一种催化剂模块(2)被设计成用于稳定式焚烧装置的排放控制系统。催化剂模块包括堆垛框架(4)，几个安装单元(6)串连在一起地插入到堆垛框架中。安装单元(6)具有外周侧壁(22)以及几个分隔件(24a、24b)，所述几个分隔件彼此缠连并且形成具有多个安装筒(26)的格子，在每种情况中在安装筒中插入一个催化剂(10)。催化剂(10)优选在插置弹性的装配元件(30)的情况下按压就位。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用在稳定式焚烧装置的排放控制系统中的催化剂模块、安装单元以及用于生产该催化剂模块的方法。
技术介绍
稳定式(stationary)焚烧装置被理解为是用于燃烧烃基燃料的任何装置，例如燃煤或燃油(石油)装置或燃气轮机。稳定式焚烧装置还包含海上应用，例如，诸如用于大型集装箱或游轮的柴油发动机的焚烧装置。稳定式焚烧装置通常在恒定、稳定的载荷下连续地操作。稳定式焚烧装置通常包括设置有催化剂模块的排放控制系统。在这一点上，催化剂模块安装在排放控制系统的烟气管道中，待净化的烟气在装置运行时流动通过催化剂模块。在这一点上，烟气管道典型地具有至少几平方米的横截面积，并且还典型地具有几十平方米的横截面积。烟气管道经常具有矩形的横截面积，在每种情况中边缘长度为几米，例如10米×10米。烟气管道的整个横截面积被一个或几个催化剂模块覆盖，所述几个催化剂模块一个挨一个地布置，从而使得所有的待净化烟气流动通过各催化剂模块。经常地，几个催化剂模块(例如，两个至五个)一个挨一个成行或成列地布置在烟气管道内的支撑框架中。催化剂模块自身因此典型地具有矩形的横截面，在每种情况中边缘长度为几米。另外，在烟气的流动方向上，催化剂模块经常一个位于另一个后方地放置在几个平面中。还在流动方向上，由催化剂模块构建的催化剂装置延伸数米，特别地延伸数十米，例如25米。每个催化剂模块包括堆垛框架，几个安装单元插入到堆垛框架中，安装单元继而设置有一些催化剂。在这一点上，烟气沿着流动方向流
动通过各催化剂。这些催化剂例如是板式催化剂。然而，在目前感兴趣的情况中，催化剂优选是所谓的蜂窝状催化剂。这些蜂窝状催化剂是由陶瓷材料构成的整体式部件，沿着流动方向的多个流动管道透过所述整体式部件。在安装后的操作状态中，待净化的烟气流动通过流动管道。就净化烟气而言，这种整体式结构具有催化活性。作为替代，整体式载体设置有催化活性涂层或载体材料自身是催化活性的。特别地，这些蜂窝状催化剂是挤压型蜂窝状催化剂。相应的催化剂典型地具有矩形(特别地，正方形)的横截面积，其中边缘长度为约10厘米至30厘米。在第一变型中，安装单元是所谓的元件盒，各个催化剂以矩阵的形式一个接一个地布置在元件盒中。同时，通常呈无纺织物形式的密封元件优选布置在各个催化剂之间，所述密封元件旨在防止流动通过毗邻的催化剂之间或催化剂和元件盒之间的边界面的泄漏。典型地，在这一点上，在每种情况中，具有矩形(特别地，正方形)横截面的两至十个催化剂通常在相应的元件盒中一个挨一个或一个位于另一个上方地布置在几层中。元件盒自身也以矩阵的形式布置在堆垛框架中。元件盒的数量取决于催化剂模块的大小。元件盒通常是具有如下边缘的金属板部件，所述边缘在每种情况中出于增强目的而在相对的侧部处折叠约90°。在操作中，这些边缘因此定向成垂直于待净化烟气的流动方向，并且通过这些边缘形成了不期望地抵制流动的表面。除了典型地在堆垛框架中布置在几行中的元件盒之外，第二变型的安装单元被构造为所谓的包装和储存单元，在每种情况中，所述包装和储存单元也设置有催化剂。与元件盒相比，这些包装和储存单元更大，并且在催化剂模块中典型地仅布置在一行中。通常，无纺织物的密封和补偿元件继而布置在催化剂之间。在排放控制系统中，催化剂模块借助于堆垛框架固定至彼此。催化剂模块通常例如由催化剂制造商预先制造为结构单元，并且如此安装。在操作期间，催化剂模块必须承受机械和热载荷。这种稳定式装
