SCR脱硝装置及其控制方法与流程

scr脱硝装置及其控制方法
技术领域
1.本发明涉及烟气净化技术领域，尤其涉及scr脱硝装置及其控制方法。


背景技术：

2.目前主流的水泥窑scr(选择性催化还原技术)脱硝工艺为高温高尘scr脱硝工艺，相较于其他行业，水泥行业烟气具有粉尘浓度高，粒径小，富含碱金属、重金属、氧化钙、碳酸钙等物质，粉尘粘性强的特点，而且水泥窑scr脱硝装置停运时期多为秋冬季节，粉尘有很强的吸潮现象，脱硝装置内外存在温差，或某一时间段空气湿度过大，空气中的水蒸气易在催化剂的表面冷凝结露；在停窑过程末期，烟气在催化剂处的温度比较低，烟气中蕴含的水蒸气易在催化剂的表面冷凝结露。
3.粉尘中的钠、钾等碱金属易溶解在露水中，进入催化剂微孔内，占据活性位，使催化剂中毒。此外，粉尘中的一氧化钙和碳酸钙，也会溶于露水中，吸附在催化剂微孔表面，待水分蒸发后形成坚硬的氢氧化钙和碳酸钙覆盖层，阻碍脱硝装置内部脱硝反应的进行。因此，停窑期间水泥窑scr脱硝装置中催化剂的保护成为一大难点。
4.现有技术中，scr脱硝装置对催化剂的保护一般通过冲洗管用水冲洗催化剂表面堵塞物和覆盖层，再经加热风管将催化剂烘干。存在清洗过程中将溶解于水中的碱金属、重金属带入催化剂内部，引起催化剂失活的问题，另外装置结构复杂、堵塞物和覆盖层冲洗不到位、且催化剂需要先水洗再烘干，加热风管对催化剂内部烘干不到位等问题。


技术实现要素：

5.本发明旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种scr脱硝装置，利用送风部件对催化部件实现加热的同时，辅助加热部件提供额外的热量保证催化部件整体的加热均匀，通过送风部件和辅助加热部件对反应腔内部的加热升温，能够降低反应腔内部与外部的温差，同时防止某一时间段空气湿度过大，反应腔内空气中的水蒸气在催化剂的表面冷凝结露。在scr脱硝装置运行过程末期，通过送风部件和辅助加热部件对催化部件的加热升温，使烟气能够在催化部件处维持较高的温度，烟气中蕴含的水蒸气则不易在催化部件的表面冷凝结露，防止出现水蒸气在催化部件表面结露导致催化剂碱金属中毒，催化部件微孔表面被硬垢覆盖无法清除，导致催化部件孔道堵塞，阻力增加，催化剂失活，脱硝效率下降的问题。同时通过送风部件与反应腔的连通，使气体在反应腔与送风部件间的循环流动，提高加热气体利用效率，降低系统运行成本。
6.本发明还提出一种scr脱硝装置的控制方法。
7.根据本发明第一方面实施例scr脱硝装置，包括：
8.反应器，所述反应器包括进口、出口以及连通所述进口和所述出口的反应腔，所述反应腔内设有催化部件；
9.加热组件，所述加热组件包括送风部件和辅助加热部件，所述送风部件与所述反应腔连通，适于向所述反应腔内输送热风，所述辅助加热部件设置于所述催化部件。
10.根据本发明实施例的scr脱硝装置，反应器的进口与出口连通形成反应腔，反应腔内设有参与烟气scr脱硝反应的催化部件，送风部件与反应腔连通，辅助加热部件设置在催化部件上，通过送风部件和辅助加热部件对反应腔内部的加热升温，能够降低反应腔内部与外部的温差，同时防止某一时间段空气湿度过大，反应腔内空气中的水蒸气在催化剂的表面冷凝结露。在scr脱硝装置运行过程末期，通过送风部件和辅助加热部件对催化部件的加热升温，使烟气能够在催化部件处维持较高的温度，烟气中蕴含的水蒸气则不易在催化部件的表面冷凝结露，防止出现水蒸气在催化部件表面结露导致催化剂碱金属中毒，催化部件微孔表面被硬垢覆盖无法清除，导致催化部件孔道堵塞，阻力增加，催化剂失活，脱硝效率下降的问题。同时通过送风部件与反应腔的连通，使气体在反应腔与送风部件间的循环流动，提高加热气体利用效率，降低系统运行成本。
11.根据本发明的一个实施例，所述送风部件包括：
12.输气管，所述输气管的出气端与进气端均与所述反应腔连通；所述出气端适于向所述催化部件朝向所述进口的一侧送风，所述进气端适于由所述出口与所述催化部件之间进风，或，所述出气端适于向所述催化部件朝向所述出口的一侧送风，所述进气端适于由所述进口与所述催化部件之间进风；
13.风机；
14.加热器，所述风机与所述加热器沿所述输气管内气体流向依次设置于所述输气管，所述加热器适于加热所述输气管内的气体。
