本发明专利技术公开了一种烟气脱硝催化剂在线吹扫系统，包括：压缩空气罐、吹扫管和吹扫机构；压缩空气罐连接于吹扫机构的进口，吹扫管的出口用于同催化剂床配合。本申请中吹扫管里的空气先经过高温烟气预热，然后利用吹扫管的孔顺烟气流的方向(自下往上)对蜂窝状催化剂模块实施在线脉冲吹扫，同时又在催化剂模块的另一端(上端)冲入常温空气。利用在催化剂两端冲入气体的温差产生烟囱效应，上端的常温空气延催化剂模块的孔道急速下沉，加速下端吹扫气体向上运动，这种高速对流提高了吹扫催化剂粉尘的效果，解决了高粘性粉尘物理中毒催化剂的问题。题。题。
【技术实现步骤摘要】
一种烟气脱硝催化剂在线吹扫装置
[0001]本专利技术涉及烟气处理
，尤其涉及一种烟气脱硝催化剂在线吹扫装置。
技术介绍
[0002]现有技术中的专利申请号CN202211380899.5公开了一种加热式烟气净化处理用选择性催化还原法脱硝装置，涉及烟气净化
，具体为一种加热式烟气净化处理用选择性催化还原法脱硝装置，包括锅炉，所述锅炉的顶部安装有冷却组件，所述冷却组件的右端连接有第一管道，所述第一管道的右端连通有除尘组件，所述锅炉的右侧连接有第二管道，所述第二管道的右端与第一管道的底部连通。该加热式烟气净化处理用选择性催化还原法脱硝装置，通过设置冷却组件，当烟气的温度过高时，打开第一管道并关闭第二管道，使烟气从冷却组件中通过，冷却水从进水口进入到冷却组件的内部，能够对烟气进行冷却，降低烟气的温度，避免烟气温度过高，造成催化剂烧结、失效。
[0003]其中催化脱硝是目前我国烟气处理过程中减少NOx排放的一种最好的脱硝工艺，但烟气中粉尘易粘附在催化剂表面，造成物理中毒。因此，需要对催化剂进行吹扫，去除催化剂表面的粉尘。但是传统的SCR脱硝催化剂吹灰技术主要是在蜂窝状催化剂模块的一端(下端)设计吹扫管，在对应各个催化剂模块吹扫管上开孔，然后利用孔里出来的高压空气对催化剂模块进行吹扫。然而有些工业烟气含碱金属粉尘，粘性大，工程实践证明很难简单吹净。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是提供一种烟气脱硝催化剂在线吹扫装置，其中利用在催化剂模块两端冲入具有一定温差的气体，产生烟囱效应，让吹扫气体在催化剂模块孔道里产生高速对流，提高催化剂粉尘吹扫效果，解决高粘性粉尘物理中毒催化剂的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种烟气脱硝催化剂在线吹扫装置，包括壳体、设置在所述壳体上的烟气入口箱和烟气出口箱；
[0007]其中在靠近所述烟气入口箱的壳体内设置有中温脱硝催化床，在靠近所述烟气出口箱的壳体内设置有低温脱硝催化床；
[0008]在所述壳体内对应于所述中温脱硝催化床和低温脱硝催化床分别设置有吹扫管；
[0009]在内置有中温脱硝催化床的壳体区段设置有冷风管；
[0010]在内置有低温脱硝催化床的壳体区段设置有热风管；
[0011]所述热风管绕经所述壳体的内部并以进行换热，其出风温度大于所述冷风管的出风温度。
[0012]进一步的，所述冷风管与热风管通过三通与连通有空气源，在所述冷风管和所述热风管上分别设置有控制阀；
[0013]再进一步的，所述冷风管与热风管分别连通空气源；
[0014]再进一步的，所述空气源为压缩空气罐；
[0015]再进一步的，所述空气源为鼓风机。
[0016]再进一步的，在所述烟气进口箱内设置有连通所述热风管的热风换热管；
[0017]或/和，所述热风换热管为螺旋环绕结构。
[0018]再进一步的，在所述壳体的侧壁上设置有连通其内部的分气缸，所述热风管连通所述分气缸，并在其上设置有通过控制器调节控制的电磁阀。
[0019]再进一步的，所述壳体内设置有倒U形烟气流道。
[0020]再进一步的，对于冷风管的设计方法；
[0021]其中为了设计对流效果的强弱，引入物理量——壁面剪切应力，来表征不同条件下烟囱效应产生的效果的强弱。其具体表达式如下：
[0022][0023]V——计算截面上所受的剪力；
[0024]A——计算截面面积；
[0025]b——截面宽；h——截面高。
[0026]在湍流条件下，连续性方程为
[0027][0028]式中，ui为流体在xi方向上的时均速度分量；ρ为流体密度；xi为空间坐标系。
[0029]催化剂柱采用多孔介质模型，通过附加在流体上的流动阻力和修正守恒方程中的扩散系数等参数来考虑固体对流体的影响。多孔介质模型中单相流动守恒方程分别为。
[0030]质量守恒方程
[0031][0032]动量守恒方程
[0033][0034]式中，ρ、u、ε分别为流体的密度、真实流速和多孔介质孔隙率，多孔介质孔隙率ε根据催化剂柱几何尺寸确定；P为压力；Γm为动量扩散系数；g为重力加速度；Rf为多孔介质阻力源项。
