一種scr脫硝催化劑工業中試性能測試裝置的制造方法

一種scr脫硝催化劑工業中試性能測試裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種SCR脫硝催化劑工業中試性能測試裝置。現有脫硝催化劑測試裝置無法模擬實際運行時因負荷變化對催化劑產生的影響。本實用新型包括測試裝置，測試裝置包括與省煤器出氣口通連的配氣部、與空氣預熱器出氣口通連的反應部以及測量部，測試裝置通過配氣部、反應部對鍋爐尾氣實現配氣、反應，并通過測量部進行樣氣采集和分析。將測試裝置設置在實際工業生產的鍋爐尾氣系統中，利用鍋爐尾氣作為測試裝置的試驗氣體，使得測試用煙氣具有實際煙氣理化和工藝特性產生影響的物質，確保反應部中的催化劑與測試用煙氣反應，對現有催化劑在不同溫度以及煙氣組分情況下運行的研究提供準確可靠的試驗數據。
【專利說明】
一種SCR脫硝催化劑工業中試性能測試裝置
技術領域
[0001 ]本實用新型涉及火力發電領域，具體涉及脫硫催化劑測試裝置。【背景技術】
[0002]隨著國家“西電東送”工程的規劃實施和電網超高壓輸電技術的應用，外購電比例大幅度增加，火電機組負荷率下降，隨著運行小時數的減少，多數電廠將長期處于低負荷或頻繁變負荷運行狀態;此外，煤電機組超低排放改造后，提出了最為嚴格的污染物排放標準，脫硝系統能否全負荷投運成為氮氧化物能否達標排放的關鍵問題。一方面，原定負荷設計的SCR(選擇性催化還原反應器)脫硝系統將因低負荷時煙氣的各項參數的變化而導致脫硝效率降低，甚至由于SCR工作煙溫無法穩定維持而導致SCR系統退出運行，難以達到預定脫硝要求；另一方面，溫度變化和煙氣組成變化對原定負荷設計的SCR催化劑造成損害，導致催化劑壽命急劇降低，從而增加SCR系統運行成本。如何使脫硝系統滿足全負荷段內運行已經成為一個世界性難題，所以需要對現有催化劑在不同溫度以及煙氣組分情況下的運行狀態進行研究，而國內常規的脫硝催化劑試驗裝置采用燃燒天然氣或者配氣模擬燃煤煙氣進行試驗，且試驗裝置只能對切割后的小尺寸催化劑進行小試，并不能準確反映全尺寸催化劑的實際工作狀態，這種結構的試驗裝置適合在特定的標準狀況下，進行催化劑出廠時、 運行中的性能檢測，無法模擬實際運行時因負荷變化對催化劑產生的影響，也無法模擬實際煙氣濕度、煤種燃燒中產生的重金屬、堿土金屬、鹵素離子等對催化劑理化和工藝特性的影響，給研究帶來不便。【實用新型內容】
[0003]為了解決現有技術的不足，本實用新型提供一種SCR脫硝催化劑工業中試性能測試裝置，克服當前SCR催化劑性能測試的局限性，提供一種基于實際燃煤煙氣的SCR脫硝催化劑中試性能測試裝置及其相應的方法，測試裝置從燃煤機組省煤器出口引出基礎煙氣， 開展全尺寸的脫硝催化劑基于實際煙氣環境下的脫硝效率、S02/S03轉化率、NH3逃逸率、活性等工藝特性檢測。
[0004]本實用新型通過以下方式實現:一種SCR脫硝催化劑工業中試性能測試裝置，包括一與鍋爐尾氣管路通連的測試裝置，所述鍋爐尾氣管路包括依次串聯的省煤器、選擇性催化還原反應器、空氣預熱器以及除塵器，所述測試裝置包括一與所述省煤器出氣口通連的配氣部、一與所述空氣預熱器出氣口通連的反應部以及一設置在所述反應部上的測量部， 所述測試裝置通過配氣部、反應部對鍋爐尾氣實現配氣、反應，并通過所述測量部進行樣氣采集和分析。將測試裝置設置在實際工業生產的鍋爐尾氣系統中，利用鍋爐尾氣作為測試裝置的試驗氣體，使得測試用煙氣具有實際煙氣的濕度、重金屬、堿土金屬、鹵素離子等對催化劑理化和工藝特性產生影響的物質，確保反應部中的催化劑與測試用煙氣反應，對現有催化劑在不同溫度以及煙氣組分情況下運行的研究提供準確、可靠的試驗數據，在實際煙氣工作環境下評估全壽命周期內的催化劑工藝特性指標，還可以研究催化劑抗S02、H20、堿金屬、重金屬等有毒物質特性和機械強度、熱穩定性，此外，本技術方案還具有工藝流程簡潔，建設工程量小等特點。
