[发明专利]一种SCR脱硝系统催化剂活性在线检测装置及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种SCR脱硝系统催化剂活性检测装置，特别是一种SCR脱硝系统催化剂活性在线检测装置。

背景技术

选择性催化还原(SCR)烟气脱硝工艺是目前国内外控制烟气NO_x排放最为有效、应用最广的技术之一。我国90％以上的已建或在建烟气脱硝工程均采用该工艺，其原理是向烟气中喷入还原剂NH₃，在催化剂作用下与烟气中的NO_x反应生成无害的N₂和H₂O。催化剂是SCR烟气脱硝工艺的核心设备，其活性是表征脱硝性能的关键指标。

工程应用中，由于催化剂所处的烟气环境比较复杂，随着运行时间的增加，其活性会逐渐下降。催化剂活性下降的原因主要由于烟气中飞灰的磨损和堵塞，以及砷、碱金属、碱土金属及金属氧化物造成的催化剂中毒等；催化剂活性下降会导致SCR烟气脱硝装置效率降低，影响NO_x达标排放，而且会导致氨逃逸增加，加重下游设备尤其是空预器中ABS沉积现象。因此，开展催化剂活性检测，掌握催化剂活性变化特征，对保证NO_x达标排放、降低氨逃逸、制定催化剂管理计划均具有重要意义。

目前国内对催化剂活性的检测都是通过现场取样，在实验室内模拟实际烟气环境，离线检测催化剂的活性。这种检测方式存在以下几个缺点：一是催化剂模块取样受锅炉运行的限制，不能实时获得催化剂活性的检测数据；二是实验室进行催化剂活性检测时反应环境与实际烟气存在偏差，且操作复杂，费用较高。为了更加直接、有效、准确获得催化剂的活性，开发一种脱硝系统催化剂活性在线检测装置尤为重要，对保障脱硝设施的健康运行和维护具有重要的意义。

现有的技术如中国专利公告CN 203587583U也提出一种催化剂活性在线检测系统，通过在每层催化剂的进出口设置烟气检测探头，测量进出口NO_x浓度来实现催化剂活性的实时检测，但由于该方法不进行喷氨、吹灰等操作，无法准确的获得每层催化剂的最大活性。

发明内容

本发明所要解决的是现有技术SCR脱硝系统催化剂活性的检测都是通过现场取样，在实验室内模拟实际烟气环境，离线检测的技术问题。

本发明提供了一种SCR脱硝系统催化剂活性在线检测装置，包括还原剂供应装置、压缩空气供应装置、至少一层以上的SCR脱硝装置催化剂、检测模块、测量单元，所述检测模块包括用于检测烟气流速的第一烟气检测探头、用于检测烟气温度的第二烟气检测探头、用于检测待检催化剂上部烟气中NO_x浓度的第一烟气采样管、喷射装置、吹灰装置、用于检测待检催化剂下部烟气中NO_x浓度的第二烟气采样管，所述喷射装置和还原剂供应装置通过管路相连，所述吹灰装置和压缩空气供应装置通过管路相连，所述检测模块位于待检测催化剂上方，烟气先流经所述检测模块再流向待检测催化剂，所述第二烟气采样管位于待检测催化剂烟气流向下方，所述第一烟气采样管、第二烟气采样管、第一烟气检测探头、第二烟气检测探头分别与测量单元连接。

进一步的，所述喷射装置还和压缩空气供应装置通过管路相连。

进一步的，所述检测模块还设有混合装置、整流器，所述喷射装置、混合装置、吹灰装置、整流器在待检测催化剂上方沿烟气前进方向依次设置。

进一步的，所述喷射装置和还原剂供应装置之间还设有第一控制阀，所述测量单元通过第二控制阀分别和第一烟气采样管、第二烟气采样管、第一烟气检测探头、第二烟气检测探头分别连接。

进一步的，还设有控制单元，所述控制单元分别与第一控制阀、第二控制阀相连。

进一步的，所述第一控制阀和还原剂供应装置之间还设有第一开关、第一流量计装置，所述压缩空气供应装置通过三通阀分别与喷射装置、吹灰装置相连，所述压缩空气供应装置和三通阀之间还设有第二开关，所述三通阀和喷射装置之间还设有第二流量计装置。

进一步的，所述检测模块的四周设置防还原剂扩散挡板，布置在测试催化剂区域上方。

进一步的，所述检测模块设置1个以上，与待检测的催化剂层数相匹配并设置在每层待检测催化剂上方，所述检测模块检测催化剂面积为0.1-1m²。

所述检测模块为可移动，与检测模块相连的管路为伸缩式管路，所述喷射装置为喷氨格栅且距离待检测催化剂表面高度为0.3-2.4m。

另一方面，本发明还提供了一种SCR脱硝系统催化剂活性在线检测方法，包括以下步骤：