本實(shí)用新型涉及一種檢測評價(jià)裝置，特別涉及一種脫硝催化劑活性檢測評價(jià)裝置。

背景技術(shù)：

脫硝催化劑的性能不僅直接影響NOx的脫除率，而且影響NH₃的逃逸率，所以有必要對脫硝催化劑開展性能的定期檢測與評價(jià)，以便及時(shí)掌握催化劑的性能變化及影響因素，制訂合適的催化劑壽命管理與更換計(jì)劃，對脫硝系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行優(yōu)化與調(diào)整。

專利號為ZL201420527796.1的實(shí)用新型專利“一種用于SCR煙氣脫硝蜂狀催化劑活性評價(jià)的實(shí)驗(yàn)裝置”，包括氣體質(zhì)量流量計(jì)、氣體混合箱、混合氣體預(yù)加熱室、氣化器、反應(yīng)器、恒溫箱、氣液分離器、背壓閥、尾氣吸收瓶和煙氣成分分析儀，該方案采用恒溫箱的方法來保持氣體的溫度，但是其不能實(shí)時(shí)地測量煙氣的溫度，也不能根據(jù)實(shí)際情況來調(diào)節(jié)氣體的溫度，以使氣體與催化劑達(dá)到最佳反應(yīng)效果。

專利號為ZL200910113055.2的發(fā)明專利“一種用于煙氣脫硝催化劑活性檢測的方法和裝置”以及申請?zhí)枮?01510659921.3的發(fā)明專利申請“脫硝催化劑的性能檢測裝置”均提供了脫硝催化劑活性檢測的方法和裝置，但是都有局限性，即只能手動(dòng)調(diào)節(jié)而無法實(shí)現(xiàn)智能控制，并且無法實(shí)時(shí)監(jiān)測及控制反應(yīng)系統(tǒng)的溫度、壓降等參數(shù)，這導(dǎo)致了氣體與催化劑的反應(yīng)無法控制在最佳的范圍之內(nèi)，存在諸多不確定因素。為了實(shí)現(xiàn)脫硝催化劑評價(jià)裝置的可控性及催化劑的最大利用率，將煙氣流量、氣體溫度等參數(shù)控制在催化劑最佳反應(yīng)值之內(nèi)，將氮氧化物脫除率控制在最高，氨逃逸控制在最低，申請人通過一系列研究，從而形成了本實(shí)用新型的技術(shù)方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

實(shí)用新型目的：本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠?qū)煔饷撓跞^程進(jìn)行精確控制、建立合理的催化劑評價(jià)平臺、減少催化劑活性測試成本的脫硝催化劑活性檢測評價(jià)裝置。

技術(shù)方案：本實(shí)用新型所述的一種脫硝催化劑活性檢測評價(jià)裝置，包括用于提供滿足模擬煙氣組分配比的原料氣體N₂、O₂、SO₂、NO和NH₃的配氣系統(tǒng)，用于對N₂、O₂、SO₂和NO進(jìn)行加熱的煙氣加熱系統(tǒng)，用于提供水蒸氣的注水系統(tǒng)，用于將水蒸氣、還原劑NH₃、加熱后的N₂、O₂、SO₂、NO混合配成模擬煙氣的二級混合器，用于對模 擬煙氣進(jìn)行催化脫硝的反應(yīng)裝置系統(tǒng)，用于對脫硝前后的模擬煙氣成分進(jìn)行測試的煙氣分析系統(tǒng)，以及用于將脫硝后的模擬煙氣處理排放的尾氣凈化排空系統(tǒng)；該脫硝催化劑活性檢測評價(jià)裝置還包括用于實(shí)時(shí)監(jiān)測、控制、調(diào)整整個(gè)裝置運(yùn)行過程的PLC控制系統(tǒng)。

具體的，配氣系統(tǒng)包括分別供應(yīng)N₂、O₂、SO₂、NO及NH₃的供氣單元，任一供氣單元包括依次串聯(lián)的儲(chǔ)氣罐、用于開啟或關(guān)閉氣路的第一手動(dòng)球閥、用于凈化氣體的過濾器、用于測量氣路壓力的壓力傳感器、用于測量氣路流速的質(zhì)量流量計(jì)、以及用于開啟或阻斷配氣系統(tǒng)內(nèi)外氣路流通的第二手動(dòng)球閥；壓力傳感器和質(zhì)量流量計(jì)與PLC控制系統(tǒng)連接。