[0005]作為優選，所述配氣部包括依次串聯第一濾塵器、第一級換熱器、第二濾塵器、第二級換熱器、混合器的配氣管，所述配氣管的首端與所述省煤器出氣口通連，尾端通連所述反應部。從省煤器出氣口引入的基礎煙氣具有溫度高、含塵量大的特點，所以需要進行除塵、降溫，以滿足反應部催化反應需要。基礎煙氣首先第一濾塵器，能去除基礎煙氣中的大顆粒灰塵，防止因灰塵粘連而堵塞配氣管；第一級換熱器、第二級換熱器均采用水冷式結構，基礎煙氣通過與冷卻水熱傳導實現降溫，具體降溫幅度可以根據測試需要而定;所述混合器起到攪勻氣體的作用，使得基礎煙氣各組分均勻散布，進而確保反應充分，過程更真實、可靠。采用兩級換熱器能有效控制基礎煙氣的溫度范圍，檢驗催化劑在較低的溫度(〈200 0C)和較寬的溫度窗口內的NOx轉化率。
[0006]作為優選，所述配氣部包括氣體調質組件和水蒸氣調質組件，所述氣體調質組件包括一集流管、分別通過單向閥與所述集流管通連的一氧化氮調質單元、二氧化硫調質單元、氧氣調質單元以及氮氣調質單元，所述集流管外連端穿過所述第一級換熱器后與所述混合器進氣口通連，所述水蒸氣調質組件包括一儲水罐以及一與所述儲水罐連接的水蒸氣發生器，所述水蒸氣發生器的出氣口與所述混合器進氣口通連。包括一氧化氮調質單元、二氧化硫調質單元、氧氣調質單元以及氮氣調質單元的氣體調質組件可以根據測試需要來對基礎煙氣添加各種氣體，水蒸氣調質組件能調節基礎煙氣的濕度，使得基礎煙氣在配氣部形成既具有重金屬、堿土金屬、鹵素離子等各種物質，還能根據實驗需要來調節基礎煙氣的濕度、組分等，通過為反應部提供兼具復雜煙氣組分和不同基礎煙氣成分配比的調質氣體來獲得詳實的測試數據。由于一氧化氮調質單元、二氧化硫調質單元、氧氣調質單元以及氮氣調質單元中的氣體均為常溫狀態，各種氣體按預設比例形成混配氣體后通過集流管流經第一級換熱器，對混配氣體起到加熱升溫的作用，便于混配氣體與具有一定熱能的基礎煙氣混合；由于水蒸氣發生器通過對加熱水體的方式獲得水蒸氣，所以水蒸氣已具有一定熱量，則無需通過第一級換熱器加熱，可以直接導入混合器的進氣口，混合器將基礎煙氣、混配氣體以及水蒸氣混合均勻并形成調質氣體。
[0007]作為優選，所述反應部包括一氨氣發生組件、內設容置腔的反應艙以及一排氣結構，所述配氣管通過一反應管組與所述容置腔通連，所述容置腔通過所述排氣結構與所述空氣預熱器出氣口通連，所述氨氣發生組件與所述反應管組通連，所述容置腔內放置脫硝催化劑。利用氨氣來還原基礎煙氣中的NOx，有效提高NOx轉化率，所述調質氣體與氨氣混合后形成反應氣體。
[0008]作為優選，所述容置腔包括若干首尾通連且與全尺寸催化劑輪廓匹配的容置區段，所述反應管組包括一與所述配氣部通連的反應主管以及與各容置區段首端通連的反應支管，所述反應支管均通過對應的調節閥與所述反應主管通連，所述排氣結構包括一中段設引風機的排氣主管以及通過流量閥與所述排氣主管通連的排氣支管，所述排氣支管的進氣端與末段所述容置區段的尾端對應通連，所述排氣主管的出氣端與所述空氣預熱器出氣口通連。容置區段可以安放全尺寸催化劑，有效避免因催化劑各部特性不一致而導致使用小尺寸催化劑試驗獲得的數據不準確的情況，更貼合實際使用情況;單個容置腔內排列多個催化劑，反應主管通過各反應支管將反應氣體輸送至各催化劑的首端，使得反應部可以根據需要單獨測試任一容置區段的全尺寸催化劑或者測試若干依次相鄰的全尺寸催化劑， 通過改變測試的催化劑組合來獲得全面、可靠的測試數據。反應氣體通過催化劑作用反應形成反應尾氣，所述反應尾氣通過排氣結構送入空氣預熱器出氣口，引風機為反應尾氣流通提供驅動力，流量閥起到控制容置腔內反應氣體流量的作用;排氣支管與末段所述容置區段的尾端對應通連，使得進入容置腔的反應氣體能與順序排列的催化劑依次作用后排出，確保反應氣體與催化劑充分接觸。所述排氣主管的出氣端與所述空氣預熱器出氣口通連，使得具有較低溫度的反應尾氣不會影響空氣預熱器的加熱效率，提高熱量傳遞效率。所述反應支管均通過對應的調節閥與所述反應主管通連，使得操作者可以通過開關各調節閥來控制各反應支管的通連狀態，進而控制反應氣體流入容置腔的位置，實現選擇性使用任意催化劑單體或組合。
[0009]作為優選，所述反應艙內設有兩個條狀容置腔，所述容置腔內設有三個容置區段， 所述反應支管為六根，所述排氣支管為兩根，相鄰催化劑間設有間隙，首段所述容置區段的首端設有聲波吹灰器，所述氨氣發生組件包括一氨氣發生器以及一加熱器，所述氨氣發生器通過管路依次串連一單向閥和所述加熱器后與所述反應主管通連。容置腔為兩條，每條容置腔內放置三個容置區段，六根支管分別與各催化劑首端通連，排氣支管分別與容置腔連通，用于排放反應尾氣;聲波吹灰器能有效防止灰塵在催化劑上積聚，確保催化劑與反應氣體間的接觸面積，進而保證催化效率;氨氣發生組件產生的氨氣在經過加熱后送入容置腔中，防止因低溫氨氣進入容置腔而降低調質氣體溫度，確保反應在預設溫度進行，以獲得可靠的測試數據。