[0035]多孔介质模型的动量方程叠加了一个与速度相关的动量源项，表达式为
[0036][0037]式中：Si为动量方程源项；μ为动力黏度；v为速度值；D与C为指定的矩阵；第一项为黏性阻力损失，第二项为惯性阻力损失。
[0038]从计算的结果，指导对冷风管的设计，起气体会在催化剂柱孔道内加速流动，为吹扫粘性粉尘提供气体动力。同时冷风管放置在不同位置引起的对流效果也有差异，需要根据仿真模拟结果来得到最佳位置；
[0039]同样地，鼓入冷气的速度，温度以及鼓入冷气的冷风管的管径大小，冷风管的数量等都会对烟囱效应带来的对流效果产生，需要对不同边界条件下的对流效果进行比对，确定最优结果。
[0040]再进一步的，其在距催化剂柱上端0～75mm，距右侧25～105mm处设置冷风管，所述冷风管内设置冷气相关参数为温度为25℃，气体流速为3.5m/s，当气体流经催化剂孔道时，通过模拟计算，催化剂柱孔道内部平均壁面剪切应力为0.086pa～0.146pa。
[0041]与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果：
[0042]本申请中为了增强吹灰强度，通过在催化脱硝及余热利用一体化装置催化剂床层的一端冲入冷(常温)气，利用与催化剂模块另一端吹扫气体(热)的温差，在蜂窝状催化剂的孔道里产生烟囱效应，让吹扫气体在催化剂模块孔道里产生高速对流，提高催化剂粉尘吹扫强度。
附图说明
[0043]下面结合附图说明对本专利技术作进一步说明。
[0044]图1为本专利技术烟气脱硝催化剂在线吹扫装置的结构示意图；
[0045]图2为本专利技术烟气脱硝催化剂在线吹扫装置的冷风管位置示意图。
[0046]附图标记说明：1、压缩空气罐；2、冷风管；2a、冷风管位置；3、热风换热管；3a、热风管；4、第一吹扫管；4a、第二吹扫管；5、壳体；5a、烟气进口箱；5b、烟气出口箱；6、分气缸；7、控制器；8、汽包；9、换热管；10、中温脱硝催化床；10a、低温脱硝催化床。
具体实施方式
[0047]本实施例中公开了一种烟气脱硝催化剂在线吹扫装置，包括壳体5、安装在所述壳体5上的烟气入口箱5a和烟气出口箱5b；
[0048]其中在靠近所述烟气入口箱5a的壳体5内安装有中温脱硝催化床10，在靠近所述烟气出口箱5b的壳体5内安装有低温脱硝催化床10a；
[0049]所述第一吹扫管4和第二吹扫管4a分别连通氨气源；
[0050]在所述壳体5内对应于所述中温脱硝催化床10和低温脱硝催化床10a分别安装有吹扫管；在内置有中温脱硝催化床10的壳体5区段安装有冷风管2，其中如图2所本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种烟气脱硝催化剂在线吹扫装置，包括壳体、设置在所述壳体上的烟气入口箱和烟气出口箱；其中在靠近所述烟气入口箱的壳体内设置有中温脱硝催化床，在靠近所述烟气出口箱的壳体内设置有低温脱硝催化床；在所述壳体内对应于所述中温脱硝催化床和低温脱硝催化床分别设置有吹扫管；其特征在于：在内置有中温脱硝催化床的壳体区段设置有冷风管；在内置有低温脱硝催化床的壳体区段设置有热风管；所述热风管绕经所述壳体的内部并以进行换热，其出风温度大于所述冷风管的出风温度。2.根据权利要求1所述的烟气脱硝催化剂在线吹扫装置，其特征在于：所述冷风管与热风管通过三通与连通有空气源，在所述冷风管和所述热风管上分别设置有控制阀；或/和，所述冷风管与热风管分别连通空气源；或/和，所述空气源为压缩空气罐；或/和，所述空气源为鼓风机。3.根据权利要求1所述的烟气脱硝催化剂在线吹扫装置，其特征在于：在所述烟气进口箱内设置有连通所述热风管的热风换热管；或/和，所述热风换热管为螺旋环绕结构。4.根据权利要求1所述的烟气脱硝催化剂在线吹扫装置，其特征在于：在所述壳体的侧壁上设置有连通其内部的分气缸，所述热风管连通所述分气缸，并在其上设置有通过控制器调节控制的电磁阀。5.根据权利要求1所述的烟气脱硝催化剂在线吹扫装置，其特征在于：所述壳体内设置有倒U形烟气流道。6.根据权利要求1～5任一所述的烟气脱硝催化剂在线吹扫装置，其特征在于：对于冷风管的设计方法；其中为了设计对流效果的强弱，引入物理量——壁面剪切应力，来表征不同条件下烟囱效应产生的效果的强弱。其具体表达式如下：V——计算截面上所受...
【专利技术属性】
技术研发人员：熊春荣，吴中野，贺建雄，马霄，胡家辉，高雅，崔浩，
申请(专利权)人：海南大学，
类型：发明
国别省市：
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