清洁选择性催化还原保护装置的装置和方法制造方法及图纸

技术编号:5442166 阅读:162 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本文中所述一个实施方案涉及除去烟道气体中的污染物的系统。 该系统包括具有SCR反应器(22)的选择性催化还原(SCR)系统和一个 或多个SCR保护装置(20),SCR反应器(22)含NOx还原性催化剂。使 至少一个SCR保护装置(20)与敲锤系统(24)连接,系统(24)主动将收集 在SCR保护装置(20)上的飞灰除去。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于选择性催化还原(SCR)系统的清洁保护筛 的装置和方法。相关技术描述选择性催化还原(SCR)系统越来越多地应用于煤炭火力发 电站,来减少氧化氮(NCg排放。SCR系统通常包括含NOx还原性催 化剂的SCR反应器,NOx还原性催化剂将存在于由燃烧源排放的烟道 气体中的NOx转化为氮和水副产物。许多发电站装置在燃烧源和粒子 收集系统之间的高粉尘区安装了 SCR反应器系统。通常,这些装置 具有管道系统,该管道系统使负载粒子的烟道气体从燃烧源引导或转 移到SCR反应器系统,然后到空气预热器。位于此类高粉尘区的这些SCR系统的粉尘负荷能力是 它们的设计和使用中的重要考虑因素。尤其是,应设计经得起烟道气 体中的飞灰和其它粒子的腐蚀和潜在化学降解作用的NOx还原性催 化剂组合物及其结构。类似地,应^:计经得起该腐蚀性环境的进入 SCR反应器系统和从SCR反应器系统引出的管道系统以及SCR系统 内有关的内部结构。例如,可密切监测管道系统设计参数的某些方面 例如管道气体速度,以确保适当的运转。尤其是,应通过选择适当运 转设计参数来防止不期望的运转结果例如不需要的飞灰脱落或使其 最少。 SCR反应器中的NOx还原性催化剂构造也需要适当的设 计考虑。通常,按照具有气体通道的方式构建NOx还原性催化剂,其4中烟道气体可通过此类通道以使与催化剂表面接触最大化,从而使NOx的还原最大化。NOx还原性催化剂的气体通道的直径通常为约5 -7mm。但是,烟道气体中的粒子(下文中称为飞灰,,)通常具有宽范围 的尺寸(例如1- 2微米最高达7 mm和更大)。较大的飞灰粒子有时称为爆玉米花灰尘或大粒子灰尘 (LPA),它们可对NOx还原性催化剂造成问题。例如,当气体通道 直径为5-7 mm和飞灰粒子大于7 mm时,大飞灰粒子可沉积在通道中, 阻止烟道气体流通过催化剂。由于那些粒子的不规则形状,即使小于 7 mm的飞灰粒子也显示阻塞催化剂通道。如果仅一种不规则形状的 飞灰粒子沉积在催化剂通道中,则其它飞灰粒子不能通过通道,从而 阻塞通道。该阻塞削弱系统的整体NOx还原能力,因为一旦气体通 道被阻塞,NOx还原性催化剂中的反应通道失效。 一旦许多反应通道 被阻塞,蓄积在NOr还原性催化剂表面上的飞灰快速增加。随着时间 的推移,NOx还原性催化剂的表面可最终被飞灰覆盖以致SCR系统不 能达到其NOx还原目标。另外,导致的催化剂压降增加需要将系统清 洁。对于无气体旁路能力的SCR单元,该堆积也可能需要关闭燃烧源。减少NOx还原性催化剂上的该灰烬或尘埃堆积的已知实 践是将一个或多个网筛置于NOx还原性催化剂上。选择该网筛的孔稍 小于NOx还原性催化剂通道的直径。因此,大飞灰粒子被阻止进入 NOx还原性催化剂的通道。虽然该方法可保持实际的催化剂通道清洁, 但其延长清洁停止期间的时间的能力不确定。该方法仍需要清洁,因 为进入SCR反应器的大飞灰粒子的量仍然不变,这些飞灰粒子现在收 集在筛上,而非催化剂或其通道中。大飞灰粒子可在筛上蓄积,从而 形成阻塞,该阻塞然后开始收集更小飞灰粒子。因此,在每个筛上可 能具有飞灰堆。收集在筛上的飞灰堆可显著增加跨越SCR系统的压降, 并可在局部区域产生高速度,已知这在催化剂内引起腐蚀。在筛上的飞灰蓄积也将影响进入NOx还原性催化剂的气体分布和气体速度。这又会降低SCR系统的效率。专利技术概述本专利技术的一个方面涉及从烟道气体中除去污染物的系统。 该系统包括具有SCR反应器的选择性催化还原(SCR)系统和位于SCR 反应器上游的一个或多个SCR保护装置,所述SCR反应器含NOx还 原性催化剂,其中一个或多个SCR保护装置基本上阻止烟道气体中大 粒子进入SCR反应器或阻止烟道气体流从其中通过。该系统还包括用 于撞击SCR保护装置以由此驱除蓄积的大粒子的机械敲击系统。本专利技术的另 一个方面涉及从SCR保护装置中除去蓄积的 飞灰的方法。该方法包括以下步骤将具有至少一个锤和至少一个转 轴的敲锤系统与SCR保护装置连接;使转轴旋转,以使至少一个锤转 动;和使所述至少一个锤与SCR保护装置接触,从而除去存在于SCR 保护装置上的蓄积的飞灰。在附图和以下描述中提出本专利技术的一个或多个实施方案 的细节。