[0010]作為優選，所述第一級換熱器和第二級換熱器間的配氣管上串聯第二濾塵器，所述第二濾塵器的出氣口和混合器的進氣口間設有一帶第六控制閥的跨接管，所述排氣結構包括一降溫組件，所述降溫組件包括一設于所述排氣主管首段的第一控制閥、通連所述第一控制閥進氣口與所述第二級換熱器進氣口的降溫管以及通連所述第一控制閥出氣口與所述第二級換熱器出氣口的回流管，所述降溫管和回流管上分別設有第二控制閥和第三控制閥，位于第二濾塵器與第二級換熱器間、第二級換熱器與混合器間的配氣管上分別設有第四控制閥和第五控制閥。通過增設第二濾塵器來進一步降低基礎煙氣中的含塵量，有效防止灰塵在管路中積聚粘連，進而導致管路堵塞；由于引風機具有正常工作溫度范圍，當反應尾氣的溫度大于引風機正常工作溫度范圍時，反應尾氣利用降溫組件實現降溫并滿足引風機的正常工作溫度要求;在使用降溫組件時，通過配合使用各控制閥實現高溫反應尾氣通過第二換熱器降溫形成低溫反應尾氣，再通過引風機將低溫反應尾氣外排。[〇〇11]作為優選，所述測量部包括煙氣預處理器、煙氣分析儀、依次串接所述煙氣預處理器、煙氣分析儀的測量主管以及分別與所述反應支管、排氣支管通連的測量支管，所述測量支管均通過對應的調節閥與所述測量主管通連，所述測量支管采集的樣氣通過測量主管依次流經所述煙氣預處理器和煙氣分析儀實現反應數據采集。測量支管分別與各反應支管、 排氣支管通連，測量主管能通過控制各測量支管上的調節閥來采集位于催化劑兩端的樣氣，煙氣分析儀通過分析上述樣氣來獲得對應催化劑的各項工藝指標參數。
[0012]作為優選，所述反應支管通過位于其調節閥與反應艙間的管路通連所述測量支管，所述排氣支管通過位于其流量閥與反應艙間的管路通連所述測量支管，當反應支管的調節閥或排氣支管上的流量閥關閉時，也能確保與其對應的測量支管能采集到相關樣氣，確保測試正常進行。
[0013]—種SCR脫硝催化劑工業中試性能測試方法，包括以下步驟:
[0014]1、從省煤器出氣口引入基礎煙氣；
[0015]2、基礎煙氣通過氣體調質組件和水蒸氣調質組件加工后形成調質氣體；
[0016]3、向調質氣體中添加經過預熱的還原氣體，形成反應氣體；
[0017]4、將反應氣體通入反應艙的容置腔中，反應氣體與全尺寸催化劑反應后形成反應尾氣；
[0018]5、采集反應氣體和反應尾氣，并通過煙氣分析儀分析獲得煙氣數據；
[0019]6、反應尾氣通過引風機排入空氣預熱器的出氣口。
[0020]本實用新型從燃煤機組省煤器出口引入基礎煙氣，并布置兩級換熱器以調節反應溫度，同時設置煙氣調質系統以調整反應工況，可以現場模擬脫硝催化劑運行狀態，開展全尺寸的脫硝催化劑基于實際煙氣環境下的脫硝效率、S02/S03轉化率、NH3逃逸率、活性等工藝特性檢測，為規范燃煤電廠SCR脫硝催化劑標準化管理提供技術指導。
[0021 ]本實用新型的有益效果:1、工藝流程清晰，建設工程量小，可在實際燃煤煙氣工作環境下評估全壽命周期內的催化劑工藝特性指標;2、可研究SCR脫硝催化劑長期在實際燃煤煙氣工作環境下，抗S02、H20、堿金屬、重金屬等有毒物質特性和機械強度、熱穩定性；3、可分析液氨噴入混合均勻性，研究出口氨逃逸控制策略;4、可以根據實際需要，調整試驗工作，驗證催化劑的活性和選擇性，檢驗催化劑是否在較低的溫度(〈200°C)和較寬的溫度窗口內具有較高的NOx轉化率。
【附圖說明】
[0022]圖1為本實用新型使用狀態結構不意圖；
[0023]圖2為反應艙、反應管組、排氣管組以及測量管組連接結構示意圖；
[0024]圖中:1、省煤器，2、選擇性催化還原反應器，3、空氣預熱器，4、除塵器，5、第一濾塵器，6、第一級換熱器，7、第二級換熱器，8、混合器，9、配氣管，10、集流管，11、一氧化氮調質單元，12、二氧化硫調質單元，13、氧氣調質單元，14、氮氣調質單元，15、儲水罐，16、水蒸氣發生器，17、反應艙，18、催化劑，19、容置區段，20、反應主管，21、反應支管，22、引風機，23、排氣主管，24、排氣支管，25、聲波吹灰器，26、氨氣發生器，27、加熱器，28、第二濾塵器，29、第六控制閥，30、跨接管，31、第一控制閥，32、第二控制閥，33、第三控制閥，34、第四控制閥，35、第五控制閥，36、降溫管，37、回流管，38、煙氣預處理器，39、煙氣分析儀，40、測量主管，41、測量支管。