進(jìn)一步的，SO₂、NO及NH₃的供氣單元中還包括氣動(dòng)閥、調(diào)壓閥、單向閥和第三手動(dòng)球閥，其中，氣動(dòng)閥位于過濾器與壓力傳感器之間，當(dāng)氣路壓力過大時(shí)，氣動(dòng)閥在PLC控制系統(tǒng)的調(diào)控下關(guān)閉，阻斷氣路；調(diào)壓閥位于氣動(dòng)閥與過濾器之間，用于降低儲(chǔ)氣罐內(nèi)流出氣體的壓力；單向閥位于第二手動(dòng)球閥之后，用于使氣路中的氣體流出、并阻斷不同氣路的氣體流入；第三手動(dòng)球閥位于壓力傳感器與質(zhì)量流量計(jì)之間，用于開啟或關(guān)閉氣路。

上述煙氣加熱系統(tǒng)包括與配氣系統(tǒng)的出氣端連接的增強(qiáng)型加熱器，該增強(qiáng)型加熱器的出氣端和進(jìn)氣端分別設(shè)有溫度傳感器，該溫度傳感器與PLC控制系統(tǒng)連接。

較優(yōu)的，煙氣加熱系統(tǒng)還包括與增強(qiáng)型加熱器串聯(lián)的余熱回收裝置，該余熱回收裝置的吸熱端與反應(yīng)裝置系統(tǒng)的出氣端連接，出氣端與尾氣凈化排空系統(tǒng)連接；自配氣系統(tǒng)中流出的N₂和O₂經(jīng)余熱回收裝置預(yù)熱后進(jìn)入增強(qiáng)型加熱器中。

上述反應(yīng)裝置系統(tǒng)包括反應(yīng)器單元、反應(yīng)器電加熱單元、壓降測試單元以及煙氣流速、溫度控制單元，該反應(yīng)器單元包括至少一個(gè)對模擬煙氣進(jìn)行催化脫硝的反應(yīng)爐；反應(yīng)器電加熱單元包括安裝于反應(yīng)爐內(nèi)部的電加熱器，壓降測試單元包括差壓變送器以及與其連接、用于測量反應(yīng)爐前后壓差的電磁閥；煙氣流速、溫度控制單元包括安裝于反應(yīng)爐的進(jìn)氣端、用于將模擬煙氣的流量調(diào)節(jié)至設(shè)定值的流量計(jì)，以及用于實(shí)時(shí)監(jiān)測反應(yīng)爐進(jìn)出口和內(nèi)部溫度的溫度傳感器；電加熱器、電磁閥、流量計(jì)及溫度傳感器與PLC控制系統(tǒng)連接。

進(jìn)一步的，煙氣分析系統(tǒng)包括用于接收PLC控制系統(tǒng)的指令、采集反應(yīng)爐進(jìn)氣端和出氣端氣體的氣動(dòng)閥，以及對氣動(dòng)閥采集到的氣體進(jìn)行分析處理、并將分析所得數(shù)據(jù) 傳至PLC控制系統(tǒng)的煙氣分析儀。

上述注水系統(tǒng)包括依次串聯(lián)的儲(chǔ)水罐、用于接收PLC控制系統(tǒng)的指令抽取水的蠕動(dòng)泵、用于測量水量并將該數(shù)據(jù)傳至PLC控制系統(tǒng)的液體流量計(jì)、用于將蠕泵抽取的水轉(zhuǎn)化成水蒸氣的氣化器、用于過濾水蒸氣的過濾器、用于阻斷水蒸氣流出的氣動(dòng)截止閥和用于阻斷注水系統(tǒng)外氣體流入的單向閥。

進(jìn)一步的，脫硝催化劑活性檢測評價(jià)裝置還包括位于配氣系統(tǒng)與煙氣加熱系統(tǒng)之間、用于對SO₂和NO預(yù)先混合的一級混合器。

更進(jìn)一步的，脫硝催化劑活性檢測評價(jià)裝置所述還包括用于對所述煙氣分析系統(tǒng)和配氣系統(tǒng)進(jìn)行吹掃的反吹系統(tǒng)，該反吹系統(tǒng)包括自N₂供氣單元的過濾器與壓力傳感器之間延伸出的另一條氣路，該氣路上設(shè)有用于降低該氣路N₂壓力的調(diào)壓閥，自該調(diào)壓閥的出氣端流出的N₂分為兩路，其中一路通過氣動(dòng)閥與配氣系統(tǒng)的各供氣單元連通，另一路通過電磁閥與煙氣分析系統(tǒng)連通。