置中的烟气温度典型地介于例如400℃和500℃的范围内。就尽可能有效地净化烟气而言，应当避免漏流，以使得全部烟气流动通过催化活性表面。就最小化流动压力损失而言，还期望的是利用烟气管道的横截面积的最大可能的部分。现有技术的堆垛框架是焊接钢轮廓，各个安装单元(即，例如元件盒或还有包装和储存单元)插入在所述堆垛框架中。为了实现牢固的机械固定，每个元件盒彼此焊接并且焊接至堆垛框架。为了能够装备堆垛框架，堆垛框架的尺寸可过大一定程度。留下的空隙利用条状密封元件密封。然而，这里存在的问题是：由于不同的热膨胀系数，该条状密封元件在操作期间会分离，从而导致漏流。这个问题还影响插入各个催化剂之间的密封和补偿元件。总的来说，因而在传统单元的情况中存在的危险是在操作过程期间中将导致漏流。具有包装和储存单元的装置(例如，在每种情况中，每个催化剂模块有三个包装和储存单元串连在一起)利用专门为此制造的高成本的按压和焊接装置而焊接在一起并且焊接至目前的堆垛框架上。为了提供具有催化剂的包装和储存单元，相应的包装和储存单元最初插入在单元的敞开框架中，之后，包装和储存单元通过压在盖子上而彼此支撑。随后，盖子被焊接至包装和储存单元的侧部部分上。这些包装和储存单元之后继而放置在堆垛框架中，所述包装和储存单元焊接至所述堆垛框架。这里，仍然有必要再次密封。由于这种复杂的制造过程，需要昂贵的焊接装置，并且所述焊接装置在每种情况中还通常要匹配相应的催化剂模块的大小。结果，总的制造成本相当高。
技术实现思路
从上述内容开始，本专利技术的目的是指出一种简单生产的催化剂模块，所述催化剂模块具有良好的流动特性并且由于泄漏更少而具有改善的清理效率。根据本专利技术，通过用在稳定式焚烧装置的排放控制系统中的催化剂模块而实现了本目的。因此，催化剂模块被设计并构思成用于此类
先前描述的稳定式焚烧装置(特别是用于产生能量的发电厂)的排放控制系统。基本布置和基本构造以及此类催化剂模块的大小关系参照先前方案。催化剂模块包括堆垛框架，堆垛框架包括基部部件和盖部件以及两个侧部部件。堆垛框架沿纵向以及横向方向延伸并且沿流动方向具有两个相对的表面，所述两个相对的表面由基部部件、盖部件和两个侧部部件界定边界。当它们被安装在排放控制系统的烟气管道中时，所述表面沿纵向方向和横向方向得以支撑并且垂直于烟气的流动方向地定向。至少一个并且优选地几个预先制造的安装单元插入在堆垛框架中，每个安装单元具有优选彼此缠连的几个分隔件以及外周侧壁。分隔件形成具有多个安装筒(mounting shaft)的格子，单个催化剂以精确装配的方式插入每个安装筒中。“以精确装配的方式”被理解为意味着就此而言各个催化剂(可选地，除了间隙之外)与相应的安装筒的横截面几何形状相匹配。优选的是，催化剂是由陶瓷载体材料构成的整体式蜂窝状催化剂，数个单独的流体管道穿过所述整体式蜂窝状催化剂。作为替代，载体材料设置有催化活性层或其自身是催化活性的。催化剂大致理解为具有催化活性的单元，以用于对烟气进行期望的净化。除了(挤压的)蜂窝状催化剂之外，还可以例如使用板式催化剂。然而，优选的是催化剂模块中的催化剂不必须彼此相同。几个局部催化剂单元(也就是说，例如几个整体式蜂窝状本体)还可以沿着流动方向一个插在另一个之后。