【具體實施方式】
[0025]下面結合說明書附圖和【具體實施方式】對本實用新型的實質性特點作進一步的說明。
[0026]如圖1所示的一種SCR脫硝催化劑工業中試性能測試裝置，由一與鍋爐尾氣管路通連的測試裝置組成，所述鍋爐尾氣管路包括依次串聯的省煤器1、選擇性催化還原反應器2、空氣預熱器3以及除塵器4，其特征在于所述測試裝置包括一與所述省煤器I出氣口通連的配氣部、一與所述空氣預熱器3出氣口通連的反應部以及一設置在所述反應部上的測量部，所述測試裝置通過配氣部、反應部對鍋爐尾氣實現配氣、反應，并通過所述測量部進行樣氣采集和分析。
[0027]在使用時，通過本測試裝置形成的測試方法，包括以下步驟:
[0028]1、從省煤器1出氣口引入基礎煙氣，所述基礎氣體進入配氣管9并依次通過第一濾塵器5、第一級換熱器6、第二濾塵器28以及第二級換熱器7;
[0029]2、氣體調質組件中的各單元氣體混合形成混配氣體，水蒸氣調質組件形成水蒸氣，水蒸氣和利用第一級換熱器6加熱后的混配氣體與基礎煙氣在混合器8中混合形成調質氣體；
[0030]3、氨氣發生組件生產高溫氨氣，高溫氨氣與調質氣體混合形成反應氣體；
[0031]4、將反應氣體通入反應艙17的容置腔中，反應氣體與全尺寸催化劑18反應后形成反應尾氣；[〇〇32]5、采集反應氣體和反應尾氣，并通過煙氣分析儀39分析獲得煙氣數據；[〇〇33]6、反應尾氣通過引風機22排入空氣預熱器3的出氣口。
[0034]本技術方案的目的是克服當前SCR催化劑18性能測試的局限性，提供一種基于實際燃煤煙氣的SCR脫硝催化劑18中試性能測試裝置及其相應的方法。本實用新型從燃煤機組省煤器1出口引出煙氣，布置兩級換熱器以調節反應溫度，同時設置煙氣調質系統以調整反應工況，可以現場模擬脫硝催化劑18運行狀態，開展全尺寸的脫硝催化劑18基于實際煙氣環境下的脫硝效率、S02/S03轉化率、NH3逃逸率、活性等工藝特性檢測，為規范燃煤電廠 SCR脫硝催化劑18標準化管理提供技術指導。在此中試平臺上，不僅可以在實際煙氣工作環境下評估全壽命周期內的催化劑18工藝特性指標，還可以研究催化劑18抗S02、H20、堿金屬、重金屬等有毒物質特性和機械強度、熱穩定性;而且可以分析液氨噴入混合均勻性，研究出口氨逃逸控制策略;還可以驗證催化劑18的活性和選擇性，檢驗催化劑18是否在較低的溫度(〈200°C)和較寬的溫度窗口內具有較高的NOx轉化率。
[0035]在實際操作中，所述配氣部包括依次串聯第一濾塵器5、第一級換熱器6、第二濾塵器28、第二級換熱器7、混合器8的配氣管9,所述配氣管9的首端與所述省煤器1出氣口通連， 尾端通連所述反應部。所述第一濾塵器5和第二濾塵器28的濾網網目因根據基礎煙氣狀況以及反應部催化反應要求而調整，均應視為本實用新型的具體實施例。在實際操作中，所述第一級換熱器6和第二級換熱器7均采用氣液兩相降溫結構，利用換熱器中相互隔離的氣體管路和冷卻水管路交錯接觸來進行熱量交換，進而實現基礎煙氣降溫，一般情況下基礎煙氣從省煤器1出氣口引入時的溫度在300度以上，通過第一級換熱器6后，基礎煙氣的溫度最低降至250度，通過第二換熱器后，基礎煙氣的溫度最低可以降至150度，在所述第二濾塵器 28的出氣口和混合器8的進氣口間設有跨接管30，使得進入反應部的氣體溫度可以根據需要來調整，例如基礎煙氣通過第一級換熱器6后直接通過跨接管30省去第二級換熱器7,使得進入反應部的基礎煙氣具有較高的溫度，以滿足測試不同基礎煙氣工況的需要。所述第一濾塵器5和第二濾塵器28中的濾網至過濾大顆粒灰塵，使得流出配氣部的基礎煙氣中具有較多的小顆粒灰塵，模擬實際的鍋爐尾氣。