有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：(1)本實(shí)用新型的脫硝催化劑活性檢測評價(jià)裝置使用PLC控制系統(tǒng)使整個(gè)裝置的運(yùn)行過程可控，通過對裝置中的各系統(tǒng)、各氣路進(jìn)行溫度、壓降、氣體配比、流量及采樣分析的精確控制，使催化劑實(shí)現(xiàn)最大利用率，氮氧化物脫除率、氨逃逸率實(shí)現(xiàn)最佳；同時(shí)，可形成合理的催化劑評價(jià)平臺，減少催化劑活性測試成本；(2)本實(shí)用新型利用余熱回收裝置吸收反應(yīng)裝置系統(tǒng)排放的尾氣余熱，一方面實(shí)現(xiàn)對原料氣體的兩級加熱，使其充分混合，另一方面對尾氣進(jìn)行充分回收利用，有效節(jié)約能源；(3)本實(shí)用新型設(shè)計(jì)反吹系統(tǒng)，通過反吹系統(tǒng)對煙氣分析系統(tǒng)和配氣系統(tǒng)進(jìn)行吹掃，有效地保護(hù)各個(gè)系統(tǒng)，防止顆粒堵塞；(4)本實(shí)用新型的裝置設(shè)計(jì)簡單，通過外接控制電腦，即可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)行，也可以進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)，實(shí)用性強(qiáng)，便于推廣。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的脫硝催化劑活性檢測評價(jià)裝置中各部件的連接框圖；

圖2為本實(shí)用新型的配氣系統(tǒng)的連接框圖；

圖3為本實(shí)用新型的注水系統(tǒng)的連接框圖；

圖4為本實(shí)用新型的反應(yīng)裝置系統(tǒng)的連接框圖；

圖5為本實(shí)用新型的煙氣分析系統(tǒng)的連接框圖；

圖6為本實(shí)用新型的反吹系統(tǒng)的連接框圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步說明。

如圖1，本實(shí)用新型的脫硝催化劑活性檢測評價(jià)裝置，包括配氣系統(tǒng)、煙氣加熱系統(tǒng)、注水系統(tǒng)、二級混合器、反應(yīng)裝置系統(tǒng)、煙氣分析系統(tǒng)、尾氣凈化排空系統(tǒng)和PLC控制系統(tǒng)。

配氣系統(tǒng)根據(jù)待模擬煙氣的組分配比，提供原料氣體N₂、O₂、SO₂、NO和NH₃，自配氣系統(tǒng)內(nèi)流出的N₂、O₂、SO₂、NO和NH₃可直接進(jìn)入煙氣系統(tǒng)中加熱后在進(jìn)入后續(xù)系統(tǒng)，也可在配氣系統(tǒng)與煙氣加熱系統(tǒng)之間設(shè)置一級混合器，此時(shí)，以配氣系統(tǒng)與煙氣加熱系統(tǒng)之間流通的氣路為第一支氣路，以配氣系統(tǒng)與一級混合器之間流通的氣路為第二支氣路，自配氣系統(tǒng)中流出的N₂、O₂通過第一支氣路直接進(jìn)入煙氣加熱系統(tǒng)內(nèi)加熱，自配氣系統(tǒng)中流出的SO₂和NO通過第二支氣路先進(jìn)入一級混合器內(nèi)均勻混合、然后進(jìn)入煙氣加熱系統(tǒng)中加熱；以煙氣加熱系統(tǒng)與二級混合器之間流通的氣路為主氣路，加熱后的N₂、O₂、SO₂、NO通過主氣路進(jìn)入二級混合器，注水系統(tǒng)提供的水蒸氣、配氣系統(tǒng)提供的還原劑NH₃也通過主氣路進(jìn)入二級混合器中，二級混合器將上述氣體混合配成模擬煙氣；模擬煙氣進(jìn)入反應(yīng)裝置系統(tǒng)進(jìn)行催化脫硝，脫硝后的模擬煙氣進(jìn)入尾氣凈化排空系統(tǒng)進(jìn)行處理和排放；同時(shí)，采用煙氣分析系統(tǒng)對脫硝前后的模擬煙氣成分進(jìn)行測試，測算氮氧化物的脫除率、氨逃逸率等；整個(gè)裝置運(yùn)行過程中，PLC控制系統(tǒng)對各系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測、控制和調(diào)整。