通过说明书、附图和权利要求书,本专利技术的其它特征、目的 和优势将是显而易见的。附图简迷为举例说明本专利技术的目的,用附图显示目前优选的本发 明形式。但应理解,本专利技术不限于附图中所示精确的安排和机构,其 中图显示了置于SCR反应器的管道系统上游中各个点的SCR保护装置。图2显示了在烟道气体流中的敲锤组件。 图3显示了在烟道气体流外的敲锤组件。 图4显示了敲锤组件的侧视图。6图5显示了 SCR保护装置的侧视图。在各个附图中的类似参考数字和标号代表类似的元件。专利技术详述在本专利技术说明书和权利要求书中使用的术语SCR保护 装置是指阻止烟道气体中明显量的大飞灰粒子(LPA)和其它大粒子 物质进入NOx还原性催化剂通道或在其它SCR催化剂表面上蓄积的 任何装置。SCR保护装置的一个实例是具有略小于N(X还原性催化剂 通道直径的开孔的金属网筛。通常,SCR保护装置是被支持框架环绕 的筛。应注意,虽然该SCR保护装置阻止明显量的飞灰进入 NOx还原性催化剂通道,但它不妨碍气体流进入NOx还原性催化剂。现在参见其中类似的数字对应于类似部分的附图,尤其 参见附图说明图1,可将SCR保护装置20置于SCR反应器22的各位置上游。 本文中所述的一个实施方案涉及主动除去位于SCR反应器22上游的 任何SCR保护装置20和直接位于催化剂物质之上的任何SCR保护装 置上的蓄积的飞灰。在一个实施方案中,可按相对于烟道壁(管道系 统,,)35倾斜或成角度取向放置SCR保护装置20。在另一个实施方案 中,可按相对于烟道壁35垂直的方向放置SCR保护装置20。如图2所示,本专利技术的一个实施方案具有与SCR保护装 置20有效连接的机械敲击系统24。机械敲击系统24通常包括敲锤组 件26和控制单元28。敲锤组件26包括与转轴32附接的锤30。锤30 可由适合与SCR保护装置20接触的任何材料制成。此类材料的实例 包括但不限于金属、塑料、橡胶、混凝土和任何其它合适的合成或 天然材料。锤30的重量和大小将根据系统、飞灰量和SCR保护装置 20的大小而变化。有时或根据需要,用比用于系统的典型锤或重或轻 的锤代替锤30。另外,还可用比用于系统的典型锤大或小的锤代替锤 30。用足够力的打击、敲击或撞击动作,使锤30与SCR保 护装置20接触,以引起蓄积在SCR保护装置上的至少一部分飞灰脱 落,并从其中除去。考虑锤30可与包括任何周围的支持框架的SCR 保护装置20的任何部分接触。通常通过控制单元28使转轴32转动,从而导致锤30与 SCR保护装置20接触。可通过位于控制单元28的电或电池驱动的马 达运转敲锤组件26。或者,可通过气动汽缸或> 兹脉冲装置,或通过使 锤30通过强力运动与SCR保护装置20接触的任何其它电源,使敲锤 组件26运转,来除去蓄积的飞灰。通常,将控制单元28通过转轴32与敲锤组件26连接。 马达或其它动力方式驱使锤30运动。在本专利技术的一个实施方案中,本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从烟道气体中除去污染物的系统,所述系统包括选择性催化还原(SCR)系统,该(SCR)系统包括: 含有NO↓[x]还原性催化剂的SCR反应器; 位于SCR反应器上游的一个或多个SCR保护装置,其中所述一个或多个SCR保护装置基 本上阻止烟道气体中的大粒子进入SCR反应器,或者阻止烟道气体流在其中通过;和 机械敲击系统,该系统用于撞击所述SCR保护装置以从其中驱除蓄积的大粒子。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2006.8.16 US 11/505,1691.一种从烟道气体中除去污染物的系统,所述系统包括选择性催化还原(SCR)系统,该(SCR)系统包括含有NOx还原性催化剂的SCR反应器;位于SCR反应器上游的一个或多个SCR保护装置,其中所述一个或多个SCR保护装置基本上阻止烟道气体中的大粒子进入SCR反应器,或者阻止烟道气体流在其中通过;和机械敲击系统,该系统用于撞击所述SCR保护装置以从其中驱除蓄积的大粒子。2. 权利要求l的系统,其中所述敲锤系统包括至少一个锤; 至少一个转轴;和控制所述至少 一个旋转锤的控制单元。3. 权利要求2的系统,其中所述控制单元包括电动机。4. 权利要求2的系统,其中所述控制单元包括气动泵汽缸。5. 权利要求2的系统,其中所述控制单元包括磁脉冲装置。6. 权利要求2的系统,其中所述控制单元还包括用户界面。7. 权利要求6的系统,其中所述用户界面包括控制至少...

【专利技术属性】
技术研发人员:D·K·安德森M·G·瓦尔纳
申请(专利权)人:阿尔斯托姆科技有限公司
类型:发明
国别省市:CH

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