[0036]在實際操作中，所述配氣部包括氣體調質組件和水蒸氣調質組件，所述氣體調質組件包括一集流管10、分別通過單向閥與所述集流管10通連的一氧化氮調質單元11、二氧化硫調質單元12、氧氣調質單元13以及氮氣調質單元14,所述氣體調質組件包含的氣體種類可以根據測試需要來調整，用以實現復雜組成情況下測試裝置對催化劑18工作效率的測試，均應視為本實用新型的具體實施例。氣體調質組件和水蒸氣調質組件能提供的各種氣體應根據測試需要來配比添加，并無必須添加的要求，以滿足測試裝置測試不同組分氣體的需要。
[0037]在實際操作中，所述集流管10外連端穿過所述第一級換熱器6后與所述混合器8進氣口通連，所述水蒸氣調質組件包括一儲水罐15以及一與所述儲水罐15連接的水蒸氣發生器16，所述水蒸氣發生器16的出氣口與所述混合器8進氣口通連。混配氣體、水蒸氣以及基礎煙氣在混合器8的進氣口處混合，由于基礎煙氣已經歷除塵和降溫工序，既有效防止基礎煙氣中的灰塵因遇水蒸氣而板結在混合器8內，還能確保三者溫差較小，利于均應混合。在第一級換熱器6中，包括互為密封隔離設置的配氣管9、集流管10以及冷卻水管，三者間只存在于熱量傳遞過程，互為不通連。
[0038]在實際操作中，所述反應部包括一氨氣發生組件、內設容置腔的反應艙17以及一排氣結構，所述配氣管9通過一反應管組與所述容置腔通連，所述容置腔通過所述排氣結構與所述空氣預熱器3出氣口通連，所述氨氣發生組件與所述反應管組通連，所述容置腔內放置脫硝催化劑18。氨氣發生組件為反應提供還原氣體，反應管組將基礎煙氣和還原氣體送入容置腔中，還原氣體在催化劑18作用下與調質氣體中的NOx反應，以此提高NOx的轉化效率。還原氣體和調質氣體在反應主管20中混合，并利用反應支管21輸送至指定容置腔的位置。
[0039]在實際操作中，所述容置腔包括若干首尾通連且與全尺寸催化劑18輪廓匹配的容置區段19，所述反應管組包括一與所述配氣部通連的反應主管20以及與各容置區段19首端通連的反應支管21，所述反應支管21均通過對應的調節閥與所述反應主管20通連，所述排氣結構包括一中段設引風機22的排氣主管23以及通過流量閥與所述排氣主管23通連的排氣支管24，所述排氣支管24的進氣端與末段所述容置區段19的尾端對應通連，所述排氣主管23的出氣端與所述空氣預熱器3出氣口通連。所述容置腔的數量以及容置區段19的數量可以根據測試需要來增減調整，以滿足試驗需要，均應視為本實用新型的具體實施例。
[0040]在實際操作中，所述反應艙17內設有兩個條狀容置腔，所述容置腔內設有三個容置區段19，所述反應支管21為六根，所述排氣支管24為兩根(如圖2所示)。設定:所述容置腔包括左腔和右腔；左腔內設有依次排列的左一催化劑18、左二催化劑18、左三催化劑18;右腔內設有依次排列的右一催化劑18、右二催化劑18、右三催化劑18;所述反應支管21包括與左一催化劑18首端對應的左一反應管、與左二催化劑18首端對應的左二反應管、與左三催化劑18首端對應的左三反應管、與右一催化劑18首端對應的右一反應管、與右二催化劑18首端對應的右二反應管、與右三催化劑18首端對應的右三反應管;所述排氣支管24包括左排氣管、右排氣管;所述測量支管41為八根，包括與左一反應管通連的左一測量管、與左二反應管通連的左二測量管、與左三反應管通連的左三測量管、與左排氣管通連的左四測量管、與右一反應管通連的右一測量管、與右二反應管通連的右二測量管、與右三反應管通連的右三測量管、與右排氣管通連的右四測量管。在測試前，配氣部已混合形成滿足測試要求的調質氣體，氨氣生成組件也已準備足量還原用氨氣并與調質氣體形成反應氣體，各反應支管21和測量支管41上的對應調節閥均為關閉狀態，所述排氣支管24上的控制閥為開啟狀態，在測試時，通過以下操作方式實現不同催化劑18工況的反應及測量:
[0041]1.測試左腔三條催化劑18共同工作狀態下的試驗數據:反應時，打開左一反應管上的調節閥，使得反應氣體通過左一反應管流動至左一催化劑18的首端，由于反應氣體會依次流過左一催化劑18、左二催化劑18以及左三催化劑18,反應氣體在各催化劑18作用下反應形成反應尾氣，并通過左排氣管外排;在反應過程中進行參數測量，打開左一測量管上的調節閥，用于收集反應氣體樣氣，打開左四測量管上的調節閥，用于收集反應尾氣的樣氣，通過煙氣分析儀39分析兩組樣氣來獲得對比參數，進而獲得催化劑18效率數據。[〇〇42]在實際操作中，在測試右腔三條催化劑18時，也應采用上述操作方式，以獲得右腔三條催化劑18同時工作狀態試驗數據。
