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一、 概述

在熱電生產(chǎn)過(guò)程中，燃煤鍋爐產(chǎn)生的煙氣含有大量的氮氧化物污染物，如：CO2、SO2、CO、NO等。這些煙氣，如果不進(jìn)行處理而直接排放到大氣中，會(huì)對(duì)我們生活的環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，從而直接影響到人民的身體健康。所以在煙氣排放到大氣之前，一定要對(duì)煙氣進(jìn)行SCR脫硝處理，即用脫硝還原劑與煙氣中的氮氧化物在一定溫度下發(fā)生反應(yīng)，從而使其從煙氣中分離出來(lái)并收集，使排放到大氣的煙氣達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。在脫硝反應(yīng)過(guò)程中，必須有催化劑，才能使脫硝還原劑有選擇性地與煙氣中的氮氧化物進(jìn)行反應(yīng)，SCR（selective catalytic reduction）脫硝催化劑就是起這個(gè)作用的物質(zhì)。

SCR脫硝催化劑，一般會(huì)被制成蜂窩式、板式或波紋板式的標(biāo)準(zhǔn)模塊裝入到煙氣排放脫硝裝置中。在使用過(guò)程中，催化劑雖然不會(huì)參與反應(yīng)，但由于煙氣中帶有的微小顆粒、粉塵等，會(huì)對(duì)催化劑模塊造成磨損，使催化劑持續(xù)損耗，催化劑減少后直接影響脫硝反應(yīng)的效率，影響煙氣的凈化程度。而催化劑模塊的使用壽命與其耐磨損性直接相關(guān)。耐磨損性能越好，其使用壽命越長(zhǎng)，反之亦然。因此，在催化劑模塊生產(chǎn)的過(guò)程中，要對(duì)催化劑的磨損強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)。

SCR脫硝催化劑檢測(cè)試驗(yàn)臺(tái)，就是滿足對(duì)SCR脫硝催化劑的磨損強(qiáng)度檢測(cè)而設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的裝置。該裝置主要目標(biāo)客戶為熱電廠，使客戶能方便準(zhǔn)確在檢測(cè)催化劑模塊的耐磨損性能，為煙氣脫硝中催化劑的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和使用提供準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

二、 工藝介紹

本試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)成臥式結(jié)構(gòu)，檢測(cè)裝置主體結(jié)構(gòu)為一根水平放置的風(fēng)管，風(fēng)管前端安裝有渦旋氣泵提供動(dòng)力，空氣自進(jìn)風(fēng)口由渦旋氣泵吹入管道。管道上設(shè)有兩個(gè)前后布置的長(zhǎng)方形樣品倉(cāng)，用于放置測(cè)試催化劑樣品。在兩個(gè)樣品倉(cāng)中間設(shè)有磨損劑（石英砂顆粒）加料口，磨損劑由進(jìn)料口以恒定速率注入水平放置的風(fēng)管，并由渦旋氣泵產(chǎn)生的氣流攜帶向下游輸送，帶有磨損劑的氣流通過(guò)下游測(cè)試樣品倉(cāng)中催化劑模塊中間的孔隙打磨催化劑模塊。磨損下的催化劑粉末被氣流帶走，因此測(cè)試樣品減少的質(zhì)量可以間接反映出其磨損性。管道末端連接有一套磨損劑分離系統(tǒng)，分離后的磨損劑落于底部料斗中，而氣流則經(jīng)排風(fēng)口排出。

水平設(shè)置的風(fēng)管上安裝有渦街流量計(jì)、壓力變送器、風(fēng)速儀等檢測(cè)儀器儀表，用于監(jiān)控及調(diào)整管道內(nèi)風(fēng)速的大小，使試驗(yàn)臺(tái)中管道內(nèi)的風(fēng)速保持一個(gè)合適的、穩(wěn)定的狀態(tài)。

磨損劑加料機(jī)構(gòu)由磨損劑儲(chǔ)存料斗、閥門、給料料斗、螺旋加料機(jī)等組成，螺旋加料機(jī)由變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)，可自由調(diào)整轉(zhuǎn)速，進(jìn)而自由控制磨速劑進(jìn)入管道的速度。

試驗(yàn)開(kāi)始前，往給料料斗中加入適量的經(jīng)篩分的磨損劑，對(duì)比樣品倉(cāng)和測(cè)試樣品倉(cāng)中各放入相同的催化劑樣品，開(kāi)啟風(fēng)機(jī)，觀察流量計(jì)、壓力變送器及風(fēng)速儀，調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)頻率及風(fēng)量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，使管道中風(fēng)量及風(fēng)速達(dá)到要求的穩(wěn)定的數(shù)值，將磨損劑加料螺旋調(diào)整到合適的速度并啟動(dòng)，使之往管道中均勻加入磨損劑，控制系統(tǒng)開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)達(dá)到設(shè)定的時(shí)間后，控制系統(tǒng)自動(dòng)停止螺旋加料機(jī)的加料工作，風(fēng)機(jī)延時(shí)一定時(shí)間后停止。操作人員開(kāi)啟脈沖除塵裝置，將除塵器中粘附的磨損劑全部清理到磨損劑收集箱中，取出并稱量。從樣品倉(cāng)中取出對(duì)比樣品和測(cè)試樣品，并分別稱量。由磨損劑的重量就可以計(jì)算出通過(guò)測(cè)試樣品的氣體中磨損劑的濃度，通過(guò)測(cè)試樣品和對(duì)比樣品的重量差，就可以計(jì)算出催化劑樣塊的磨損程度，從而計(jì)算出催化劑的磨損強(qiáng)度。

三、 工藝示意圖

催化劑磨損強(qiáng)度檢測(cè)試驗(yàn)臺(tái)由風(fēng)機(jī)(渦旋氣泵)、風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置、對(duì)比樣品倉(cāng)、自動(dòng)給料機(jī)構(gòu)、測(cè)試樣品倉(cāng)、磨損劑收集裝置、過(guò)濾器等主要部分組成，本系統(tǒng)測(cè)試樣品采用串聯(lián)方式（圖1）。

四、 設(shè)備安裝布置圖