矩陣式介質阻擋等離子體協同吸附/催化分解脫硝裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及燃氣鍋爐脫硝技術領域，特別是指一種矩陣式介質阻擋等離子體協同吸附/催化分解脫硝裝置。
【背景技術】
[0002]隨著中國“煤改氣”工程持續推進和城市社會經濟的發展，城市集中供暖燃氣鍋爐將成為城市冬季供暖的主要設備，而就此產生的氮氧化物(NOx)排放量也會因此進一步增加。“十二五”期間國家提出的NOx總量控制指標，且對于NOx的排放標準也在逐漸提高。因此，對于城市集中供暖鍋爐的NOx排放要求也越來越嚴格。
[0003]目前，常用的商業脫硝方法是選擇性催化還原(SCR)技術，該技術通過在300-400°C煙氣中加入液氨等還原劑來還原氮氧化物。而商用SCR脫硝技術對于集中燃氣供暖鍋爐的NOx去除存在許多限制:(I)商用SCR脫硝技術通常的反應溫度為300-400°C，而集中燃氣鍋爐煙氣溫度主要在100°C左右，低于SCR技術所需的反應溫度，需要對煙氣進行二次升溫，增加能耗和工程費用。(2) SCR脫硝技術主要是針對于煙氣排放量大，負荷變化大的燃煤電廠鍋爐脫硝，而集中供暖燃氣鍋爐煙氣負荷變化大，容量小，SCR技術無法有效解決。(3) SCR脫硝技術通常以冊13作為主要的脫硝還原劑，需要設置專門的液氨儲罐等存儲設施。對于城市供暖鍋爐而言，其占地較大，且在液氨運輸和存儲過程中，有可能會造成NH3泄漏等安全隱患。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型要解決的技術問題是提供一種矩陣式介質阻擋等離子體協同吸附/催化分解脫硝裝置，根據燃氣鍋爐煙氣排放特點和放要求，運用介質阻擋等離子體技術，以解決現有SCR脫硝裝置的不足，實現燃氣鍋爐的NOx去除。
[0005]該裝置包括兩組單體介質阻擋放電等離子體協同催化劑吸附/分解脫硝反應器，一組等離子體產生裝置和一套氣體分配系統，其中，單體介質阻擋放電等離子體協同催化劑吸附/分解脫硝反應器包括裝置外殼、等離子體單管反應器、接地極引出線、高壓電極引出線和等離子體電源，裝置外殼兩端分別設有煙氣進氣口和煙氣出氣口，煙氣進氣口和煙氣出氣口分別外接進氣三通閥和出氣三通閥，接地極引出線和高壓電極引出線與等離子體電源相連，等離子體產生裝置置于兩組單體介質阻擋放電等離子體協同催化劑吸附/分解脫硝反應器中間。
[0006]等離子體單管反應器包括高壓電極、石英管反應器、接地極、催化劑填充層和石英砂板，石英管反應器外層為接地極，高壓電極位于石英管反應器中間，石英管反應器內下部有石英砂板，石英管反應器內填充有催化劑填充層。等離子體單管反應器呈矩陣式排列，每排10-100根等離子體單管反應器，相鄰的等離子體單管反應器間隔為3-lOcm，且每排10-100根等離子體單管反應器共用一個等離子體電源，兩套單組單體介質阻擋放電等離子體協同催化劑吸附/分解脫硝裝置共用一套等離子體電源。
[0007]等離子體單管反應器中的放電介質為石英管反應器，管外徑為3-20cm，壁厚為2-5mm，管長80-200cm;高壓電極為金屬棒或金屬管，材質為銅、鋁、不銹鋼等，直徑為3-20mm ;接地極為鋁箔、銅箔、鋁網或銅網，長度為80-200cm，放電區域長度為80-200cm，放電間隙為5-100mm。
[0008]在使用過程中，通過調節裝置上的進氣三通閥和出氣三通閥，燃氣鍋爐產生的NOx首先直接進入一組單體介質阻擋放電等離子體協同催化劑吸附/分解脫硝反應器中，利用催化劑填充層進行NOxK附作用，達到95%以上的NO ,脫除，同時另一組單體介質阻擋放電等離子體協同催化劑吸附/分解脫硝反應器接通等離子體產生裝置，進行等離子體協同催化劑分解NOx過程，NO ,被分解為NjP O2，同時實現催化劑的再生。之后，調節等離子體產生裝置的電路，將之前進行NOx吸附的反應裝置接通等離子體協同催化劑分解過程，而另一組裝置進行NOx吸附，從而實現脫硝過程的連續運行。
[0009]本實用新型的上述技術方案的有益效果如下:
[0010](I)該裝置可以根據煙氣量和污染物的濃度調整等離子單管反應器的數量，使得反應裝置與煙氣量進行匹配，達到最優的NOx去除效果。
[0011](2)此裝置的等離子體操作過程為間歇運行，可以有效減少運行過程中的能量損耗。
[0012](3)該裝置簡單，成本低廉，操作易行。
[0013](4)該裝置安全隱患少，易于城市冬季供暖鍋爐的安裝運行。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型的矩陣式介質阻擋等離子體協同吸附/催化分解脫硝裝置結構示意圖；
[0015]圖2為等離子體單管反應器結構示意圖；
[0016]圖3為單組單體介質阻擋放電等離子體協同催化劑吸附/分解脫硝裝置結構示意圖；
[0017]圖4為單體介質阻擋放電等離子體協同催化劑吸附/分解脫硝裝置中等離子體單管反應器布置示意圖。
[0018]圖中:
[0019]1-進氣三通閥；2_單體介質阻擋放電等離子體協同催化劑吸附/分解脫硝反應器；3_等離子體產生裝置；4_出氣三通閥；5_高壓電極；6_石英管反應器；7_接地極；8-催化劑填充層；9_石英砂板；10-煙氣進氣口 ； 11-裝置外殼；12-等離子體單管反應器；13-接地極引出線；14_等離子體電源；15_高壓電極引出線；16_煙氣出氣口。
【具體實施方式】
[0020]為使本實用新型要解決的技術問題、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述。
[0021]本實用新型針對現有的燃氣鍋爐脫硝方法能耗大、安全性差等問題，提供一種矩陣式介質阻擋等離子體協同吸附/催化分解脫硝裝置。
[0022]如圖1、圖2、圖3所示，該裝置包括兩組單體介質阻擋放電等離子體協同催化劑吸附/分解脫硝反應器2，一組等離子體產生裝置3和一套氣體分配系統，其中，單體介質阻擋放電等離子體協同催化劑吸附/分解脫