專(zhuān)利名稱(chēng)：一種scr脫硝催化劑失活情況快速在線(xiàn)診斷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種SCR脫硝催化劑失活情況快速在線(xiàn)診斷裝置。
背景技術(shù)：
SCR煙氣脫硝是目前NOx控制最為有效、應(yīng)用最廣的技術(shù)之一，已成為國(guó)際上火電 廠(chǎng)NOx排放控制的主流技術(shù)。目前，我國(guó)已建或在建的煙氣脫硝工程90%以上采用SCR工 藝，基本是采用全套進(jìn)口或引進(jìn)SCR關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備的方法建設(shè)，不僅投資及運(yùn)行成本高， 且存在適應(yīng)性難題。催化劑是SCR脫硝技術(shù)的核心技術(shù)設(shè)備，也是主要的消耗品之一，需定 期更換。在運(yùn)行過(guò)程中，若催化劑各部分失活速度不一致，則會(huì)導(dǎo)致失活速度快的區(qū)域脫硝 效率下降，氨逃逸率上升，導(dǎo)致NOx排放濃度升高和氨的二次污染等問(wèn)題。與國(guó)際動(dòng)力煤相 比，我國(guó)煤炭種類(lèi)復(fù)雜、煤質(zhì)較差，導(dǎo)致失活速度快、有效使用壽命下降等問(wèn)題，這就需要對(duì) 催化劑失活狀況進(jìn)行密切監(jiān)測(cè)。因此，催化劑失活的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)是一項(xiàng)非常重要的關(guān)鍵技術(shù)， 對(duì)保障脫硝設(shè)施的健康運(yùn)行和維護(hù)、實(shí)現(xiàn)我國(guó)煙氣脫硝技術(shù)的國(guó)產(chǎn)化和產(chǎn)業(yè)化具有重要的
眉、o目前催化劑失活情況的監(jiān)測(cè)存在以下幾個(gè)缺點(diǎn)一是通過(guò)取出催化劑模塊進(jìn)行離 線(xiàn)檢測(cè)，操作復(fù)雜，而且模塊的提取受鍋爐運(yùn)行的限制，尤其是無(wú)SCR反應(yīng)器旁路時(shí)必須等 鍋爐停爐后提取；二是通過(guò)煙氣分析儀直接測(cè)定催化劑層上方和下方NOx濃度，然后根據(jù) NOx濃度變化情況來(lái)確定脫硝效率，該方法只能反映整層催化劑的工作性能情況，無(wú)法給出 流經(jīng)催化劑床層的煙氣流動(dòng)軌跡，也不能反映出催化劑床層各區(qū)域催化劑的失活情況。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種SCR脫硝催化劑失活情況快 速在線(xiàn)診斷裝置。SCR脫硝催化劑失活情況快速在線(xiàn)診斷裝置包括示蹤氣體鋼瓶、流量計(jì)、示蹤氣體 供應(yīng)管路、第一煙氣采樣管路、第二煙氣采樣管路、煙氣分析儀、SCR脫硝催化劑失活情況快 速在線(xiàn)診斷系統(tǒng)探槍?zhuān)琒CR脫硝催化劑失活情況快速在線(xiàn)診斷系統(tǒng)探槍包括取樣管末端位 置指示標(biāo)記、取樣管管固定裝置、煙氣取樣管路刻度、煙氣取樣管路、示蹤氣體注入管路刻 度、示蹤氣體注入管路；示蹤氣體鋼瓶與流量計(jì)、示蹤氣體供應(yīng)管路、SCR脫硝催化劑失活 