PLC控制系統(tǒng)的使用使整個(gè)裝置的運(yùn)行過程可控，通過對裝置中的各系統(tǒng)、各氣路進(jìn)行溫度、壓降、氣體配比、流量及采樣分析的精確控制，使催化劑實(shí)現(xiàn)最大利用率，氮氧化物脫除率、氨逃逸率實(shí)現(xiàn)最佳；同時(shí)，可形成合理的催化劑評價(jià)平臺，減少催化劑活性測試成本。

以下對脫硝催化劑活性檢測評價(jià)裝置中的各部件進(jìn)行詳細(xì)說明。

(1)配氣系統(tǒng)

如圖2，配氣系統(tǒng)包括N₂、O₂、SO₂、NO和NH₃的供氣單元。

任一供氣單元包括儲(chǔ)氣罐、第一手動(dòng)球閥、過濾器、壓力傳感器、質(zhì)量流量計(jì)以及第二手動(dòng)球閥；SO₂、NO及NH₃的供氣單元中還包括氣動(dòng)閥、調(diào)壓閥、單向閥和第三手動(dòng)球閥。

為方便理解，以下對各相同部件以編號區(qū)分。

N₂供氣單元由氮?dú)鈨?chǔ)氣罐、第一-1手動(dòng)球閥、第一過濾器、第一壓力傳感器、第一質(zhì)量流量計(jì)、第二-1手動(dòng)球閥串聯(lián)構(gòu)成。其中，第一手動(dòng)球閥起到開關(guān)的作用，第一壓力傳感器用于監(jiān)測氣路的壓力，第一過濾器用于凈化N₂，以保證得到純凈的N₂；第一質(zhì)量流量計(jì)用于測量氣路的流速，第二手動(dòng)球閥用于檢測氣路或維修氣路時(shí)，將配氣系統(tǒng)內(nèi)氣路與配氣系統(tǒng)外的后端氣路隔離。

O₂供氣單元由氧氣儲(chǔ)氣罐、第一-2手動(dòng)球閥、第二過濾器、第二壓力傳感器、第二質(zhì)量流量計(jì)、第二-2手動(dòng)球閥串聯(lián)構(gòu)成。其中第一-2手動(dòng)球閥起到開關(guān)的作用，第二壓力傳感器用于測量氣路的壓力，第二質(zhì)量流量計(jì)用于測量氣路的流速，第二-2手動(dòng)球閥用于檢測氣路或維修氣路時(shí)，將配氣系統(tǒng)內(nèi)氣路與配氣系統(tǒng)外的后端氣路隔離。

SO₂供氣單元由SO₂儲(chǔ)氣罐、第一-3手動(dòng)閥、第三過濾器、第一調(diào)壓閥、第一氣動(dòng)閥、第三壓力傳感器、第三-1手動(dòng)球閥、第三質(zhì)量流量計(jì)、第二-3手動(dòng)球閥、第一單向閥串聯(lián)構(gòu)成。第一-3手動(dòng)球閥起到開關(guān)的作用，第三過濾器用于凈化氣體，排出雜質(zhì)，當(dāng)?shù)谌龎毫鞲衅鳒y得氣路中的壓力過大時(shí)，PLC控制系統(tǒng)會(huì)給第一氣動(dòng)閥一個(gè)電壓，第一氣動(dòng)閥關(guān)閉，阻斷氣路；第一調(diào)壓閥的作用是為了減小SO₂從氣瓶中出來時(shí)的壓力；第三-1手動(dòng)球閥與第二-3手動(dòng)球閥的作用為斷開氣路，便于檢修與更換器件。第一單向閥的作用為防止其他氣路的氣體進(jìn)入SO₂氣路。

