一种用于SCR脱硝催化剂性能检测的水蒸气发生装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种用于SCR脱硝催化剂性能检测的水蒸气发生装置，属于SCR脱硝催化剂性能检测与评价领域。如何快速制取水蒸气并实现水蒸气与配气系统来气进行良好的混合成为脱硝催化剂性能检测试验台设计中的一个重要环节。本实用新型专利技术的水蒸气发生装置的特点是：包括智能温控电加热炉系统、高温蒸发器系统和水蒸气导出系统，高温蒸发器系统包括高温蒸发器架板、毛细滴管固定块、毛细滴管、高温蒸发器本体、蓄热蒸发体、填料槽和气流均布板，毛细滴管的进口露在高温蒸发器本体外，蓄热蒸发体、填料槽和气流均布板均固定在高温蒸发器本体的蒸发腔中，毛细滴管位于蓄热蒸发体的正上方。本实用新型专利技术的结构设计合理，蒸发速率快，混合效果好。

A Water Vapor Generator for Performance Testing of SCR Denitrification Catalyst

【技术实现步骤摘要】
一种用于SCR脱硝催化剂性能检测的水蒸气发生装置
本技术涉及一种用于SCR脱硝催化剂性能检测的水蒸气发生装置，属于SCR脱硝催化剂性能检测与评价领域。
技术介绍
目前国内火电机组控制氮氧化物排放主要采用选择性催化还原（SCR）脱硝技术，该技术的核心部分是催化剂的选用与运行管理。为了评估催化剂的性能，跟踪了解催化剂的寿命衰减情况，以便催化剂的加装、更换与再生，各催化剂生产厂家、电科院、高等院校等科研机构纷纷开展催化剂的性能检测与评价工作。鉴于脱硝催化剂小试试验台不能准确反映催化剂活性的大小，催化剂的性能检测与评价主要采用中试试验台或全尺寸试验台开展检测工作，由配气系统、烟气预热系统、反应器系统、烟气采集分析系统及尾气处理系统构成。通过模拟实际的烟气条件，对催化剂的脱硝效率、氨逃逸、SO2/SO3转化率、活性等进行检测。模拟烟气一般由NO、SO2、NH3、O2、N2、水蒸气组成，前五种成分均可通过气瓶组配气予以实现，而水蒸气不能直接产生，需要利用蒸发器或其他装置制取。国内现有的试验台有的利用电加热制取水蒸气，如公开日为2017年07月11日，公开号为CN106940009A的中国专利；也有直接通过蠕动泵将去离子水滴入配气系统并经预热后的混合气而产生水蒸气。前者产生的水蒸气直接与配气系统来气直接进行混合，存在混合效果差的问题，后者预热的温度一般不是很高，水滴与预热后的混合气接触并不能及时转变为水蒸气，延缓了水蒸气转化进度，不能准确模拟实际的烟气条件，而且混合效果也不好。因此如何快速制取水蒸气并实现水蒸气与配气系统来气进行良好的混合成为脱硝催化剂性能检测试验台设计中的一个重要环节。
技术实现思路
本技术的目的是针对当前SCR脱硝催化剂性能检测试验台水蒸气制取存在的蒸发速率慢，混合效果差的问题，而提供一种结构设计合理，蒸发速率快，混合效果好的用于SCR脱硝催化剂性能检测的水蒸气发生装置。本技术解决上述问题所采用的技术方案是：该用于SCR脱硝催化剂性能检测的水蒸气发生装置的结构特点在于：包括智能温控电加热炉系统、高温蒸发器系统和水蒸气导出系统，所述智能温控电加热炉系统包括电加热丝、电加热炉热电偶、智能温控仪、炉体保温层和电加热炉壳体，所述电加热丝、炉体保温层和电加热炉壳体由内而外依次固定而形成一个高温腔体，所述电加热炉热电偶的测温端位于高温腔体中，所述电加热丝和电加热炉热电偶均与智能温控仪连接；所述高温蒸发器系统包括高温蒸发器架板、毛细滴管固定块、毛细滴管、高温蒸发器本体、蓄热蒸发体、填料槽、气流均布板、安全阀和高温蒸发器系统热电偶，所述高温蒸发器本体设置有蒸发腔，所述高温蒸发器本体通过高温蒸发器架板安装在智能温控电加热炉系统的高温腔体内，该高温蒸发器本体的上部露在智能温控电加热炉系统外，所述毛细滴管通过毛细滴管固定块固定在高温蒸发器本体的蒸发腔中，所述毛细滴管的进口露在高温