15.根据本发明的一个实施例，所述催化部件包括多层催化剂板，多层所述催化剂板在所述反应腔内自所述进口至所述出口方向依次设置，所述辅助加热部件包括电加热棒，所述电加热棒设置于各层所述催化剂板的底部。
16.根据本发明的一个实施例，每层所述催化剂板包括多个相互平行排布的催化剂模块，每个所述催化剂模块的底部均设有所述电加热棒，所述电加热棒沿所述催化剂模块的长度方向延伸设置。
17.根据本发明的一个实施例，每层所述催化剂板均设有温度检测器，所述温度检测器适于控制所述送风部件的送风温度和所述辅助加热部件的温度中的至少一个。
18.根据本发明的一个实施例，所述输气管包括：
19.主管路，所述主管路与所述加热器连通；
20.支管路，多组所述支管路与多层所述催化剂板一一对应设置，每组所述支管路的一端与所述主管路连通，另一端形成所述出气端。
21.根据本发明的一个实施例，所述支管路包括：
22.第一支管，所述第一支管环绕所述反应器设置并与所述主管路连通；
23.第二支管，多个所述第二支管围绕所述反应器依次排布，且所述第二支管的一端与所述第一支路连通，另一端对应所述催化剂板形成所述出口端。
24.根据本发明的一个实施例，所述第二支管上设置有流量计和调节阀，所述流量计适于显示所述第二支管内气体流量，所述调节阀适于控制所述第二支管内气体流量大小。
25.根据本发明的一个实施例，所述进口设有适于调节开度的第一挡板，所述出口设有适于调节开度的第二挡板。
26.根据本发明第二方面实施例的scr脱硝装置的控制方法，包括：
27.确定所述scr脱硝装置处于运行末期或停止运行，关闭所述反应器的进口，调节所述反应器的出口至预设开度；
28.启动所述送风部件和所述辅助加热部件；
29.确定所述反应腔的实际温度小于预设温度，调节所述送风部件的送风温度和所述辅助加热部件的温度中的至少一个，直至所述反应腔的实际温度大于或等于所述预设温度；其中，所述预设温度为所述反应腔内的空气露点的温度。
30.本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：
31.本发明实施例的scr脱硝装置，反应器的进口与出口连通形成反应腔，反应腔内设有参与烟气scr脱硝反应的催化部件，送风部件与反应腔连通，辅助加热部件设置在催化部件上，通过送风部件和辅助加热部件对反应腔内部的加热升温，能够降低反应腔内部与外部的温差，同时防止某一时间段空气湿度过大，反应腔内空气中的水蒸气在催化剂的表面冷凝结露。在scr脱硝装置运行过程末期，通过送风部件和辅助加热部件对催化部件的加热升温，使烟气能够在催化部件处维持较高的温度，烟气中蕴含的水蒸气则不易在催化部件的表面冷凝结露，防止出现水蒸气在催化部件表面结露导致催化剂碱金属中毒，催化部件微孔表面被硬垢覆盖无法清除，导致催化部件孔道堵塞，阻力增加，催化剂失活，脱硝效率下降的问题。同时通过送风部件与反应腔的连通，使气体在反应腔与送风部件间的循环流动，提高加热气体利用效率，降低系统运行成本。
32.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
33.为了更清楚地说明本发明实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
34.图1是本发明实施例提供的scr脱硝装置的结构示意图；
35.图2是本发明实施例提供的scr脱硝装置的支管路俯视图；
36.图3是本发明实施例提供的scr脱硝装置的辅助加热部件结构示意图。
37.附图标记：
38.100、反应器；110、进口；120、出口；130、反应腔；111、第一挡板；121、第二挡板；
39.200、催化部件；210、催化剂板；211、催化剂模块；
40.300、加热组件；310、送风部件；320、辅助加热部件；311、输气管；312、风机；313、加热器；321、电加热棒；3111、主管路；3112、支管路；3113、出气端；3114、进气端；3115、第一支管；3116、第二支管；3117、流量计；3118、调节阀。
具体实施方式
41.下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
