个催化剂模块依次配合的加热罩，驱动该加热罩与该催化剂模块组中各个催化剂模块依次对位的对位驱动装置，以及向该加热罩供应热解析用热气的热气供应装置。本发明低温SCR反应器能对催化剂模块进行在线热解析处理。
Description
技术领域
本发明涉及可在线热解析的低温SCR反应器。
背景技术
SCR脱硝技术是世界上应用最多、最有成效的一种烟气脱硝技术，其核心为催化剂。目前电力行业应用的催化剂温度窗口一般在320～420℃之间，当运行温度较低时，NH3会与烟气中的SO3发生副反应生成硫酸氢铵，硫酸氢铵呈酸性，腐蚀性极强，还会粘附在催化剂表面，甚至堵塞催化剂的微孔结构，造成催化剂脱硝效率降低；硫酸氢铵还会吸附烟气中呈碱性的飞灰，形成浆糊状物质，进一步堵塞催化剂，进一步造成脱硝效率降低。
粘附在催化剂表面的硫酸氢氨可以通过热解析的方式进行分解，将催化剂加热至320℃左右的温度，粘附在催化剂表面的硫酸氨及硫酸氢氨可分解为氨气、氮气、二氧化硫及水。
而钢铁、焦化等非电行业是NOx的主要排放源，这些非电行业的排烟温度往往较低，一般为120～300℃，脱硝过程中催化剂表面容易生成硫酸氢铵，使得催化剂堵塞、失活，使催化剂脱硝效率降低，这就限制了SCR技术的发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低温SCR反应器，其能对催化剂模块进行在线热解析处理。
为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种可在线热解析的低温SCR反应器，所述低温SCR反应器包括：竖置主管，外接于主管顶端的烟气输入管，外接于主管底端的烟气输出管，以及设于主管内部的至少一层平置催化剂层；
单层催化剂层包括催化剂模块阵列，各催化剂模块阵列分别包括多排催化剂模块组，各排催化剂模块组分别包括多个依次排列的催化剂模块，且该多排催化剂模块组并排设置；
各排催化剂模块组分别配有在线热解析装置；各在线热解析装置分别包括：位于对应催化剂模块组上方、且可与该催化剂模块组中各个催化剂模块依次配合的加热罩，驱动该加热罩与该催化剂模块组中各个催化剂模块依次对位的对位驱动装置，以及向该加热罩供应热解析用热气的热气供应装置。
优选的，所述主管内部由上至下依次设置多层平置催化剂层。
优选的，所述主管为方管，催化剂模块和在线热解析装置沿方管横截面的宽边均布。可根据方管横截面长边的长度来确定在线热解析装置为单侧或者双侧布置。
优选的，所述烟气输入管设有第一NOx浓度检测装置，该第一NOx浓度检测装置用于检测进入主管的烟气NOx浓度；各催化剂模块的正下方分别一一对应地设置有第二NOx浓度检测装置（如取样管），各第二NOx浓度检测装置分别用于检测对应催化剂模块处的NOx浓度。
优选的，当催化剂模块组中某个催化剂模块被对应的第二NOx浓度检测装置检测出NOx浓度超标，触发与该催化剂模块组相对应的对位驱动装置工作，对位驱动装置驱动对应的加热罩与该催化剂模块对位，且加热罩对该催化剂模块供应热气以进行在线热解析。
优选的，所述对位驱动装置包括：与对应加热罩连接、且驱动该加热罩沿对应催化剂模块组延伸方向平移的伸缩杆；
所述热气供应装置包括：与对应加热罩的内腔连通、且在伸缩杆内部通行的热气供应通道。
优选的，所述伸缩杆由电机直接或间接驱动，电机由热解析指令控制工作，电机按照热解析指令驱动伸缩杆伸出，将加热罩推送至热解析指令预定的催化剂模块处，加热罩与催化剂模块对位后开始喷热气，对催化剂进行热解析。
优选的，所述主管还设有：用于收纳加热罩的容置腔。
优选的，所述主管内部还设有导流整流器，导流整流器位于最上层催化剂层的上方，以保证烟气流动的均匀性。