情況快速在線(xiàn)診斷系統(tǒng)探槍的示蹤氣體注入管路依次連接；煙氣分析儀分別通過(guò)第一煙氣 采樣管路、第二煙氣采樣管路與SCR脫硝催化劑失活情況快速在線(xiàn)診斷系統(tǒng)探槍的煙氣取 樣管路依次連接；煙氣取樣管路和示蹤氣體注入管路通過(guò)取樣管管固定裝置固定，煙氣取 樣管路末端設(shè)有取樣管末端位置指示標(biāo)記，煙氣取樣管路上有煙氣取樣管路刻度，示蹤氣 體注入管路上有示蹤氣體注入管路刻度，煙氣取樣管路的氣體出口端和示蹤氣體注入管路 的氣體進(jìn)口端呈180度角相背布置。所述的示蹤氣體為C0或CH4。本實(shí)用新型可用于燃煤鍋爐、燃?xì)忮仩t、燃油鍋爐和生物質(zhì)鍋爐等的SCR煙氣脫 硝設(shè)備催化劑失活情況的在線(xiàn)測(cè)量，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，操作方便，有很好的環(huán)保效益。

圖1是SCR脫硝反應(yīng)器側(cè)視圖；圖2是SCR脫硝催化劑失活情況快速在線(xiàn)診斷系統(tǒng)圖；圖3是SCR脫硝催化劑失活情況快速在線(xiàn)診斷系統(tǒng)探槍?zhuān)粓D中鍋爐1、省煤器2、SCR脫硝反應(yīng)器連接煙道3、整流裝置4、催化劑床層上游 煙氣測(cè)孔5、催化劑床層6、催化劑床層下游煙氣測(cè)孔7、SCR脫硝反應(yīng)器8、SCR脫硝反應(yīng)器 出口煙道9、空氣預(yù)熱器10、風(fēng)機(jī)11、示蹤氣體鋼瓶12、流量計(jì)13、示蹤氣體供應(yīng)管路14、第 一煙氣采樣管路15、第二煙氣采樣管路16、煙氣分析儀17、取樣管末端位置指示標(biāo)記18、取 樣管管固定裝置19、煙氣取樣管路刻度20、煙氣取樣管路21、示蹤氣體注入管路刻度22、示 蹤氣體注入管路23。
具體實(shí)施方式
如圖所示，SCR脫硝催化劑失活情況快速在線(xiàn)診斷裝置包括示蹤氣體鋼瓶12、流 量計(jì)13、示蹤氣體供應(yīng)管路14、第一煙氣采樣管路15、第二煙氣采樣管路16、煙氣分析儀 17、SCR脫硝催化劑失活情況快速在線(xiàn)診斷系統(tǒng)探槍?zhuān)琒CR脫硝催化劑失活情況快速在線(xiàn) 診斷系統(tǒng)探槍包括取樣管末端位置指示標(biāo)記18、取樣管管固定裝置19、煙氣取樣管路刻度 20、煙氣取樣管路21、示蹤氣體注入管路刻度22、示蹤氣體注入管路23 ；示蹤氣體鋼瓶12 與流量計(jì)13、示蹤氣體供應(yīng)管路14、SCR脫硝催化劑失活情況快速在線(xiàn)診斷系統(tǒng)探槍的示 蹤氣體注入管路23依次連接；煙氣分析儀17分別通過(guò)第一煙氣采樣管路15、第二煙氣采 樣管路16與SCR脫硝催化劑失活情況快速在線(xiàn)診斷系統(tǒng)探槍的煙氣取樣管路21依次連 接；煙氣取樣管路21和示蹤氣體注入管路23通過(guò)取樣管管固定裝置19固定，煙氣取樣管 路21末端設(shè)有取樣管末端位置指示標(biāo)記18，煙氣取樣管路21上有煙氣取樣管路刻度20， 示蹤氣體注入管路23上有示蹤氣體注入管路刻度22，煙氣取樣管路21的氣體出口端和示 蹤氣體注入管路23的氣體進(jìn)口端呈180度角相背布置。所述的示蹤氣體為CO或CH4。