42.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
43.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
44.在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
45.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
46.参考图1至图3所示，本发明实施例提供的scr脱硝装置，包括反应器100和加热组件300，反应器100包括进口110、出口120以及连通进口110和出口120的反应腔130，反应腔130内设有催化部件200；加热组件300，加热组件300包括送风部件310和辅助加热部件320，送风部件310与反应腔130连通，适于向反应腔130内输送热风，辅助加热部件320设置于催化部件200。
47.本发明实施例的scr脱硝装置，反应器100的进口110与出口120连通形成反应腔130，反应腔130内设有参与烟气scr脱硝反应的催化部件200，送风部件310与反应腔130连通，气体在送风部件310内实现加热升温并通过送风部件310的牵引在反应腔130内催化部件200表面循环流动，辅助加热部件320设置在催化部件200上，在送风部件310对催化部件200实现加热的同时，辅助加热部件320提供额外的热量保证催化部件200整体的加热均匀。
48.在scr脱硝装置停止运行期间，通过送风部件310和辅助加热部件320对反应腔130内部的加热升温，能够降低反应腔130内部与外部的温差，同时防止某一时间段空气湿度过大，反应腔130内空气中的水蒸气在催化剂的表面冷凝结露。在scr脱硝装置运行过程末期，通过送风部件310和辅助加热部件320对催化部件200的加热升温，使烟气能够在催化部件200处维持较高的温度，烟气中蕴含的水蒸气则不易在催化部件200的表面冷凝结露，防止出现水蒸气在催化部件200表面结露导致催化剂碱金属中毒，催化部件200微孔表面被硬垢覆盖无法清除，导致催化部件200孔道堵塞，阻力增加，催化剂失活，脱硝效率下降的问题。
同时通过送风部件310与反应腔130的连通，使气体在反应腔130与送风部件310间的循环流动，提高加热气体利用效率，降低系统运行成本。
49.需要说明的是，不同于其他行业，水泥窑出口烟气粉尘含量高，烟尘浓度大，可达80～120g/nm3，硬度大，有一定的粘度；粉尘粒径小(小于10μm的颗粒约占75％～90％)、比电阻高、粉尘容易团聚；粉尘中碱金属、碱土金属和少量重金属含量高，高含量氧化钙(主要以碳酸钙形式)通常含量在40％以上。粉尘浓度高，粒径小，极易造成催化剂堵塞，遮盖脱硝活性组分；粉尘中碱金属钾、钠及碱土金属钙等氧化物引起催化剂中毒；高含量氧化钙，易与烟气中的二氧化硫反应生成硫酸钙，沉积在催化剂表面，堵死微孔。因此，水泥窑出口烟气和水蒸气在催化剂表面结露极易导致催化剂碱金属中毒，催化剂微孔表面被硬垢覆盖清除困难，本技术的scr脱硝装置通过在运行过程末期和停止运行期间向催化剂持续供热，避免了烟气和水蒸气在催化部件表面结露导致催化剂碱金属中毒生成硬垢的问题。
50.结合图1和图3所示，进口110设置于反应器100上方，出口120设置于反应器100下方，与进口110连通形成反应腔130，送风部件310位于反应器100外部，通过反应器100上的开口和反应腔130连通，反应腔130内气体在送风部件310的带动下在scr脱硝装置内部流动，催化部件200沿竖向设置，下方安装有辅助加热部件320用于加热催化部件200。
51.可以理解的是，送风部件310还可以设置在反应器100内部，直接在反应腔130中向催化部件200输送热风，减少送风部件310因为和空气接触损失的热量。
52.根据本发明的一个实施例，送风部件310包括输气管311、风机312和加热器313，输气管311的出气端3113与进气端3114均与反应腔130连通；出气端3113适于向催化部件200朝向进口110的一侧送风，进气端3114适于由出口120与催化部件200之间进风，或，出气端3113适于向催化部件200朝向出口120的一侧送风，进气端3114适于由进口110与催化部件200之间进风；风机312与加热器313沿输气管311内气体流向依次设置于输气管311，加热器313适于加热输气管311内的气体。