蒸发器本体外，所述蓄热蒸发体、填料槽和气流均布板均固定在高温蒸发器本体的蒸发腔中，所述毛细滴管位于蓄热蒸发体的正上方，所述填料槽位于蓄热蒸发体的下方，所述安全阀和高温蒸发器系统热电偶均与高温蒸发器本体连接；所述蒸气导出系统包括蒸发器引出管、气路单向阀、智能温控电伴热带、蒸发器引出管保温层、水蒸气导出系统热电偶和携载气供应管路，所述携载气供应管路与高温蒸发器本体的上部连接，所述蒸发器引出管的进口连接在高温蒸发器本体的底部，所述气路单向阀固定在蒸发器引出管的出口，所述智能温控电伴热带绕在蒸发器引出管上，所述蒸发器引出管保温层固定在蒸发器引出管外，所述水蒸气导出系统热电偶与蒸发器引出管连接。作为优选，本技术所述高温蒸发器系统包括上部的颈部和下部的腔部；所述蓄热蒸发体的顶部设置有液滴破碎体，所述液滴破碎体的表面为锯齿形结构，所述蓄热蒸发体的中部为圆锥体、三角锥或棱台结构，该蓄热蒸发体的下部为圆柱体或棱柱体结构；所述蓄热蒸发体为实心结构，材质选用耐热合金钢。所述高温蒸发器系统总体外观呈“酒瓶”状，通过所述高温蒸发器架板置于智能温控电加热炉上方；所述蓄热蒸发体为高温蒸发器系统的核心部件，蓄热蒸发体表面为水滴的主要受热蒸发面，最顶部为一“倒碗”状液滴破碎体，表面为锯齿形结构，中间部分的斜面体可为圆锥体、三角锥或棱台，下部结构可为圆柱体或棱柱体，中间部分与下部结构之间的连接部分则根据中、下两部分的结构来确定；所述蓄热蒸发体为实心结构，材质选用耐热合金钢，能够长时间承受1000℃的高温。作为优选，本技术所述毛细滴管用于将来自蠕动泵输送的去离子水滴入高温蒸发器系统内，采用毛细滴管固定块与高温蒸发器本体的壁面连成一体；所述毛细滴管的下部内径不大于1mm，该毛细滴管的材质选用耐热合金钢，能够长时间承受1000℃的高温。作为优选，本技术所述气流均布板分为上下两层，上层的气流均布板与毛细滴管的管体固定并与高温蒸发器本体的壁面连成一体，用于保证携载气N2能够均匀地进入蓄热蒸发体上部空间内，进而与水蒸气充分地接触混合；下层的气流均布板与蓄热蒸发体的下部固定并与高温蒸发器本体的壁面连成一体，起到托举蓄热蒸发体的目的，用于保证N2与水蒸气的混合气能够均匀地从蒸发器引出管导出；所述气流均布板的网孔开成圆形或正多边形，材质选用耐热合金钢，能够长时间承受1000℃的高温。作为优选，本技术所述填料槽布置于蓄热蒸发体的下方，为环形槽体结构，用于收纳上方溅落的水滴，并提供受热蒸发面；填料槽内的填料选用高纯石英砂或者采用耐热合金钢制作的金属小球，填料均匀紧致。作为优选，本技术所述高温蒸发器系统热电偶用于监视高温蒸发器本体内气体的温度，对于调整携载气的流量具有一定的参考意义；所述高温蒸发器系统热电偶选用S型热电偶。一种用于SCR脱硝催化剂性能检测的水蒸气发生方法，其特征在于：使用所述的用于SCR脱硝催化剂性能检测的水蒸气发生装置，所述用于SCR脱硝催化剂性能检测的水蒸气发生方法的步骤如下，水蒸气产生流程为来自蠕动泵的去离子水通过毛细滴管进入高温蒸发器本体内，大部分水滴与蓄热蒸发体的表面接触迅速蒸发，剩余的水滴溅落至蓄热蒸发体下方的填料槽内并蒸发，水蒸气与氮气储气罐支路来的携载气N2混合，经过蒸发器引出管并流过气路单向阀后进入反应器内参与脱硝反应。作为优选，本技术所述携载气供应管路用于引入携载气N2，携载气一方面用于水蒸气的携带，提高水蒸气进入气瓶组来混合气管路的穿透力，改善混合效果，另一方面冷却进入所述毛细滴管内的去离子水，防止去离子水在毛细滴管内过早蒸发，而且N2与水蒸气的混合扰动有助于加快蒸发过程；所述携载气供应管路的材质选择不锈钢或耐热合金钢。作为优选，本技术所述水蒸气导出系统用于引出来至高温蒸发系统产生的水蒸气，并保证水蒸气的温度维持在一定范围内而不至于在管内凝结；所述蒸发器引出管的外表面缠敷一层智能温控电伴热带，并在智能温控电伴热带的外侧敷设蒸发器引出管保温层，蒸发器引出管的材质选用不锈钢或耐热合金钢；所述水蒸气导出系统热电偶用于监视蒸发器引出管末端管内的气体温度，以便确定智能温控电伴热带是否需要启动加热及加热时设定温度的大小，水蒸气导出系统热电偶选用K型或E型热电偶。