[0043]2.測試左一催化劑18試驗數據:反應時，打開左一反應管上的調節閥，使得反應氣體通過左一反應管流動至左一催化劑18的首端，由于反應氣體會依次流過左一催化劑18、 左二催化劑18以及左三催化劑18,反應氣體在各催化劑18作用下反應形成反應尾氣，并通過左排氣管外排;在反應過程中進行參數測量，打開左一測量管上的調節閥，用于收集反應氣體樣氣，打開左二測量管上的調節閥，用于收集反應尾氣的樣氣，兩組樣氣分別代表通過左一催化劑18前的氣體成分和通過左一催化劑18后的氣體成分，通過煙氣分析儀39分析兩組樣氣來獲得對比參數，進而獲得催化劑18效率數據。
[0044]在實際操作中，在測試右一催化劑18時，也應采用上述操作方式，以獲得右一催化劑18工作狀態試驗數據。
[0045]3、測試左二催化劑18試驗數據:反應時，打開左二反應管上的調節閥，使得反應氣體通過左二反應管流動至左二催化劑18的首端，由于反應氣體會依次流過左二催化劑18以及左三催化劑18，反應氣體在各催化劑18作用下反應形成反應尾氣，并通過左排氣管外排； 在反應過程中進行參數測量，打開左二測量管上的調節閥，用于收集反應氣體樣氣，打開左三測量管上的調節閥，用于收集反應尾氣的樣氣，兩組樣氣分別代表通過左二催化劑18前的氣體成分和通過左二催化劑18后的氣體成分，通過煙氣分析儀39分析兩組樣氣來獲得對比參數，進而獲得催化劑18效率數據。
[0046]在實際操作中，在測試右二催化劑18時，也應采用上述操作方式，也應采用上述操作方式獲得對應試驗數據。[〇〇47]4.測試左三催化劑18試驗數據:反應時，打開左三反應管上的調節閥，使得反應氣體通過左三反應管流動至左三催化劑18的首端，由于反應氣體會流過左三催化劑18,反應氣體在催化劑18作用下反應形成反應尾氣，并通過左排氣管外排;在反應過程中進行參數測量，打開左三測量管上的調節閥，用于收集反應氣體樣氣，打開左四測量管上的調節閥，用于收集反應尾氣的樣氣，兩組樣氣分別代表通過左三催化劑18前的氣體成分和通過左三催化劑18后的氣體成分，通過煙氣分析儀39分析兩組樣氣來獲得對比參數，進而獲得催化劑18效率數據。[〇〇48] 在實際操作中，在測試右三催化劑18時，也應采用上述操作方式，也應采用上述操作方式獲得對應試驗數據。
[0049]5.測試左一催化劑18和左二催化劑18共同工作狀態下的試驗數據:反應時，打開左一反應管上的調節閥，使得反應氣體通過左一反應管流動至左一催化劑18的首端，由于反應氣體會依次流過左一催化劑18、左二催化劑18以及左三催化劑18,反應氣體在各催化劑18作用下反應形成反應尾氣，并通過左排氣管外排;在反應過程中進行參數測量，打開左一測量管上的調節閥，用于收集反應氣體樣氣，打開左三測量管上的調節閥，用于收集反應尾氣的樣氣，兩組樣氣分別代表通過預設測試催化劑18前的氣體成分和通過預設測試催化劑18后的氣體成分，通過煙氣分析儀39分析兩組樣氣來獲得對比參數，進而獲得催化劑18效率數據。
[0050]在實際操作中，在測試右一催化劑18和右二催化劑18共同工作時，也應采用上述操作方式獲得對應試驗數據。
[0051 ] 6.測試左二催化劑18和左三催化劑18共同工作狀態下的試驗數據:反應時，打開左二反應管上的調節閥，使得反應氣體通過左二反應管流動至左二催化劑18的首端，由于反應氣體會依次流過左二催化劑18、左三催化劑18，反應氣體在各催化劑18作用下反應形成反應尾氣，并通過左排氣管外排;在反應過程中進行參數測量，打開左二測量管上的調節閥，用于收集反應氣體樣氣，打開左四測量管上的調節閥，用于收集反應尾氣的樣氣，兩組樣氣分別代表通過預設測試催化劑18前的氣體成分和通過預設測試催化劑18后的氣體成分，通過煙氣分析儀39分析兩組樣氣來獲得對比參數，進而獲得催化劑18效率數據。
[0052]在實際操作中，在測試右二催化劑18和右三催化劑18共同工作時，也應采用上述操作方式獲得對應試驗數據。
[0053]測試裝置測量不同工況催化劑18組合的方式并不局限于上述實施例，還可以左腔和右腔同時測量，以獲得更貼合實際使用狀態的參數，也應視為本實用新型的具體實施例。
[0054]在實際操作中，當左腔和右腔同時工作時，通過分別設置在左排氣管和右排氣管上的對應控制閥實現流量控制，以使得流經左腔和右腔的反應氣體均衡。
