混合形式催化劑的脫硝系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種混合形式催化劑的脫硝系統(tǒng)，其特征在于：混合形式催化劑的脫硝系統(tǒng)第一層催化劑為板式催化劑，第二催化劑層和第三層催化劑為蜂窩式催化劑。該系統(tǒng)具有蜂窩式催化劑比表面積大，板式催化劑耐磨損和不易堵灰特點(diǎn)。目的在于解決蜂窩式催化劑不耐磨損易堵灰問題，又解決板式催化劑催化劑比表面積小的問題，其應(yīng)用于火力發(fā)電鍋爐煙氣脫硝系統(tǒng)的催化劑。該實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單合理，實(shí)用性強(qiáng)，適合于如今的減排經(jīng)濟(jì)的要求，利于推廣應(yīng)用。
【專利說明】混合形式催化劑的脫硝系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型提供一種混合形式催化劑的脫硝系統(tǒng)，應(yīng)用于火力廠鍋爐煙氣脫硝系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]為了滿足《大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 13223 一 2011)中對火電廠大氣污染物中氮氧化物(NOx)排放的要求，火力發(fā)電鍋爐必須安裝選擇性催化還原法脫硝裝置。
[0003]選擇性催化還原法(Selective Catalytic Reduct1n,簡寫為SCR)煙氣脫硝工藝是在20世紀(jì)70年代末和80年代初首先由日本發(fā)展起來的，然后迅速在歐洲和美國得以推廣，目前已成為國內(nèi)外應(yīng)用最多、技術(shù)最成熟的一種煙氣脫硝技術(shù)。
[0004]SCR法脫硝效率可以達(dá)到70%?90%，在目前所有的火電廠鍋爐脫硝技術(shù)中，SCR法是唯一可以使NOx排放低于100mg/Nm3 (干基、標(biāo)態(tài)、氧量6%)的技術(shù)。
[0005]SCR脫硝裝置主要由脫除劑制備系統(tǒng)和反應(yīng)器兩個主要部分組成。通過向反應(yīng)器內(nèi)噴入反應(yīng)劑氨NH3,將氮氧化物NOx還原成氮?dú)釴2和水H20。
[0006]由于SCR脫硝還原反應(yīng)對溫度非常敏感，因此需加入催化劑以增強(qiáng)反應(yīng)活性，滿足反應(yīng)的溫度基本要求。
[0007]我國應(yīng)用的SCR反應(yīng)器基本上都布置在省煤器出口和空氣預(yù)熱器入口之間，煙氣溫度在300°C?400°C之間，煙氣沒有經(jīng)過除塵器除塵，SCR脫硝裝置為高飛灰濃度的布置方式。這種布置方式的優(yōu)點(diǎn)是煙氣溫度適中，可以滿足催化劑活性要求，缺點(diǎn)是煙氣中的飛灰濃度高，對催化劑的防磨損和防堵塞的性能要求較高。
[0008]目前世界上對于催化劑可以分為3類:蜂窩式催化劑，板式催化劑，波紋板式催化齊U。這三種催化劑的礦物組成比較接近，具有相同的化學(xué)特性，但外觀形狀不同導(dǎo)致物理特性存在較大差異。
[0009]國內(nèi)大多分采用蜂窩式催化劑，板式催化劑較少，波紋板式催化劑應(yīng)用非常少。
[0010]通常認(rèn)為:蜂窩式催化劑的最經(jīng)濟(jì)應(yīng)用條件是煙氣中灰濃度低于45g/Nm3 ;板式催化劑的最經(jīng)濟(jì)應(yīng)用條件是煙氣中灰濃度大于50g/Nm3 ;在30g/Nm3?50 g/Nm3時,蜂窩與板式催化劑的經(jīng)濟(jì)性接近。
[0011]SCR工藝選擇催化劑是非常關(guān)鍵是的，可供選擇的催化劑形式主要有蜂窩式和板式催化劑，蜂窩式催化劑加工工藝為均勻擠出式，比表面積大，單位體積面積大，但不耐磨損和易堵灰，板式催化劑加工工藝為鋼架構(gòu)支撐覆涂式，比表面積小，相同參數(shù)情況下，單位體積面積也小，但耐磨損和不易堵灰。
[0012]由于電廠燃煤供應(yīng)比較復(fù)雜，在設(shè)計(jì)時煙氣中灰濃度可以滿足要求，但是，投運(yùn)后煙氣中灰濃度比較大，不一定滿足要求，造成蜂窩式催化劑磨損嚴(yán)重和易堵灰問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]實(shí)用新型目的:本實(shí)用新型涉及一種混合式脫硝催化劑的脫硝系統(tǒng)，目的在于解決蜂窩式催化劑不耐磨損易堵灰問題，又解決板式催化劑催化劑比表面積小的問題，該系統(tǒng)就是把第一層的蜂窩式催化劑換成板式催化劑，即可解決催化劑磨損堵灰問題，又解決催化劑比表面積小的問題。
[0014]技術(shù)方案:本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0015]一種混合形式催化劑的脫硝系統(tǒng)，包括連接在省煤器出口和空氣預(yù)熱器入口之間的SCR反應(yīng)器，其特征在于:在該SCR反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有三層催化劑層，第一層為板式催化劑層，第二層和第三層均為蜂窩式催化劑層。
[0016]蜂窩式催化劑層為蜂窩狀結(jié)構(gòu)，板式催化劑層為平行的直板式結(jié)構(gòu)與彎折的板式結(jié)構(gòu)組成的復(fù)合結(jié)構(gòu)，彎折的板式結(jié)構(gòu)設(shè)置在平行的直板式結(jié)構(gòu)之間。
[0017]優(yōu)點(diǎn)及效果:
[0018]本實(shí)用新型提供將第一層蜂窩式催化劑更換為板式催化劑，保持第二層催化劑和第三層催化劑使用的蜂窩式催化劑不變的混合形式催化劑脫硝系統(tǒng)。
[0019]本實(shí)用新型第一層板式催化劑具有耐磨損和不易堵灰特點(diǎn)。
[0020]本實(shí)用新型第二層和第三層蜂窩式催化劑具有比表面積大特點(diǎn)。
[0021]本實(shí)用新型即可解決催化劑磨損堵灰問題，又解決催化劑比表面積小的問題。
[0022]【專利附圖】

【附圖說明】:
[0023]圖1為本實(shí)用新型的SCR脫硝反應(yīng)器布置示意圖；圖2為蜂窩式催化劑示意圖；圖3為板式催化劑示意圖。
[0024]【具體實(shí)施方式】:下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明:
[0025]本實(shí)用新型提供一種混合形式催化劑的脫硝系統(tǒng)，包括連接在省煤器出口 I和空氣預(yù)熱器入口 5之間的SCR反應(yīng)器，其特征在于:在該SCR反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有三層催化劑層，第一層為板式催化劑層1，第二層和第三層均為蜂窩式催化劑層，即圖中的2和3。
[0026]蜂窩式催化劑層為蜂窩狀結(jié)構(gòu)，板式催化劑層為平行的直板式結(jié)構(gòu)與彎折的板式結(jié)構(gòu)組成的復(fù)合結(jié)構(gòu)，彎折的板式結(jié)構(gòu)設(shè)置在平行的直板式結(jié)構(gòu)之間。
[0027]在混合形式催化劑的脫硝系統(tǒng)中，脫硝反應(yīng)器采用煙氣從上向下流動的方式，從反應(yīng)器入口，即省煤器出口的煙氣，經(jīng)過第一、二、三層催化劑后，進(jìn)入到反應(yīng)器出口即空氣預(yù)熱器入口，第二、三層催化劑使用使用蜂窩式催化劑，示意圖見圖1。第一層催化劑使用使用板式催化劑。
[0028]蜂窩式催化劑結(jié)構(gòu)見圖2。蜂窩狀催化劑比表面積大，相同參數(shù)情況下，催化劑體積小，重量輕，適用范圍廣，內(nèi)外介質(zhì)均勻，易磨損和易堵灰，適用于含塵量較低的煙氣脫硝，電廠應(yīng)用最多。
[0029]板式催化劑結(jié)構(gòu)見圖3。板式催化劑比表面積小，相同參數(shù)情況下，催化劑體積較大，防磨損和防堵灰能力較強(qiáng)，適用于含塵量較高的煙氣脫硝，電廠應(yīng)用較多。
[0030]通常認(rèn)為:蜂窩式催化劑的最經(jīng)濟(jì)應(yīng)用條件是煙氣中灰濃度低于45g/Nm3 ;板式催化劑的最經(jīng)濟(jì)應(yīng)用條件是煙氣中灰濃度大于50g/Nm3 ;在30g/Nm3?50 g/Nm3時,蜂窩與板式催化劑的經(jīng)濟(jì)性接近。
[0031]SCR工藝選擇催化劑是非常關(guān)鍵是的，可供選擇的催化劑形式主要有蜂窩式和板式催化劑，蜂窩式催化劑加工工藝為均勻擠出式，比表面積大，單位體積面積大，但不耐磨損和易堵灰，板式催化劑加工工藝為鋼架構(gòu)支撐覆涂式，比表面積小，相同參數(shù)情況下，單位體積面積也小，但耐磨損和不易堵灰。
[0032]由于電廠燃煤供應(yīng)比較復(fù)雜，在設(shè)計(jì)時煙氣中灰濃度可以滿足要求，但是，投運(yùn)后煙氣中灰濃度比較大，不能滿足要求，造成蜂窩式催化劑磨損嚴(yán)重和易堵灰問題。
[0033]混合形式催化劑的脫硝系統(tǒng)是通過將第一層蜂窩式催化劑更換為板式催化劑，保持第二層催化劑和第三層催化劑使用的蜂窩式催化劑不變的脫硝系統(tǒng)。
[0034]混合式脫硝催化劑的脫硝系統(tǒng)即可解決催化劑磨損堵灰問題，又解決催化劑比表面積小的問題。
[0035]該系統(tǒng)具有蜂窩式催化劑比表面積大，板式催化劑耐磨損和不易堵灰特點(diǎn)。
[0036]該實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單合理，實(shí)用性強(qiáng)，適合于目前的降低氮氧化物的防磨防堵要求，有利于推廣應(yīng)用。
【權(quán)利要求】
1.一種混合形式催化劑的脫硝系統(tǒng)，包括連接在省煤器出口和空氣預(yù)熱器入口之間的SCR反應(yīng)器，其特征在于:在該SCR反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有三層催化劑層，第一層為板式催化劑層，第二層和第三層均為蜂窩式催化劑層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合形式催化劑的脫硝系統(tǒng)，其特征在于:蜂窩式催化劑層為蜂窩狀結(jié)構(gòu)，板式催化劑層為平行的直板式結(jié)構(gòu)與彎折的板式結(jié)構(gòu)組成的復(fù)合結(jié)構(gòu)，彎折的板式結(jié)構(gòu)設(shè)置在平行的直板式結(jié)構(gòu)之間。
【文檔編號】B01D53/56GK203916460SQ201320856983
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2013年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月24日
【發(fā)明者】冷杰, 劉建民, 孫昕, 商華, 李超, 袁德全, 張家維, 張幼明, 李響 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學(xué)研究院