作为优选，本技术智能温控电加热炉系统通过电加热丝对炉内进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于SCR脱硝催化剂性能检测的水蒸气发生装置，其特征在于：包括智能温控电加热炉系统、高温蒸发器系统和水蒸气导出系统，所述智能温控电加热炉系统包括电加热丝、电加热炉热电偶、智能温控仪、炉体保温层和电加热炉壳体，所述电加热丝、炉体保温层和电加热炉壳体由内而外依次固定而形成一个高温腔体，所述电加热炉热电偶的测温端位于高温腔体中，所述电加热丝和电加热炉热电偶均与智能温控仪连接；所述高温蒸发器系统包括高温蒸发器架板、毛细滴管固定块、毛细滴管、高温蒸发器本体、蓄热蒸发体、填料槽、气流均布板、安全阀和高温蒸发器系统热电偶，所述高温蒸发器本体设置有蒸发腔，所述高温蒸发器本体通过高温蒸发器架板安装在智能温控电加热炉系统的高温腔体内，该高温蒸发器本体的上部露在智能温控电加热炉系统外，所述毛细滴管通过毛细滴管固定块固定在高温蒸发器本体的蒸发腔中，所述毛细滴管的进口露在高温蒸发器本体外，所述蓄热蒸发体、填料槽和气流均布板均固定在高温蒸发器本体的蒸发腔中，所述毛细滴管位于蓄热蒸发体的正上方，所述填料槽位于蓄热蒸发体的下方，所述安全阀和高温蒸发器系统热电偶均与高温蒸发器本体连接；所述蒸气导出系统包括蒸发器引出管、气路单向阀、智能温控电伴热带、蒸发器引出管保温层、水蒸气导出系统热电偶和携载气供应管路，所述携载气供应管路与高温蒸发器本体的上部连接，所述蒸发器引出管的进口连接在高温蒸发器本体的底部，所述气路单向阀固定在蒸发器引出管的出口，所述智能温控电伴热带绕在蒸发器引出管上，所述蒸发器引出管保温层固定在蒸发器引出管外，所述水蒸气导出系统热电偶与蒸发器引出管连接。...

【技术特征摘要】
1.一种用于SCR脱硝催化剂性能检测的水蒸气发生装置，其特征在于：包括智能温控电加热炉系统、高温蒸发器系统和水蒸气导出系统，所述智能温控电加热炉系统包括电加热丝、电加热炉热电偶、智能温控仪、炉体保温层和电加热炉壳体，所述电加热丝、炉体保温层和电加热炉壳体由内而外依次固定而形成一个高温腔体，所述电加热炉热电偶的测温端位于高温腔体中，所述电加热丝和电加热炉热电偶均与智能温控仪连接；所述高温蒸发器系统包括高温蒸发器架板、毛细滴管固定块、毛细滴管、高温蒸发器本体、蓄热蒸发体、填料槽、气流均布板、安全阀和高温蒸发器系统热电偶，所述高温蒸发器本体设置有蒸发腔，所述高温蒸发器本体通过高温蒸发器架板安装在智能温控电加热炉系统的高温腔体内，该高温蒸发器本体的上部露在智能温控电加热炉系统外，所述毛细滴管通过毛细滴管固定块固定在高温蒸发器本体的蒸发腔中，所述毛细滴管的进口露在高温蒸发器本体外，所述蓄热蒸发体、填料槽和气流均布板均固定在高温蒸发器本体的蒸发腔中，所述毛细滴管位于蓄热蒸发体的正上方，所述填料槽位于蓄热蒸发体的下方，所述安全阀和高温蒸发器系统热电偶均与高温蒸发器本体连接；所述蒸气导出系统包括蒸发器引出管、气路单向阀、智能温控电伴热带、蒸发器引出管保温层、水蒸气导出系统热电偶和携载气供应管路，所述携载气供应管路与高温蒸发器本体的上部连接，所述蒸发器引出管的进口连接在高温蒸发器本体的底部，所述气路单向阀固定在蒸发器引出管的出口，所述智能温控电伴热带绕在蒸发器引出管上，所述蒸发器引出管保温层固定在蒸发器引出管外，所述水蒸气导出系统热电偶与蒸发器引出管连接。2.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志中，朱跃，杜振，张杨，江建平，郭博闻，
申请(专利权)人：华电电力科学研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33