53.结合图1所示，反应器100的下部靠近出口120侧设有开口，输气管311的进气端3114通过开口与反应腔130连通，气体在腔体内从催化部件200上方流经催化部件200朝出口120方向移动，再从进气端3114进入送风部件310，在送风部件310内部风机312的牵引下，沿输气管311进入加热器313中加热升温，出气端3113与反应器100上部靠近进口110侧的开口连接，加热后气体沿输气管311从出气端3113流出，向下移动并加热催化部件200，最后再从进气端3114流入送风部件310内，通过风机312的牵引实现反应腔130内气体的循环流动和加热器313加热气体实现反应腔130及其内部催化部件200的加热。
54.需要说明的是，出气端3113和进气端3114的位置可以根据不同情况设置，还可以将出气端3113设置于反应器100下部靠近出口120处，进气端3114设置于反应器100上部靠近进口110处，可以理解的是，由于气体受热膨胀，反应腔130中热气上升，即通过这种设置方式，反应腔130内部气体在不借助风机312的情况下也可以实现腔室内气体从出气端3113流向进气端3114，达到气体循环的目的，减少scr脱硝装置运行成本。
55.风机312可以为增压风机、离心风机等，适于将气体加压后吹入反应腔130中。结合图1所示，scr脱硝装置设置有两个并联的增压风机，工作时只启用一个增压风机，另一个备用，即当工作的增压风机检修或损坏时，启用备用增压风机，scr脱硝装置持续运行，不会因scr脱硝装置内的气体循环停止造成催化剂失活。
56.增压风机将反应器100内部的气体从进气端3114沿输气管311吸入，气体在增压风机内部加压后吹入加热器313加热，加热器313中的高温高压气体沿输气管311经出气端3113进入反应腔130中，吹向并加热催化部件200，催化部件200中的催化剂由于自身存在一定体积，催化剂内部相对于表面的温度更低，容易造成催化剂的表面和内部受温差影响冷凝结露的问题，通过设置增压风机，提高气体压力，增强加热后气体在催化剂中的穿透效果，减小催化剂表面和内部温差。
57.增压风机的压强规格选用10000pa，也可根据反应腔130体积大小选用，保证增压后气体在催化剂中的穿透效果即可。
58.根据本发明的一个实施例，催化部件200包括多层催化剂板210，多层催化剂板210在反应腔130内自进口110至出口120方向依次设置，辅助加热部件320包括电加热棒321，电加热棒321设置于各层催化剂板210的底部。结合图1和图3所示，多层催化剂板210在反应腔130内自进口110至出口120方向依次设置，辅助加热部件320以电加热棒321的形式固定在催化剂板210底部，多根电加热棒321分布均匀。防止催化剂在加热过程中，由于出气端3113的气体并不是均匀吹至催化剂表面，催化剂板210中间位置的催化剂和靠近出气端3113的催化剂，和，催化剂板210表面的催化剂和内部的催化剂都会存在温差，通过设置辅助加热部件320，在scr脱硝装置保护催化剂过程中减少催化部件200自身内部以及和反应腔130中气体的温度差异，来避免催化部件200的表面或内部受温差影响冷凝结露的问题，提高催化剂的保护效果。辅助加热部件320选用电加热棒321，电加热棒321具有升温快、温度均匀可控、可替换性高等特点，有效实现scr脱硝装置内催化部件200的快速均匀加热，减少scr脱硝装置维修成本。
59.本实施例中，可自进口110至出口120方向依次设置三块催化剂板210，在其他实施例中，催化剂板210数量根据实际反应腔130大小和反应所需催化剂用量等因素设计。
60.可以理解的是，辅助加热部件320还可以是管路的形式，具体的，通过在催化剂板210下方安装可以通液体的管路，通过高温流体，比如热水，辅助加热催化剂板210。