SCR脫硝催化劑失活情況快速在線(xiàn)診斷方法包括以下步驟1)通過(guò)開(kāi)設(shè)在SCR脫硝反應(yīng)器壁面上的催化劑床層上游煙氣測(cè)孔5，將SCR脫硝 催化劑失活情況快速在線(xiàn)診斷系統(tǒng)的SCR脫硝催化劑失活情況快速在線(xiàn)診斷系統(tǒng)探槍放 入SCR脫硝反應(yīng)器8內(nèi)部，利用SCR脫硝催化劑失活情況快速在線(xiàn)診斷系統(tǒng)探槍的示蹤氣 體注入管路23將示蹤氣體鋼瓶12中的示蹤氣體經(jīng)由示蹤氣體供應(yīng)管路14注入到催化劑 床層6的上方，示蹤氣體流量通過(guò)流量計(jì)13控制；同時(shí)，利用SCR脫硝催化劑失活情況快速 在線(xiàn)診斷系統(tǒng)探槍的煙氣取樣管路21將煙氣抽取，通過(guò)第一煙氣采樣管路15送至煙氣分 析儀17，測(cè)量催化劑床層6上方示蹤氣體加入位置處的NOx含量、02含量、煙氣溫度和煙氣 壓力數(shù)據(jù)；SCR脫硝催化劑失活情況快速在線(xiàn)診斷系統(tǒng)探槍的煙氣取樣管路21和示蹤氣體 注入管路23末端伸入SCR脫硝反應(yīng)器8的距離和角度通過(guò)SCR脫硝催化劑失活情況快速 在線(xiàn)診斷系統(tǒng)探槍上的煙氣取樣管路刻度20、示蹤氣體注入管路刻度22和取樣管末端位 置指示標(biāo)記18確定；SCR脫硝催化劑失活情況快速在線(xiàn)診斷系統(tǒng)探槍的示蹤氣體注入管路 23與示蹤氣體供應(yīng)管路14連接，SCR脫硝催化劑失活情況快速在線(xiàn)診斷系統(tǒng)探槍的煙氣取樣管路21與第一煙氣采樣管路15連接；2)在催化劑床層6的下方通過(guò)SCR脫硝催化劑失活情況快速在線(xiàn)診斷系統(tǒng)探槍的 煙氣取樣管路21將煙氣抽取，通過(guò)第二煙氣采樣管路16送至煙氣分析儀17，監(jiān)測(cè)、確定示 蹤氣體的流出位置；同時(shí)，測(cè)量催化劑床層6下方示蹤氣體流經(jīng)位置處的NOx含量、02含量、 煙氣溫度和煙氣壓力數(shù)據(jù)；SCR脫硝催化劑失活情況快速在線(xiàn)診斷系統(tǒng)探槍的煙氣取樣管 路21和示蹤氣體注入管路23末端伸入SCR脫硝反應(yīng)器8的距離和角度通過(guò)SCR脫硝催化 劑失活情況快速在線(xiàn)診斷系統(tǒng)探槍上的煙氣取樣管路刻度20、示蹤氣體注入管路刻度22 和取樣管末端位置指示標(biāo)記18確定；SCR脫硝催化劑失活情況快速在線(xiàn)診斷系統(tǒng)探槍的煙 氣取樣管路21與第二煙氣采樣管路16連接；3)通過(guò)催化劑床層上游煙氣測(cè)孔5和催化劑床層下游煙氣測(cè)孔7，在SCR脫硝反 應(yīng)器8的寬度范圍內(nèi)每隔SCR脫硝反應(yīng)器8寬度1/100-1/20的距離重復(fù)進(jìn)行步驟1)和步 驟2)的操作，得到示蹤氣體在催化劑床層上游煙氣測(cè)孔5和催化劑床層下游煙氣測(cè)孔7之 間空間范圍內(nèi)的示蹤氣體流動(dòng)軌跡和NOx含量變化情況；4)依據(jù)NOx含量變化情況得出脫硝效率，結(jié)合示蹤氣體流動(dòng)軌跡間接得到煙氣流 動(dòng)路徑，得到催化劑床層6各區(qū)域催化劑的脫硝性能脫硝效率高于或接近設(shè)計(jì)脫硝效率， 則表明該區(qū)域催化劑性能良好；脫硝效率若遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)脫硝效率，則表明該區(qū)域催化劑失 活比較嚴(yán)重。