[0055]在實際操作中，相鄰催化劑18間設有間隙，便于形成氣體滯留的空腔，便于測量支管41采集樣氣;首段所述容置區段19的首端設有聲波吹灰器25，所述氨氣發生組件包括一氨氣發生器26以及一加熱器27，所述氨氣發生器26通過管路依次串連一單向閥和所述加熱器27后與所述反應主管20通連。
[0056]在實際操作中，所述第二濾塵器28的出氣口和混合器8的進氣口間設有一帶第六控制閥29的跨接管30，所述排氣結構包括一降溫組件，所述降溫組件包括一設于所述排氣主管23首段的第一控制閥31、通連所述第一控制閥31進氣口與所述第二級換熱器7進氣口的降溫管36以及通連所述第一控制閥31出氣口與所述第二級換熱器7出氣口的回流管37，所述降溫管36和回流管37上分別設有第二控制閥32和第三控制閥33，位于第二濾塵器28與第二級換熱器7間、第二級換熱器7與混合器8間的配氣管9上分別設有第四控制閥34和第五控制閥35。由于需要為反應部提供各個溫度區段的反應氣體，使得反應尾氣的溫度會出現超過引風機22正常工作的溫度范圍，所以需要對溫度較高的反應尾氣進行降溫處理。在實際運行中，當反應部需要較低溫度的反應氣體時，開啟第四控制閥34、第五控制閥35并關閉第六控制閥29，使得基礎煙氣通過依次流經第一級換熱器6和第二級換熱器7來降低溫度，關閉第二控制閥32、第三控制閥33并開啟第一控制閥31，使得反應部形成的低溫反應尾氣能直接通過引風機22排出；當反應部需要較高溫度的反應氣體時，關閉第四控制閥34、第五控制閥35并開啟第六控制閥29，使得基礎煙氣通過第一級換熱器6后跨過第二級換熱器7后形成高溫基礎煙氣，關閉第一控制閥31并開啟第二控制閥32、第三控制閥33，反應部形成的高溫反應尾氣先通過降溫管36流經第二級換熱器7降溫再通過與引風機22連通的回流管37外排，高溫反應尾氣通過第二級換熱器7降溫后滿足引風機22的工作溫度范圍。
[0057]在實際操作中，所述測量部包括煙氣預處理器38、煙氣分析儀39、依次串接所述煙氣預處理器38、煙氣分析儀39的測量主管40以及分別與所述反應支管21、排氣支管24通連的測量支管41，所述測量支管41均通過對應的調節閥與所述測量主管40通連，所述測量支管41采集的樣氣通過測量主管40依次流經所述煙氣預處理器38和煙氣分析儀39實現反應數據采集。[〇〇58]所述反應支管21通過位于其調節閥與反應艙17間的管路通連所述測量支管41，所述排氣支管24通過位于其流量閥與反應艙17間的管路通連所述測量支管41。
[0059]在實際操作中，所述配氣管9首端與省煤器1的出氣口通連，還應該包括連接省煤器1出氣口的管道與配氣管9通連的方案，配氣管9的接入點與省煤器1出氣口間的管道沒有閥門等阻礙結構存在，亦能實現從省煤器1出氣口排出的鍋爐尾氣自由進入配氣管9的目的，上述方式適用于本技術方案中的其它結構中，例如排氣主管23與空氣預熱器3出氣口間的通連、降溫管36分別與第一控制閥31進氣口、第二級換熱器7進氣口間的通連、回流管37 分別與第一控制閥31出氣口、第二級換熱器7出氣口間的通連等，均應視為本實用新型的具體實施例。反之，所述測量支管連接在對應的反應支管或者排氣支管上，還應該包括測量支管直接與容置腔通連，所述測量支管的連通在容置腔上的位置與對應的反應支管或者排氣支管的連通在容置腔上的位置鄰近，也應視為本實用新型的具體實施例。
【主權項】
1.一種SCR脫硝催化劑工業中試性能測試裝置，包括一與鍋爐尾氣管路通連的測試裝 置，所述鍋爐尾氣管路包括依次串聯的省煤器(1)、選擇性催化還原反應器(2)、空氣預熱器 (3)以及除塵器(4)，其特征在于所述測試裝置包括一與所述省煤器(1)出氣口通連的配氣 部、一與所述空氣預熱器(3)出氣口通連的反應部以及一設置在所述反應部上的測量部，所 述測試裝置通過配氣部、反應部對鍋爐尾氣實現配氣、反應，并通過所述測量部進行樣氣采 集和分析。2.根據權利要求1所述的一種SCR脫硝催化劑工業中試性能測試裝置，其特征在于所述 配氣部包括依次串聯第一濾塵器(5)、第一級換熱器(6)、第二濾塵器(28)、第二級換熱器 (7)、混合器(8)的配氣管(9)，所述配氣管(9)的首端與所述省煤器(1)出氣口通連，尾端通 連所述反應部。