61.根据本发明的一个实施例，催化剂板210包括多个相互平行排布的催化剂模块211，每个催化剂模块211的底部均设有电加热棒321，电加热棒321沿催化剂模块211的长度方向延伸设置。结合图1和图3所示，催化剂板210包括多个平行排布的催化剂模块211，每个催化剂模块211底部都安装有一个电加热棒321，电加热棒321沿催化剂模块211的长度方向延伸设置，横跨反应器100水平方向长度，在scr脱硝装置运行期间，通过将催化剂模块211平行排布，并在每个催化剂模块211的底部均设有电加热棒321能够实现催化剂模块211的快速加热同时催化剂模块211的平行排布形成催化剂板210有利于电加热棒321对于催化剂板210的均匀加热，防止催化剂板210在加热过程中，由于出气端3113的气体并不是均匀吹至催化剂板210表面，催化剂板210中间位置的催化剂和靠近出气端3113的催化剂，以及，催化剂板210表面的催化剂和内部的催化剂都会存在温差，通过设置电加热棒321，在scr脱硝装置保护催化剂过程中减少催化剂板210自身内部以及和反应腔130中气体的温度差异，来避免催化剂板210的表面或内部受温差影响冷凝结露的问题，提高催化剂板210内催化剂的保护效果。
62.本实施例中，催化剂板210可包括八个并联排布的催化剂模块211。在其他实施例中，催化剂板210包含的催化剂模块211数量根据实际反应腔130大小和反应所需催化剂用
量等因素设计。
63.根据本发明的一个实施例，催化剂板210均设有温度检测器，温度检测器适于控制送风部件310的送风温度和辅助加热部件320的温度中的至少一个。温度检测器测量催化剂板210上催化剂的温度，控制程序根据温度检测器测量的温度，控制送风部件310和辅助加热部件320中至少一个的加热功率。可以理解的是，送风部件310将气体加热至预设送风温度后通入反应腔130中，通入反应腔130中的气体的热量部分被催化剂吸收，部分通过反应器100外壳发散至空气中，气体温度下降。
64.本实施例中，预设送风温度为100℃，送风部件310将加热至100℃以上的气体通入反应腔130中，反应腔130中设置有催化剂板210，催化剂板210中的催化剂吸收气体热量升温，当温度检测器测量催化剂温度高于50℃时，送风部件310或辅助加热部件320降低加热功率，此后催化剂温度下降，当催化剂温度低于50℃时，控制程序控制送风部件310或辅助加热部件320提高加热功率，提高通入反应腔130内的气体温度或催化剂板210的温度，进而保证催化剂升温效果，当催化剂吸收热量直至温度高于50℃时，控制程序控制送风部件310或辅助加热部件320降低功率，维持反应腔130内催化剂温度恒大于50℃即可，通过温度检测器实时检测腔室温度变化以控制送风部件310或辅助加热部件320的功率，有效的减少scr脱硝装置保护催化剂期间的运行成本，同时维持反应腔130温度恒大于50℃，保证反应腔130内气体和粉尘干燥，不会在催化剂表面结露。
65.可以理解的是，还可以同时控制送风部件310和辅助加热部件320的加热功率，通过送风部件310与辅助加热部件320同时提高或降低加热功率，更加快速的实现催化剂的升温效果，减小催化剂自身和反应腔130中气体的温差波动范围，避免气体和粉尘受温差影响在催化部件表面结露。
66.根据本发明的一个实施例，输气管311包括主管路3111和支管路3112，主管路3111与加热器313连通；多组支管路3112与多层催化剂板210一一对应设置，每组支管路3112的一端与主管路3111连通，另一端形成出气端3113。结合图1和图2所示，主管路3111位于反应器100外部，主管路3111的一端连通加热器313，主管路3111的另一端与多组支管路3112一端连通，支管路3112位于反应器100外部，与反应腔130中的多个催化剂板210一一对应，支管路3112另一端设有出气端3113，出气端3113连接在反应器100的外壳上，连通支管路3112和反应腔130，气体沿主管路3111和支管路3112经出气端3113进入反应腔130中。支管路3112实现气体的分流，使气体进入反应腔130时填充均匀和对催化部件200的加热更加均匀，减小反应腔130内部的温度差异，避免气体和粉尘受温差影响在催化部件200表面结露。
67.本实施例中，三层催化剂板210在反应腔130内自进口110至出口120方向依次设置，支管路3112对应设置在各自催化剂板210上方。
68.可以理解的是，主管路3111和支管路3112还可以单独或共同设置在反应器100内部，减小输气管311和外部空气的接触，降低scr脱硝装置保护催化剂期间气体热量损耗，减少scr脱硝装置运行成本。