NO供氣單元由NO儲(chǔ)氣罐、第一-4手動(dòng)閥、第四過濾器、第二調(diào)壓閥、第二氣動(dòng)閥、第四壓力傳感器、第三-2手動(dòng)球閥、第四質(zhì)量流量計(jì)、第二-4手動(dòng)球閥、第二單向閥串聯(lián)構(gòu)成。第一單向閥的出氣端與第二單向閥的出氣端連于一級混合器的進(jìn)氣端。其工作流程為：當(dāng)?shù)谝?4手動(dòng)球閥開啟時(shí)，NO經(jīng)過第四過濾器凈化后，進(jìn)入氣路，第四壓力傳感器與第四質(zhì)量流量計(jì)測量NO進(jìn)入后的氣路壓力與流速，并將數(shù)據(jù)傳給PLC控制系統(tǒng)，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，當(dāng)氣路壓力過大時(shí)，為了防止氣路破裂，PLC控制系統(tǒng)將控制第二氣動(dòng)閥，將其關(guān)閉，阻斷氣路，避免造成危害。第二調(diào)壓閥的作用是為了減小NO從氣瓶中出來時(shí)的壓力。第三-2、第二-4手動(dòng)球閥的作用為氣路檢修或更換器件時(shí)隔斷氣路。NO經(jīng)過第二單向閥進(jìn)入配氣系統(tǒng)外下一個(gè)氣路，并阻斷其他氣路的氣體流入。

NH₃供氣單元由NH₃儲(chǔ)氣罐、第一-5手動(dòng)閥、第五過濾器、第三調(diào)壓閥、第三氣動(dòng)閥、第五壓力傳感器、第三-3手動(dòng)球閥、第五質(zhì)量流量計(jì)、第二-5手動(dòng)球閥、第三單向閥串聯(lián)構(gòu)成，且第三單向閥的出氣端連于增強(qiáng)型加熱器的出氣端。NH₃供氣單元中的各 部件的作用及工作流程與NO供氣單元中相同。

(2)一級混合器

一級混合器包括第一混氣罐，且一級混合器的進(jìn)氣端與第一、第二單向閥的出氣端相連，一級混合器的出氣端與煙氣加熱系統(tǒng)的進(jìn)氣端相連。一級混合器可以法蘭安裝方式連接安裝，主要對NO、SO₂氣體進(jìn)行充分混合，由于裝置運(yùn)行過程中，整個(gè)裝置各個(gè)氣路都相通，部分經(jīng)余熱回收裝置預(yù)熱過的N₂、O₂也會(huì)進(jìn)入一級混合器與NO、SO₂預(yù)混，由于預(yù)熱過的N₂、O₂氣體溫度約為300℃，因此可在一級混合器外層進(jìn)行保溫處理。

(3)煙氣加熱系統(tǒng)

如圖1，煙氣加熱系統(tǒng)包括增強(qiáng)型加熱器，增強(qiáng)型加熱器的進(jìn)氣端分別與第二-1、第二-2手動(dòng)球閥的出氣端及一級混合器的出氣端相連，增強(qiáng)型加熱器的出氣端與第三單向閥及二級混合器的進(jìn)氣端相連。該增強(qiáng)型加熱器的出氣端和進(jìn)氣端分別設(shè)有溫度傳感器，分別記為第一溫度傳感器和第二溫度傳感器，溫度傳感器與PLC控制系統(tǒng)連接，根據(jù)PLC控制器的調(diào)整達(dá)到設(shè)定溫度。

煙氣加熱系統(tǒng)還包括與增強(qiáng)型加熱器串聯(lián)的余熱回收裝置，余熱回收裝置的吸熱端與反應(yīng)裝置系統(tǒng)的出氣端連接，余熱回收裝置的出氣端與尾氣凈化排空系統(tǒng)的進(jìn)氣端連接，反應(yīng)裝置系統(tǒng)出氣端流出的尾氣經(jīng)余熱回收裝置回收余熱后進(jìn)入尾氣凈化排空系統(tǒng)，自配氣系統(tǒng)中流出的N₂和O₂經(jīng)余熱回收裝置預(yù)熱后進(jìn)入增強(qiáng)型加熱器中。余熱回收裝置采用內(nèi)部保溫結(jié)構(gòu)，保溫材料采用巖棉/硅酸鋁纖維。進(jìn)去氣接口均采用法蘭式連接及密封。