3.根據權利要求2所述的一種SCR脫硝催化劑工業中試性能測試裝置，其特征在于所述 配氣部包括氣體調質組件和水蒸氣調質組件，所述氣體調質組件包括一集流管(10)、分別 通過單向閥與所述集流管(10 )通連的一氧化氮調質單元(11 )、二氧化硫調質單元(12 )、氧 氣調質單元(13)以及氮氣調質單元(14)，所述集流管(10)外連端穿過所述第一級換熱器 (6)后與所述混合器(8)進氣口通連，所述水蒸氣調質組件包括一儲水罐(15)以及一與所述 儲水罐(15)連接的水蒸氣發生器(16)，所述水蒸氣發生器(16)的出氣口與所述混合器(8) 進氣口通連。4.根據權利要求2-3任一所述的一種SCR脫硝催化劑工業中試性能測試裝置，其特征在 于所述反應部包括一氨氣發生組件、內設容置腔的反應艙(17)以及一排氣結構，所述配氣 管(9)通過一反應管組與所述容置腔通連，所述容置腔通過所述排氣結構與所述空氣預熱 器(3 )出氣口通連，所述氨氣發生組件與所述反應管組通連，所述容置腔內放置脫硝催化劑 (18)〇5.根據權利要求4所述的一種SCR脫硝催化劑工業中試性能測試裝置，其特征在于所述 容置腔包括若干首尾通連且與全尺寸催化劑(18)輪廓匹配的容置區段(19)，所述反應管組 包括一與所述配氣部通連的反應主管(20)以及與各容置區段(19)首端通連的反應支管 (21)，所述反應支管(21)均通過對應的調節閥與所述反應主管(20)通連，所述排氣結構包 括一中段設引風機(22)的排氣主管(23)以及通過流量閥與所述排氣主管(23)通連的排氣 支管(24)，所述排氣支管(24)的進氣端與末段所述容置區段(19)的尾端對應通連，所述排 氣主管(23)的出氣端與所述空氣預熱器(3)出氣口通連。6.根據權利要求5所述的一種SCR脫硝催化劑工業中試性能測試裝置，其特征在于所述 反應艙(17)內設有兩個條狀容置腔，所述容置腔內設有三個容置區段(19)，所述反應支管 (21)為六根，所述排氣支管(24)為兩根，相鄰催化劑(18)間設有間隙，首段所述容置區段 (19)的首端設有聲波吹灰器(25)，所述氨氣發生組件包括一氨氣發生器(26)以及一加熱器 (27)，所述氨氣發生器(26)通過管路依次串連一單向閥和所述加熱器(27)后與所述反應主 管(20)通連。7.根據權利要求6所述的一種SCR脫硝催化劑工業中試性能測試裝置，其特征在于所述 第二濾塵器(28 )的出氣口和混合器(8 )的進氣口間設有一帶第六控制閥(29 )的跨接管 (30)，所述排氣結構包括一降溫組件，所述降溫組件包括一設于所述排氣主管(23)首段的 第一控制閥(31)、通連所述第一控制閥(31)進氣口與所述第二級換熱器(7)進氣口的降溫管(36)以及通連所述第一控制閥(31)出氣口與所述第二級換熱器(7)出氣口的回流管(37)，所述降溫管(36)和回流管(37)上分別設有第二控制閥(32)和第三控制閥(33)，位于第二濾塵器(28)與第二級換熱器(7)間、第二級換熱器(7)與混合器(8)間的配氣管(9)上分別設有第四控制閥(34)和第五控制閥(35 )。8.根據權利要求6所述的一種SCR脫硝催化劑工業中試性能測試裝置，其特征在于所述測量部包括煙氣預處理器(38)、煙氣分析儀(39)、依次串接所述煙氣預處理器(38)、煙氣分析儀(39)的測量主管(40)以及分別與所述反應支管(21)、排氣支管(24)通連的測量支管(41)，所述測量支管(41)均通過對應的調節閥與所述測量主管(40)通連，所述測量支管(41)采集的樣氣通過測量主管(40)依次流經所述煙氣預處理器(38)和煙氣分析儀(39)實現反應數據采集。9.根據權利要求8所述的一種SCR脫硝催化劑工業中試性能測試裝置，其特征在于所述反應支管(21)通過位于其調節閥與反應艙(17)間的管路通連所述測量支管(41)，所述排氣支管(24)通過位于其流量閥與反應艙(17)間的管路通連所述測量支管(41)。
【文檔編號】B01D53/56GK205581066SQ201620117047
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年2月5日
【發明人】童小忠, 王潔, 劉春紅, 袁偉中, 鄔東立
【申請人】浙江浙能技術研究院有限公司