69.根据本发明的一个实施例，支管路3112包括第一支管3115和第二支管3116，第一支管3115环绕反应器100设置并与主管路3111连通；多个第二支管3116围绕反应器100依次排布，且第二支管3116的一端与第一支路连通，另一端对应催化剂板210形成出口120端。结合图1和图2所示，反应腔130中沿竖向设有多个相同的催化剂板210，对应催化剂板210位
置，在反应器100外部设置多个第一支管3115，每个第一支管3115都与主管路3111连通，第一支管3115呈环状围绕反应器100，第一支管3115的环状管路向反应器100侧延伸出多个第二支管3116，第二支管3116依次排布连接在反应器100上，保证气体从第二支管3116进入反应腔130时直接吹向催化剂板210，保证催化剂板210的加热效果，减少催化剂自身内部以及和反应腔130中气体的温度差异，来避免催化剂的表面和内部受温差影响冷凝结露的问题，提高催化剂的保护效果。
70.本实施例中，反应腔130中沿竖向设有三个相同的催化剂板210，对应催化剂板210位置，在反应器100外部设置三个第一支管3115，每个第一支管3115都与主管路3111连通，第一支管3115呈环状围绕反应器100，第一支管3115的环状管路向反应器100侧延伸出十八个第二支管3116。在其他实施例中，催化剂板210数量根据实际反应腔130大小和反应所需催化剂用量等因素设计，第二支管3116数量根据反应腔130大小和第一支管3115长度设计。
71.可以理解的是，第一支管3115和第二支管3116还可以设置在反应腔130内部，如第一支管3115呈环状围绕催化剂板210设置，第一支管3115的环状管路向催化剂板210侧延伸出若干第二支管3116，第二支管3116沿环状管路依次排布，减小第一支管3115和第二支管3116与外部空气的接触，降低scr脱硝装置内气体热量损耗，减少scr脱硝装置运行成本的同时还可以提高催化剂加热效果；第二支管3116还可以以阵列的形式设置在催化剂板210上方，具体的，将催化剂板210均分为若干矩形区域，每个区域的上方设置有一个第二支管3116的出气端3113，借此保证催化剂板210中心位置的催化剂加热效果，减少催化剂自身的温度差异，避免催化剂的中心和边缘受温差影响冷凝结露的问题，提高催化剂的保护效果。
72.根据本发明的一个实施例，第二支管3116上设置有流量计3117和调节阀3118，流量计3117适于显示第二支管3116内气体流量，调节阀3118适于控制第二支管3116内气体流量大小。结合图2所示，流量计3117和调节阀3118依次串联设置在第二支管3116上，气体经第一支管3115流入第二支管3116管路中并流经流量计3117，流量计3117显示对应第二支管3116中气体的流量大小，用户根据流量计3117显示的流量大小，手动控制调节阀3118调节对应第二支管3116管路气体流量。可以理解的是，气体在第二支管3116内流动时，优先从靠近主管路3111的第二支管3116中流出，即靠近主管路3111的第二支管3116中的流量相较于远离主管路3111的更大，会导致第二支管3116中气体通入反应腔130时，反应腔130内部水平方向温度不均匀的问题。
73.用户通过调节阀3118来控制第二支管3116的支管路3112中各个流量大小一致，保证气体以相同温度、流量均匀的进入反应腔130并吹向催化剂表面，减少反应腔130内水平方向温度差异，避免气体和粉尘受温差影响在催化剂表面结露。
74.可以理解的是，可以通过控制程序实现调节阀3118的自动控制，控制程序根据收集的支管路3112的流量计3117数值大小，调节对应支管路3112的调节阀3118使第二支管3116内部气体流量保持一致，实现scr脱硝装置的第二支管3116内流量自动控制。
75.根据本发明的一个实施例，进口110设有适于调节开度的第一挡板111，出口120设有适于调节开度的第二挡板121。结合图1所示，反应器100上方设有烟气的进口110，进口110处设有第一挡板111，第一挡板111的开合程度控制反应腔130和进口110外部空气的流动通道大小，反应器100下方设有烟气的出口120，出口120处设有第二挡板121，第二挡板121的开合程度控制反应腔130和出口120外部空气的流动通道大小。可以理解的是，第一挡