这些沿着流动方向串连在一起的局部单元则形成一个催化剂。在有必要时，各局部单元的催化活性是不同的。优选的是，各局部单元的催化活性是相同的。在下文中，安装单元还基于包封方法而被称为包封单元，所述包封方法在用于机动车的催化剂领域中是已知的，其用于将蜂窝状催化剂安装在壳体中。作为包封单元的安装单元的这种布置起源于先前描述的具有包装和储存单元的方案的变型，各个催化剂布置在所述包装和储存单元本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于稳定式焚烧装置的排放控制系统中的催化剂模块(2)，所述催化剂模块包括：‑堆垛框架(4)，所述堆垛框架沿着纵向方向(12)和横向方向(14)延伸并且具有沿着流动方向(18)彼此相对的两个表面(16)，‑至少一个安装单元(6)，所述安装单元插入在堆垛框架(4)中，‑所述至少一个安装单元(6)在每种情况中均具有外周侧壁(22)和几个分隔件(24a、24b)，‑所述分隔件(24a、24b)形成具有多个安装筒(26)的格子，‑在每种情况中，在每个安装筒(26)中插入一个催化剂(10)。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.27 DE 102014203617.81.一种用于稳定式焚烧装置的排放控制系统中的催化剂模块(2)，所述催化剂模块包括：-堆垛框架(4)，所述堆垛框架沿着纵向方向(12)和横向方向(14)延伸并且具有沿着流动方向(18)彼此相对的两个表面(16)，-至少一个安装单元(6)，所述安装单元插入在堆垛框架(4)中，-所述至少一个安装单元(6)在每种情况中均具有外周侧壁(22)和几个分隔件(24a、24b)，-所述分隔件(24a、24b)形成具有多个安装筒(26)的格子，-在每种情况中，在每个安装筒(26)中插入一个催化剂(10)。2.如权利要求1所述的催化剂模块(2)，其中，相应的催化剂(10)被按压到相应的安装筒(26)中，弹性的装配元件(30)被插置在所述相应的催化剂和相应的安装筒之间。3.如权利要求2所述的催化剂模块(2)，其中，装配元件(30)沿外周布置在所述相应的催化剂(10)周围。4.如权利要求2或3所述的催化剂模块(2)，其中，当温度升高时，装配元件(30)以这样的方式膨胀，使得所述相应的催化剂(10)和安装筒(26)之间的必要装配距离的与温度相关的变化被补偿，从而使得装配元件(30)保持被夹持。5.如前述权利要求中的任一项所述的催化剂模块(2)，其中，分隔件(24a、24b)由相互缠连的金属板形成，所述金属板竖直和水平地相互交叉。6.如前述权利要求中的任一项所述的催化剂模块(2)，其中，分隔件(24a、24b)具有朝着所述表面(16)定向并且不弯折的边缘(28)。7.如前述权利要求中的任一项所述的催化剂模块(2)，其中，堆垛框架(4)具有由侧部框架部件(40、42、44)组成的外周壁，并且侧部框架部件(40、42、44)通过至少一个机械连接元件而彼此连接，并且更优选地至少在侧部框架部件(40、44)中的一个处，密封元件
\t(50)借助于所述至少一个机械...
【专利技术属性】
技术研发人员：R·克洛德雷恩，U·克鲁姆普，
申请(专利权)人：庄信万丰催化剂德国有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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