优选的，在线热解析装置的热源（热气）可以根据厂内情况选择，如可以为天然气、焦炉煤气等气体燃烧产生。
优选的，所述加热罩与对应催化剂模块组的垂直间距为20mm。
优选的，所述热气的温度为300～400℃。
优选的，所述在线热解析的时间为8～12h。
本发明的优点和有益效果在于：提供一种低温SCR反应器，其能对催化剂模块进行在线热解析处理。
当催化剂模块组中的某个催化剂模块需要进行在线热解析处理时，控制与该催化剂模块组相对应的对位驱动装置工作，该对位驱动装置驱动对应的加热罩与该催化剂模块对位，且加热罩对该催化剂模块供应热气，对该催化剂表面的硫酸氢氨进行在线热解析。
容置腔用于收纳加热罩，常态时（不需要进行热解析时）加热罩可完全置于容置腔中，不会对烟气流通产生影响，也可减少催化剂使用量。
导流整流器可保证烟气流动的均匀性。
加热罩向催化剂模块吹送热气，热气源具有一定的压力，可以将附着在催化剂表面的灰吹掉，即对催化剂模块起到清灰的作用。
本发明还具有如下特点：
1）现有的低温分仓式脱硝反应器常设置两个独立的反应仓，一个仓进行烟气脱硝，另一个仓进行催化剂热解析，两个仓轮替工作，这就增加占地面积、投资成本和催化剂使用量。本发明的低温SCR反应器无需设置多个独立反应仓，可进行在线热解析处理，采用本发明的低温SCR反应器即可保证烟气脱硝不间断运行，无需增加备用反应仓和备用催化剂，减少催化剂使用量，降低投资成本。
2）本发明的在线热解析装置不需要一直运行，可以针对单个催化剂模块进行独立热解析处理，可有效降低能耗。
3）本发明对催化剂模块进行在线热解析，可以延长催化剂的使用寿命。
附图说明
图1是本发明的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
本发明具体实施的技术方案是：
如图1所示，一种可在线热解析的低温SCR反应器，所述低温SCR反应器包括：竖置主管1，外接于主管1顶端的烟气输入管2，外接于主管1底端的烟气输出管3，以及主管1内部由上至下依次设置的多层平置催化剂层4（主管1内部也可以只设置一层平置催化剂层4）；
主管1内部还设有导流整流器5，导流整流器5位于最上层催化剂层的上方；
各层催化剂层4分别包括催化剂模块阵列，各催化剂模块阵列分别包括多排催化剂模块组，各排催化剂模块组分别包括多个依次排列的催化剂模块，且该多排催化剂模块组并排设置；
各排催化剂模块组分别配有在线热解析装置6；各在线热解析装置6分别包括：位于对应催化剂模块组上方、且可与该催化剂模块组中各个催化剂模块依次配合的加热罩61，驱动该加热罩61与该催化剂模块组中各个催化剂模块依次对位的对位驱动装置62，以及向该加热罩61供应热解析用热气的热气供应装置；
所述对位驱动装置62包括：与对应加热罩61连接、且驱动该加热罩61沿对应催化剂模块组延伸方向平移的伸缩杆；
所述热气供应装置包括：与对应加热罩61的内腔连通、且在伸缩杆内部通行的热气供应通道；
烟气输入管2设有第一NOx浓度检测装置（图中未示出），该第一NOx浓度检测装置用于检测进入主管的烟气NOx浓度；
各催化剂模块的正下方分别一一对应地设置有第二NOx浓度检测装置7（如取样管），各第二NOx浓度检测装置7分别用于检测对应催化剂模块处的NOx浓度；
当催化剂模块组中某个催化剂模块被对应的第二NOx浓度检测装置7检测出NOx浓度超标，触发与该催化剂模块组相对应的对位驱动装置62工作，对位驱动装置62驱动对应的加热罩61与该催化剂模块对位，且加热罩61对该催化剂模块供应热气以进行在线热解析；
所述热气的温度为300～400℃；所述在线热解析的时间为8～12h；
所述主管1还设有：用于收纳加热罩61的容置腔8。
