[实用新型]脱硝催化剂全负荷运行性能试验装置

说明书

本实用新型公开了一种脱硝催化剂全负荷运行性能试验装置。本实用新型包括烟气取样接口、控温烟气管、催化剂测试室、催化剂样品、恒温箱、除尘器、冷却凝水器、引风机、排气接口。本实用新型布置于电厂SCR烟气脱硝系统入口的喷氨格栅后，采集部分喷氨后的真实烟气，采用外部控温的方法，进行低负荷模拟试验，试验过程基本不受机组负荷影响。通过本实用新型装置的试验，获得SCR催化剂低负荷运行的温度下限及其安全的可持续时间等安全运行控制参数，为电厂实施全负荷脱硝提供技术支撑。

技术领域

本实用新型属于环保技术领域，涉及一种脱硝催化剂全负荷运行性能试验装置。

背景技术

当前绝大多数机组都采用SCR烟气脱硝系统，SCR催化剂理论安全运行温度窗口为300～400℃，常规当烟气温度低于300℃后，一般都停止脱硝来确保催化剂和锅炉系统安全。随着提高机组灵活性和全负荷脱硝的实施，较多机组经常在更低负荷下运行，且无论是低负荷或点火期间，都要求脱硝投入运行。由于负荷率降低，机组经常在更低负荷下运行，此时SCR烟气温度往往低于300℃，此时如果继续投运脱硝，实践中是否会对催化剂和空预器产生不利影响？影响程度多大？或者低温下在多长时间内所产生的不利影响可以在高负荷时自我恢复？最低的安全温度下限具体多少合适？这些问题都是困扰电厂管理与运行人员的现实且迫切问题。一般情况下是在实验室采用模拟烟气来进行催化剂性能方面的测试和试验，但受制于实验室条件，很难完全模拟实际锅炉烟气的复杂组分和条件。

发明内容

为解决背景所涉及的问题，本实用新型提供了一种脱硝催化剂全负荷运行性能试验装置。

本实用新型的目的就是在电厂搭建实验台，采用采集部分真实烟气外部控温的方法，进行低负荷模拟试验，试验过程基本不受机组负荷影响，从而获得SCR催化剂低负荷运行的温度下限及其安全的可持续时间等安全运行控制参数，为电厂实施全负荷脱硝提供技术支撑。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

本实用新型包括烟气取样接口、控温烟气管、催化剂测试室、催化剂样品、恒温箱、除尘器、冷却凝水器、引风机、排气接口。

所述的烟气取样接口，包括烟气取样管和法兰，烟气采样管需深入到锅炉烟道内部0.5米以上，确保烟气的代表性，法兰起到固定烟气取样管和密封的作用。如果试验无需考虑灰浓度问题，烟气取样管可采用直管；如果需要考虑灰浓度问题，则烟气取样管入口需与锅炉烟道中的烟气流线平行，且采用等速取样，即入口气流速度与锅炉烟道中的烟气流速相等。

所述的控温烟气管，包括电加热器、水冷却器、水泵、水箱、控制器、热电偶。电加热器和水冷却器共同构成烟温调节系统，精准调节试验烟气温度达到所需要的目标值。水冷却器的水系统有水泵和水箱构成，由于水流量不大，冷却水从水冷却器出口直接排放，如有需要也可增加冷却水出水的水箱。冷却水流量和电加热功率由控制器统一控制，使试验烟气温度达到所需要的目标值。试验烟气温度用热电偶测量。控制器的水泵执行单元采用变频器，电加热器执行单元采用可控硅。

所述的催化剂测试室，横截面为正方形容器，进出口通过缩口与烟气管道连接，其中布置有烟气均匀导流板、催化剂支架。烟气均匀导流板用于将烟气管道进入的气流均匀分配到催化剂测试室，催化剂支架用于放置催化剂样品，本实用新型示例支架上可同时并列放置4块催化剂，为了避免催化剂间缝隙严重漏风，支架采用“田”字形网格结构。根据具体试验需求，可以灵活设计催化剂测试室可布置的催化剂数量。

所述的催化剂样品，即试验对象，催化剂样品加工成边长120mm的立方体。

所述的恒温箱，用于放置催化剂测试室，并控制恒温箱内温度，使催化剂测试室内的烟气温度基本保持稳定。恒温箱内布置有电加热器，由控制器控制加热功率，使催化剂测试室出口烟气温度与入口烟气温度(即试验烟气温度)基本一致，催化剂测试室出口烟气温度采用热电偶测量。控制器的电加热控制单元采用可控硅。