煙氣在進(jìn)入反應(yīng)裝置系統(tǒng)前經(jīng)過余熱回收裝置、增強(qiáng)型加熱器兩級預(yù)熱，最高可加熱至550℃，波動(dòng)范圍±1℃。兩級都使用SS316L不銹鋼制造，內(nèi)置電加熱器加熱。電加熱器與PLC控制系統(tǒng)連接，能夠?qū)崿F(xiàn)就地操作和PLC控制方式，運(yùn)行設(shè)有溫度顯示。從節(jié)能方面考慮，反應(yīng)后的高溫?zé)煔庵貜?fù)利用，對尾氣進(jìn)行余熱利用，煙溫降至150℃以下后排出。后采用增強(qiáng)型電加熱器對模擬煙氣進(jìn)一步升溫至實(shí)驗(yàn)設(shè)定溫度，根據(jù)實(shí)際所需功率設(shè)計(jì)電加熱器加熱功率，并留有10％的富裕量。

(4)注水系統(tǒng)單元

如圖3，注水系統(tǒng)單元包括串聯(lián)的儲(chǔ)水罐、蠕動(dòng)泵、液體流量計(jì)、氣化器、第六過濾器、氣動(dòng)截止閥和單向閥(將此處的單向閥編號標(biāo)記為“第四單向閥”)。其工作工程 為：當(dāng)PLC控制系統(tǒng)給蠕動(dòng)泵一個(gè)啟動(dòng)電壓后，蠕動(dòng)泵將儲(chǔ)水罐中的水抽出，經(jīng)過液體流量計(jì)，液體流量計(jì)將水的量數(shù)據(jù)傳給PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，水經(jīng)過氣化器后，變成水蒸氣，再經(jīng)過第六過濾器進(jìn)行過濾，最后通過單向閥進(jìn)入主氣路。氣動(dòng)截止閥的作用為阻斷水蒸氣進(jìn)入主氣路，單向閥的作用為防止主氣路的氣體進(jìn)入注水系統(tǒng)。

(5)二級混合器

二級混合器包括第二混氣罐，且第二混氣罐內(nèi)置電加熱器。二級混合器的進(jìn)氣端與增強(qiáng)型加熱器的出氣端相連，二級混合器的出氣端與反應(yīng)裝置系統(tǒng)的進(jìn)氣端相連。預(yù)加熱后的混合氣進(jìn)入增強(qiáng)型氣體加熱器進(jìn)行第二級加熱，出口溫度最高可達(dá)500℃。超純SO₂、NO通過質(zhì)量流量計(jì)控制進(jìn)入混合氣體中充分混合，最高加熱至500℃，NH₃、水蒸氣充分混合通過質(zhì)量流量計(jì)控制進(jìn)入混合氣體中充分混合，最高加熱至500℃。最終配成性能測試所需要的模擬煙氣(氣體成分含量、溫度、流量)。

(6)反應(yīng)裝置系統(tǒng)

如圖4，反應(yīng)裝置系統(tǒng)包括反應(yīng)器單元、反應(yīng)器電加熱單元、壓降測試單元以及煙氣流速、溫度控制單元。

反應(yīng)器系統(tǒng)包括至少一個(gè)對模擬煙氣進(jìn)行催化脫硝的反應(yīng)爐，該反應(yīng)器系統(tǒng)包括四個(gè)依次串聯(lián)的反應(yīng)爐，為方便理解，對反應(yīng)爐進(jìn)行編號，及反應(yīng)器系統(tǒng)包括依次串聯(lián)的第一反應(yīng)爐、第二反應(yīng)爐、第三反應(yīng)爐、和第四反應(yīng)爐。

反應(yīng)爐提供催化反應(yīng)的主要場所，反應(yīng)爐內(nèi)材質(zhì)為耐腐蝕(SO₂、SO₃、硫酸氫氨等的腐蝕)，平整光滑(不易黏附)。每個(gè)反應(yīng)爐均適用的催化劑樣品尺寸可為150*150*1500mm，可裝入板式催化劑樣品、全尺寸的蜂窩式催化劑樣品。反應(yīng)爐可設(shè)計(jì)為長度1800mm，直徑830mm，保溫層100mm。每兩個(gè)反應(yīng)爐之間有一長200mm的密封滑塊，其作用為保證反應(yīng)爐的密封，使反應(yīng)爐的結(jié)構(gòu)更加精密。