当催化剂模块组中的某个催化剂模块需要进行在线热解析处理时，控制与该催化剂模块组相对应的对位驱动装置62工作，该对位驱动装置62驱动对应的加热罩61与该催化剂模块对位，且加热罩61对该催化剂模块供应热气，对该催化剂表面的硫酸氢氨进行在线热解析；当在线热解析完成后，对位驱动装置62驱动加热罩61退回至容置腔8中；容置腔8用于收纳加热罩61，常态时（不需要进行热解析时）加热罩61可完全置于容置腔8中，不会对烟气流通产生影响，也可减少催化剂使用量。
导流整流器5可保证烟气流动的均匀性。
加热罩61向催化剂模块吹送热气，热气源具有一定的压力，可以将附着在催化剂表面的灰吹掉，即对催化剂模块起到清灰的作用。
优选的，所述伸缩杆由电机直接或间接驱动，电机由热解析指令控制工作，电机按照热解析指令驱动伸缩杆伸出，将加热罩61推送至热解析指令预定的催化剂模块处，加热罩61与催化剂模块对位后开始喷热气，对催化剂进行热解析；单个催化剂模块的热解析时间为8～12h，单个催化剂模块热解析完成后，如果电机接收到下一个热解析指令，则驱动伸缩杆将加热罩61推送至下一个指定位置进行热解析；所有热解析任务结束后，电机驱动伸缩杆将加热罩61带回容置腔8中，加热罩61回退至容置腔8后电机关闭。
优选的，所述主管1为方管，催化剂模块和在线热解析装置6沿方管横截面的宽边均布。可根据方管横截面长边的长度来确定在线热解析装置6为单侧或者双侧布置。
优选的，在线热解析装置6的热源（热气）可以根据厂内情况选择，如可以为天然气、焦炉煤气等气体燃烧产生。
优选的，所述加热罩61与对应催化剂模块组的垂直间距为20mm。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (1)
1.低温SCR反应器的在线热解析方法，其特征在于，所述低温SCR反应器包括：竖置主管，外接于主管顶端的烟气输入管，外接于主管底端的烟气输出管，设于主管内部、且由上至下依次设置多层平置催化剂层，以及设于主管内部、且位于最上层催化剂层上方的导流整流器；
单层催化剂层包括催化剂模块阵列，各催化剂模块阵列分别包括多排催化剂模块组，各排催化剂模块组分别包括多个依次排列的催化剂模块，且该多排催化剂模块组并排设置；
各排催化剂模块组分别配有在线热解析装置；各在线热解析装置分别包括：位于对应催化剂模块组上方、且可与该催化剂模块组中各个催化剂模块依次配合的加热罩，驱动该加热罩与该催化剂模块组中各个催化剂模块依次对位的对位驱动装置，以及向该加热罩供应热解析用热气的热气供应装置；所述热气由天然气或焦炉煤气燃烧产生；所述加热罩与对应催化剂模块组的垂直间距为20mm；
所述对位驱动装置包括：与对应加热罩连接、且驱动该加热罩沿对应催化剂模块组延伸方向平移的伸缩杆；
所述热气供应装置包括：与对应加热罩的内腔连通、且在伸缩杆内部通行的热气供应通道；
所述主管还设有：用于完全收纳加热罩的容置腔；
所述烟气输入管设有第一NOx浓度检测装置，该第一NOx浓度检测装置用于检测进入主管的烟气NOx浓度；各催化剂模块的正下方分别一一对应地设置有第二NOx浓度检测装置，各第二NOx浓度检测装置分别用于检测对应催化剂模块处的NOx浓度；
所述在线热解析方法包括如下步骤：
当催化剂模块组中某个催化剂模块被对应的第二NOx浓度检测装置检测出NOx浓度超标，触发与该催化剂模块组相对应的对位驱动装置工作，对位驱动装置驱动对应的加热罩与该催化剂模块对位，且加热罩对该催化剂模块供应热气以进行在线热解析；所述热气的温度为300～400℃；所述在线热解析的时间为8～12h；
当在线热解析完成后，对位驱动装置驱动加热罩完全退回至容置腔中。
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