板111设置为高性能密封挡板，关闭状态下漏风率小于0.5％，有效防止出气端3113的高温气体和反应腔130进口110处外部冷空气接触，在冷空气和热气体接触的装置表面结露，影响装置内部干燥；第二挡板121关闭状态下设置有5％～10％的开度间隙，反应腔130通过第二挡板121预留的开度间隙和外界空气接触，通过开度间隙补充或释放反应腔130内气体，保证反应腔130内气压稳定，不会在保护催化剂的过程中形成负压，破坏反应腔内部结构。
76.本发明实施例提供的scr脱硝装置的控制方法，用于如上实施例的scr脱硝装置，包括：
77.确定scr脱硝装置处于运行末期或停止运行，关闭反应器100的进口110，调节反应器100的出口120至预设开度；
78.启动送风部件310和辅助加热部件320；
79.确定反应腔130的实际温度小于预设温度，调节送风部件310的送风温度和辅助加热部件320的温度中的至少一个，直至反应腔130的实际温度大于或等于预设温度；其中，预设温度为反应腔130内的空气露点的温度。
80.本实施例中，当scr脱硝装置中烟气温度及流量下降时，即scr脱硝装置中脱硝反应处于末期准备停止，启动送风部件310将热风持续送入反应腔130中，启动辅助加热部件320加热催化部件200，反应器100中温度低于预设温度时，此时控制程序控制送风部件310或辅助加热部件320提高功率，提高反应腔130内部温度，当反应腔130内温度高于或等于预设温度时，控制程序控制送风部件310或辅助加热部件320降低功率，维持反应腔130内催化剂温度在预设温度以上即可。
81.当scr脱硝装置中不再通入烟气，即脱硝装置中脱硝反应停止，此时关闭反应器100的进口110，调节反应器100的出口120开度至预设开度，启动送风部件310将热风持续送入反应腔130中，启动辅助加热部件320加热催化部件200，反应器100中温度低于预设温度时，此时控制程序控制送风部件310或辅助加热部件320提高功率，提高反应腔130内部温度，当反应腔130内温度高于或等于预设温度时，控制程序控制送风部件310或辅助加热部件320降低功率，维持反应腔130内温度在预设温度以上即可，通过温度检测器实时检测反应腔130温度变化以控制送风部件310或辅助加热部件320的功率，有效的减少scr脱硝装置保护催化剂期间的运行成本，同时维持反应腔130温度在预设温度以上，保证反应腔130内气体和粉尘干燥，不会在反应腔130内部件表面结露。
82.需要说明的是，预设开度由用户针对脱硝反应器内部气压情况设定，对应脱硝反应器内部气压稳定时的开度大小，本实施例中预设开度可为5％～10％；空气露点温度是实际烟气中水蒸气在反应腔130的内部压力情况下气体冷却达到饱和，水蒸气形成露水的温度，本实施例中可设置预设温度为50℃。
83.本实施例中，送风部件310将加热至100℃以上的气体通入反应腔130中，当温度检测器测量反应腔130中温度高于50℃时，送风部件310或辅助加热部件320降低加热功率，此后反应腔130热量被吸收或散发至外部空气导致反应腔130内部温度下降，当反应腔130中温度低于50℃时，控制程序控制送风部件310或辅助加热部件320提高加热功率，提高反应腔130内部温度，直至温度高于50℃时，控制程序控制送风部件310或辅助加热部件320降低功率，维持反应腔130内催化剂温度恒大于50℃即可，通过温度检测器实时检测腔室温度变化以控制送风部件310或辅助加热部件320的功率，有效的减少scr脱硝装置保护催化剂期
间的运行成本，同时维持反应腔130温度恒大于50℃，保证反应腔130内气体和粉尘干燥，不会在反应腔130内部部件表面结露。
84.可以理解的是，还可以同时控制送风部件310和辅助加热部件320的加热功率，通过送风部件310与辅助加热部件320同时提高或降低加热功率，更加快速的实现反应腔130的升温效果，减小反应腔130内部的温差波动范围，避免气体和粉尘受温差影响在反应腔130内部部件表面结露。
85.最后应说明的是，以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