反應(yīng)器電加熱系統(tǒng)由第一電加熱器、第二電加熱器、第三電加熱器、第四電加熱器組成，且其分別安裝與第一、二、三、四反應(yīng)爐內(nèi)部。采用加熱補(bǔ)償?shù)姆绞奖ＷC反應(yīng)器內(nèi)部溫度與反應(yīng)器入口溫度偏差在±1℃內(nèi)。電加熱器根據(jù)溫度設(shè)置可以自動(dòng)調(diào)節(jié)加熱功率。

壓降測試系統(tǒng)包括差壓變送器和電磁閥，電磁閥為五個(gè)，編號為第一～第五電磁閥，其中，第一電磁閥連接于第一反應(yīng)爐的進(jìn)氣端與差壓變送器之間，第二電磁閥連接于第二反應(yīng)爐的進(jìn)氣端與差壓變送器之間，第三電磁閥連接于第三反應(yīng)爐的進(jìn)氣端與差壓變 送器之間，第四電磁閥連接于第四反應(yīng)爐的進(jìn)氣端與差壓變送器之間，第五電磁閥連接于第四反應(yīng)爐的出氣端與差壓變送器之間，用于測量4個(gè)反應(yīng)爐前后的煙氣壓差，確保每個(gè)差壓數(shù)值在0-250Pa之間，并且根據(jù)實(shí)際需要，可以切換不同測試點(diǎn)。電磁閥將測得的煙氣壓差反饋至PLC控制系統(tǒng)連接，PLC控制系統(tǒng)可對壓降進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。

煙氣流速、溫度控制系統(tǒng)包括畢托管流量計(jì)和溫度傳感器，畢托管流量計(jì)安裝于第一反應(yīng)爐的進(jìn)氣端，根據(jù)第一至第四流量計(jì)反饋給PLC控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，調(diào)節(jié)煙氣量使流量達(dá)到設(shè)定值；溫度傳感器包括9個(gè)，對溫度傳感器進(jìn)行編號，記為第三～第十一溫度傳感器，其中，第三、第四溫度傳感器分別安裝于第一反應(yīng)爐的進(jìn)氣端與第一反應(yīng)爐中部，第五、第六溫度傳感器分別安裝于第二反應(yīng)爐的進(jìn)氣端與第二反應(yīng)爐中部，第七、第八溫度傳感器分別安裝于第三反應(yīng)爐的進(jìn)氣端與第三反應(yīng)爐中部，第九、第十及第十一溫度傳感器分別安裝于第四反應(yīng)爐的進(jìn)氣端、第四反應(yīng)爐中部及第四反應(yīng)爐出氣端；溫度傳感器檢測反應(yīng)爐入口溫度、反應(yīng)爐出口溫度、反應(yīng)爐內(nèi)部煙氣溫度、反應(yīng)爐內(nèi)壁的溫度，反饋調(diào)節(jié)電加熱器的加功率，使其達(dá)到設(shè)定溫度；溫度傳感器將測得的煙氣壓差反饋至PLC控制系統(tǒng)連接，PLC控制系統(tǒng)可對溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。

(7)煙氣分析系統(tǒng)

如圖5，煙氣分析系統(tǒng)包括煙氣分析儀和氣動(dòng)閥，氣動(dòng)閥為5個(gè)，為方便理解，與配氣系統(tǒng)中的氣動(dòng)閥區(qū)分開，此處對氣動(dòng)閥編號，記為第四～第八氣動(dòng)閥。其中，第四至第八氣動(dòng)閥分別連接于第一反應(yīng)爐進(jìn)氣端、第二反應(yīng)爐進(jìn)氣端、

第三反應(yīng)爐進(jìn)氣端、第四反應(yīng)爐進(jìn)氣端、第四反應(yīng)爐出氣端與煙氣分析儀之間。

其工作過程為：PLC控制系統(tǒng)通過控制第四～第八氣動(dòng)閥來采集第一～第四反應(yīng)爐進(jìn)氣端、出氣端的氣體，將采集到的氣體送入帶預(yù)處理單元的煙氣分析儀，預(yù)處理單元主要作用是濾出氣體中的固體顆粒和水，煙氣分析儀將測量的數(shù)據(jù)上傳到PLC控制系統(tǒng)，PLC控制系統(tǒng)通過計(jì)算、分析，得出脫硝效率、SO₂轉(zhuǎn)化率、NH₃逃逸率。

(8)尾氣凈化排空系統(tǒng)