權(quán)利要求一種SCR脫硝催化劑失活情況快速在線(xiàn)診斷裝置，其特征在于包括示蹤氣體鋼瓶(12)、流量計(jì)(13)、示蹤氣體供應(yīng)管路(14)、第一煙氣采樣管路(15)、第二煙氣采樣管路(16)、煙氣分析儀(17)、SCR脫硝催化劑失活情況快速在線(xiàn)診斷系統(tǒng)探槍?zhuān)琒CR脫硝催化劑失活情況快速在線(xiàn)診斷系統(tǒng)探槍包括取樣管末端位置指示標(biāo)記(18)、取樣管管固定裝置(19)、煙氣取樣管路刻度(20)、煙氣取樣管路(21)、示蹤氣體注入管路刻度(22)、示蹤氣體注入管路(23)；示蹤氣體鋼瓶(12)與流量計(jì)(13)、示蹤氣體供應(yīng)管路(14)、SCR脫硝催化劑失活情況快速在線(xiàn)診斷系統(tǒng)探槍的示蹤氣體注入管路(23)依次連接；煙氣分析儀(17)分別通過(guò)第一煙氣采樣管路(15)、第二煙氣采樣管路(16)與SCR脫硝催化劑失活情況快速在線(xiàn)診斷系統(tǒng)探槍的煙氣取樣管路(21)依次連接；煙氣取樣管路(21)和示蹤氣體注入管路(23)通過(guò)取樣管管固定裝置(19)固定，煙氣取樣管路(21)末端設(shè)有取樣管末端位置指示標(biāo)記(18)，煙氣取樣管路(21)上有煙氣取樣管路刻度(20)，示蹤氣體注入管路(23)上有示蹤氣體注入管路刻度(22)，煙氣取樣管路(21)的氣體出口端和示蹤氣體注入管路(23)的氣體進(jìn)口端呈180度角相背布置。
2.如權(quán)利要求1所述的一種SCR脫硝催化劑失活情況快速在線(xiàn)診斷裝置，其特征在于 所述的示蹤氣體為CO或CH4。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種SCR脫硝催化劑失活情況快速在線(xiàn)診斷裝置。示蹤氣體鋼瓶與流量計(jì)、示蹤氣體供應(yīng)管路、SCR脫硝催化劑失活情況快速在線(xiàn)診斷系統(tǒng)探槍的示蹤氣體注入管路依次連接；煙氣分析儀分別通過(guò)第一煙氣采樣管路、第二煙氣采樣管路與SCR脫硝催化劑失活情況快速在線(xiàn)診斷系統(tǒng)探槍的煙氣取樣管路依次連接；煙氣取樣管路和示蹤氣體注入管路通過(guò)取樣管管固定裝置固定，煙氣取樣管路末端設(shè)有取樣管末端位置指示標(biāo)記，煙氣取樣管路上有煙氣取樣管路刻度，示蹤氣體注入管路上有示蹤氣體注入管路刻度，煙氣取樣管路的氣體出口端和示蹤氣體注入管路的氣體進(jìn)口端呈180度角相背布置。本實(shí)用新型可在線(xiàn)測(cè)量SCR煙氣脫硝設(shè)備的催化劑失活情況，應(yīng)用前景廣闊。
文檔編號(hào)G01N7/00GK201749110SQ20102020699
公開(kāi)日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2010年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月28日
發(fā)明者余春江, 倪明江, 吳衛(wèi)紅, 周勁松, 岑可法, 張涌新, 方夢(mèng)祥, 施正倫, 李明波, 王勤輝, 王樹(shù)榮, 程樂(lè)鳴, 駱仲泱, 高翔 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)