[实用新型]一种全尺寸烟气脱硝催化剂性能检测装置

说明书

技术领域

本实用新型具体涉及一种全尺寸烟气脱硝催化剂性能检测装置。

背景技术

目前，我国总颗粒物排放量基本得到控制，二氧化硫排放量有所下降，但是NOx排放量随着我国能源消费和机动车保有量的快速增长而迅速上升。据统计，我国大气排放污染物中NOx的释放60％来源于煤燃烧，每燃烧一吨煤可产生3～5Kg氮氧化物，对应400～600mg/m³，而我国火电厂燃煤量占到总燃煤量的70％，所以火电厂是氮氧化物排放的主要来源，目前，NOx的排放已经远远超过了大气的自净容量。

选择性催化还原(SCR)脱硝技术因具有高效、可靠的脱硝性能被广泛应用于燃煤电厂的脱硝系统。在整个SCR脱硝系统中，催化剂是核心组件，在设备直接投资中占的比重比较大。SCR脱硝催化剂的外观形态有蜂窝式、平板式和波纹式。SCR脱硝系统的催化剂模块大部分采取高尘布置方案，运行一段时间后催化剂的脱硝性能会下降，造成催化剂失活。催化剂失活的原因有很多，既有运行工况的影响，例如烟气中的粉尘和温度波动对催化剂宏观结果造成的损害，也有烟气中各种有毒有害化学成分的作用，其中砷元素、碱金属、碱土金属及金属氧化物所具有的毒害作用最为明显。这些因素使得SCR脱硝催化剂的使用寿命仅为2至3年，而催化剂的初期投资占SCR脱硝系统总投资的40％—60％，这使催化剂成为昂贵的消耗品。此外失活的SCR催化剂如不加以适当处理将对人体和环境造成极强的毒害作用。这样不仅会造成生产成本提高，而且会危害人类的健康。若将失活的催化剂进行再生处理则可有效延长SCR催化剂使用周期，降低经济成本和毒害作用。因此对SCR脱硝催化剂进行再生意义重大。

近年来，国内各高校及相关科研院所投入到了SCR催化剂的研发和测试评估，并建立了各种催化剂活性测试的微型测试实验台或者小试测试实验台。但由于各单位的研究的出发点以及测试台架本身的局限性等原因，微型/小试测试实验台只能表征催化剂的本征化学动力系数，无法反映全尺寸催化剂单元体的活性，不适合催化剂的综合性能检测与管理。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够对全尺寸烟气脱硝催化剂进行性能检测的检测装置。

为解决以上技术问题，本实用新型采取如下技术方案：

一种全尺寸烟气脱硝催化剂性能检测装置，包括烟气模拟单元、反应单元、分析单元，

所述的反应单元包括供模拟烟气进入的进气母管、供废气排出的出气母管、分别通过进气支管和出气支管与所述的进气母管和所述的出气母管相连通且能够轮换使用的多个反应器，所述的全尺寸烟气脱硝催化剂放置在所述的反应器内；

所述的烟气模拟单元包括用于提供NH₃且与所述的反应单元的进气母管相连通的氨气储罐、用于提供SO₂且与所述的反应单元的进气母管相连通的二氧化硫储罐、用于提供NO且与所述的反应单元的进气母管相连通的一氧化氮储罐、用于产生空气的空压机、用于制取N₂且与所述的空压机相连通的制氮机、用于提供水蒸气的蒸汽发生器、与所述的反应单元的进气母管相连通的加热器，所述的N₂、所述的空气和所述的水蒸气经过所述的加热器加热后进入所述的反应单元的进气母管；

所述的分析单元包括一端部分别与所述的进气母管、所述的多个反应器的进气支管和出气支管相连通的多个进气管，设置在所述的多个进气管上的多个控制阀，与所述的多个进气管的另一端部相连通且用于分析烟气成分的分析仪。

具体地，多个所述的反应器的进气支管和出气支管上设置有切换阀。

具体地，所述的检测装置还包括用于对所述的出气母管中排出的废气进行净化处理的尾气净化单元。

更具体地，所述的检测装置还包括具有供所述的N₂和所述的空气通过的烟气管道、供所述的废气通过的废气管道且能够将所述的废气的热量传递给所述的N₂和所述的空气的换热器，所述的烟气管道的进口端与所述的空压机的出口端和所述的制氮机的出口端相连通、出口端与所述的加热器的进口端相连通，所述的废气管道的进口端与所述的出气母管相连通、出口端与所述的尾气净化单元相连通。

更具体地，所述的尾气净化单元包括用于将所述的废气中的NH₃、SO₂和SO₃除去的废气吸收装置，分别与所述的废气管道的出口端和所述的废气吸收装置相连通用于对所述的废气进行降温的冷却器。