尾氣凈化排空系統(tǒng)由罐體組成。經(jīng)反應(yīng)系統(tǒng)裝置催化脫銷后的模擬煙氣通過余熱回收裝置回收預(yù)熱后，進(jìn)入罐體，再排到空氣中。

(9)反吹系統(tǒng)

如圖6，N₂供氣單元除為提供原料煙氣形成的N₂氣路外，在第一過濾器與第一壓力傳感器之間引出另一路N₂氣路，該氣路上設(shè)有用于降低該氣路N₂壓力的調(diào)壓閥，為 與SO₂、NO及NH₃供氣單元中的調(diào)壓閥區(qū)分，便于理解，將此處的調(diào)壓閥標(biāo)記為第四調(diào)壓閥，自第四調(diào)壓閥的出氣端分為兩路，其中一路通過氣動(dòng)閥連接于配氣系統(tǒng)，另一路通過電磁閥連接于煙氣分析系統(tǒng)。為與其他系統(tǒng)中的氣動(dòng)閥及電磁閥區(qū)分，以便與理解，此處將氣動(dòng)閥和電磁閥編號，分別標(biāo)記為第九～第十一氣動(dòng)閥、第九～第十三電磁閥。

具體的，第九氣動(dòng)閥連接于第四調(diào)壓閥的出氣端與第三-1手動(dòng)球閥的入氣端之間，第十氣動(dòng)閥連接于第四調(diào)壓閥的出氣端與第三-2手動(dòng)球閥的入氣端之間，第十一氣動(dòng)閥連接于第四調(diào)壓閥的出氣端與第三-3手動(dòng)球閥的入氣端之間；第九電磁閥連接于第四調(diào)壓閥的出氣端與第四氣動(dòng)閥的出氣端之間，第十電磁閥連接于第四調(diào)壓閥的出氣端與第五氣動(dòng)閥的出氣端之間，第十一電磁閥連接于第四調(diào)壓閥的出氣端與第六氣動(dòng)閥的出氣端之間，第十二電磁閥連接于第四調(diào)壓閥的出氣端與第七氣動(dòng)閥的出氣端之間，第十三電磁閥連接于第四調(diào)壓閥的出氣端與第八氣動(dòng)閥的出氣端之間；上述氣動(dòng)閥及電磁閥均與PLC控制系統(tǒng)相連。

其工作過程為：每次系統(tǒng)對脫硝催化劑活性檢測評價(jià)結(jié)束后，PLC控制系統(tǒng)啟動(dòng)反吹系統(tǒng)，此時(shí)，N₂經(jīng)過第四調(diào)壓閥減壓后進(jìn)入氣路，第九～第十一氣動(dòng)閥開啟，N₂對配氣系統(tǒng)的管路進(jìn)行吹掃，第九～第十三電磁閥開啟，N₂對煙氣分析系統(tǒng)及反應(yīng)裝置系統(tǒng)進(jìn)行吹掃。當(dāng)反應(yīng)器內(nèi)溫度過低時(shí)，氣動(dòng)閥將自動(dòng)切換至氮?dú)猓瑢ο到y(tǒng)進(jìn)行吹掃。

(10)PLC控制系統(tǒng)

PLC控制系統(tǒng)由電源模塊、繼電器組、PLC控制器組成。電源模塊與繼電器組分別與PLC控制器連接，PLC控制器通過繼電器組與所有溫度傳感器、壓力傳感器、電磁閥、氣動(dòng)閥、調(diào)壓閥、電加熱器、蠕動(dòng)泵相連，從而實(shí)現(xiàn)控制整個(gè)裝置中各系統(tǒng)的功能。系統(tǒng)使用PLC控制器進(jìn)行控制，可將PLC控制器與控制電腦連接，控制電腦提供人機(jī)交互界面，并結(jié)合軟件平臺實(shí)現(xiàn)控制元件參數(shù)的設(shè)定和自動(dòng)化運(yùn)行。PLC控制器和控制電腦通過以太網(wǎng)接口進(jìn)行通訊。OPC客戶端用于將來自PLC控制器的過程數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)層和數(shù)據(jù)庫內(nèi)。用戶圖形界面程序(GUI)從數(shù)據(jù)層讀取數(shù)據(jù)，并將設(shè)定值通過數(shù)據(jù)層傳輸至OPC客戶端，由PLC控制器執(zhí)行。