技术特征：
1.一种scr脱硝装置，其特征在于，包括：反应器，所述反应器包括进口、出口以及连通所述进口和所述出口的反应腔，所述反应腔内设有催化部件；加热组件，所述加热组件包括送风部件和辅助加热部件，所述送风部件与所述反应腔连通，适于向所述反应腔内输送热风，所述辅助加热部件设置于所述催化部件。2.根据权利要求1所述的scr脱硝装置，其特征在于，所述送风部件包括：输气管，所述输气管的出气端与进气端均与所述反应腔连通；所述出气端适于向所述催化部件朝向所述进口的一侧送风，所述进气端适于由所述出口与所述催化部件之间进风，或，所述出气端适于向所述催化部件朝向所述出口的一侧送风，所述进气端适于由所述进口与所述催化部件之间进风；风机；加热器，所述风机与所述加热器沿所述输气管内气体流向依次设置于所述输气管，所述加热器适于加热所述输气管内的气体。3.根据权利要求1所述的scr脱硝装置，其特征在于，所述催化部件包括多层催化剂板，多层所述催化剂板在所述反应腔内自所述进口至所述出口方向依次设置，所述辅助加热部件包括电加热棒，所述电加热棒设置于各层所述催化剂板的底部。4.根据权利要求3所述的scr脱硝装置，其特征在于，每层所述催化剂板包括多个相互平行排布的催化剂模块，每个所述催化剂模块的底部均设有所述电加热棒，所述电加热棒沿所述催化剂模块的长度方向延伸设置。5.根据权利要求3所述的scr脱硝装置，其特征在于，每层所述催化剂板均设有温度检测器，所述温度检测器适于控制所述送风部件的送风温度和所述辅助加热部件的温度中的至少一个。6.根据权利要求2所述的scr脱硝装置，其特征在于，所述输气管包括：主管路，所述主管路与所述加热器连通；支管路，多组所述支管路与多层所述催化剂板一一对应设置，每组所述支管路的一端与所述主管路连通，另一端形成所述出气端。7.根据权利要求6所述的scr脱硝装置，其特征在于，所述支管路包括：第一支管，所述第一支管环绕所述反应器设置并与所述主管路连通；第二支管，多个所述第二支管围绕所述反应器依次排布，且所述第二支管的一端与所述第一支路连通，另一端对应所述催化剂板形成所述出口端。8.根据权利要求7所述的scr脱硝装置，其特征在于，所述第二支管上设置有流量计和调节阀，所述流量计适于显示所述第二支管内气体流量，所述调节阀适于控制所述第二支管内气体流量大小。9.根据权利要求1至8任意一项所述的scr脱硝装置，其特征在于，所述进口设有适于调节开度的第一挡板，所述出口设有适于调节开度的第二挡板。10.一种scr脱硝装置的控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1至9任意一项所述的scr脱硝装置，包括：确定所述scr脱硝装置处于运行末期或停止运行，关闭所述反应器的进口，调节所述反应器的出口至预设开度；
启动所述送风部件和所述辅助加热部件，所述风机将所述scr脱硝装置内部气体从进气口吸入，后吹入加热装置，所述加热装置适于提高所述气体温度；确定所述反应腔的实际温度小于预设温度，调节所述送风部件的送风温度和所述辅助加热部件的温度中的至少一个，直至所述反应腔的实际温度大于或等于所述预设温度；其中，所述预设温度为所述反应腔内的空气露点的温度。

技术总结
本发明涉及烟气净化技术领域，提供一种SCR脱硝装置及其控制方法，包括反应器和加热组件，反应器包括进口、出口和反应腔，反应腔内设有催化部件；加热组件包括送风部件和辅助加热部件，送风部件与反应腔连通，实现气体循环流动并向反应腔内输送热风，辅助加热部件加热催化部件，解决现有技术中在SCR脱硝装置处于运行末期或停止运行期间，SCR脱硝装置内烟气或空气中蕴含的水蒸气易在催化剂的表面冷凝结露，导致催化剂碱金属中毒，催化剂微孔表面被硬垢覆盖无法清除，导致催化剂孔道堵塞，阻力增加，催化剂失活，脱硝效率下降的问题；同时通过气体的循环流动，提高加热气体利用效率，降低SCR脱硝装置运行成本。降低SCR脱硝装置运行成本。降低SCR脱硝装置运行成本。


技术研发人员：李阁男 韩玉维 郝利炜 刘鹏飞 黄海林 秦玉 李泽严 杨金彪 刘卫民
受保护的技术使用者：北京建筑材料科学研究总院有限公司
技术研发日：2023.04.03
技术公布日：2023/7/18