一種船用選擇性脫硝scr催化劑的快速預(yù)熱工藝及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種船用選擇性脫硝SCR催化劑的快速預(yù)熱工藝及系統(tǒng)，通過至少一個(gè)蓄熱器蓄熱，煙氣通過煙氣管路通入到SCR反應(yīng)器，經(jīng)過SCR反應(yīng)器處理的煙氣再經(jīng)過煙氣管道通入蓄熱器；將室外空氣通過預(yù)熱空氣管道通入蓄熱器，從上往下或從下往上地進(jìn)入SCR反應(yīng)器，對(duì)催化劑床層進(jìn)行加熱，當(dāng)催化劑床層的溫度不再上升時(shí)，關(guān)閉原有工作的蓄熱器，并開啟新的蓄熱器，并使其改變方向進(jìn)入SCR反應(yīng)器來對(duì)催化劑床層進(jìn)行預(yù)熱；經(jīng)過若干次正、反向預(yù)熱過程，直至任何蓄熱器繼續(xù)工作也無法再進(jìn)一步提高催化劑床層的加權(quán)平均溫度時(shí)，關(guān)閉整套預(yù)熱空氣系統(tǒng)?？朔艘虼邦l繁啟停、怠速等導(dǎo)致的催化劑溫度低于SCR反應(yīng)溫度區(qū)間的問題。
【專利說明】—種船用選擇性脫硝SCR催化劑的快速預(yù)熱工藝及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于煙氣脫硝【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種船用選擇性脫硝SCR催化劑的快速預(yù)熱工藝及其系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著船舶上燃燒設(shè)備排放標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格，船舶上鍋爐、柴油機(jī)主機(jī)、輔機(jī)等的排煙凈化將成為環(huán)保的焦點(diǎn)。不同于陸上燃煤火電廠較為連續(xù)、穩(wěn)定的煙氣排放過程，船舶的排煙凈化有其特點(diǎn):船舶上的主要燃料為柴油，且運(yùn)行過程中存在較為頻繁的啟停。由此會(huì)造成煙氣量、煙氣溫度和煙氣凈化設(shè)備內(nèi)部溫度環(huán)境的波動(dòng)，從而降低煙氣凈化設(shè)備的使用率和凈化效率。因此如何確保船用煙氣凈化設(shè)備的高效運(yùn)行，尤其是消除柴油機(jī)等燃燒設(shè)備頻繁啟停的不良影響，確保燃燒設(shè)備啟動(dòng)后、煙氣凈化裝備就能馬上正常工作并滿足達(dá)標(biāo)排放的要求，這就對(duì)環(huán)保裝備的開發(fā)提出了新的要求。
[0003]選擇性催化還原SCR工藝是最常用的燃燒后脫硝方法。其核心是在SCR反應(yīng)器中，通過催化劑表面的催化作用，使煙氣中no/no2只與NH3發(fā)生還原反應(yīng)(而不與煙氣中的O2發(fā)生氧化反應(yīng))，并將Ν0/Ν02還原成N2,從而達(dá)到煙氣脫硝凈化的目的。該SCR工藝對(duì)煙氣溫度較為敏感(當(dāng)煙氣和催化劑達(dá)到準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)熱平衡時(shí)，二者的溫度近似相等)一即，只有當(dāng)反應(yīng)溫度在一個(gè)相對(duì)狹窄的區(qū)間內(nèi)(即溫度窗口，一般在330-450° C)，脫硝反應(yīng)才能高效進(jìn)行；反之，如果反應(yīng)溫度高于或低于該溫度窗口區(qū)間，則反應(yīng)效率低，不僅浪費(fèi)還原劑，而且給達(dá)標(biāo)排放造成困難。
[0004]如上所述，船舶停運(yùn)的時(shí)候，船上的柴油燃燒設(shè)備處于關(guān)閉狀態(tài)，待到重新啟動(dòng)后，柴油機(jī)排煙和脫硝催化劑無法在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到熱平衡，這就給SCR脫硝裝備快速滿足環(huán)保達(dá)標(biāo)排放的要求帶來了困難?，F(xiàn)采用如下實(shí)驗(yàn)過程對(duì)該問題加以說明。
[0005]圖1為一個(gè)SCR脫硝反應(yīng)器內(nèi)部的溫度巡檢記錄曲線，目的是掌握催化劑層的蓄熱-放熱特性。熱煙氣來自一燃燒柴油的小型鍋爐。SCR實(shí)驗(yàn)裝置見圖2。該SCR反應(yīng)器沿氣流方向(高度方向)可放置四層蜂窩狀催化劑，其中最下一層、甚至最下兩層通常為備用。熱煙氣由反應(yīng)器最上層通入，反應(yīng)后從下層導(dǎo)出，最后進(jìn)入引風(fēng)機(jī)被抽走。五個(gè)PtlOO鉬熱電阻分別置于各層催化劑的前后，用來檢測(cè)反應(yīng)器內(nèi)的溫度均勻性。圖中五根曲線從上至下分別代表沿?zé)煔饬鲃?dòng)方向上各溫度測(cè)點(diǎn)的實(shí)測(cè)值。從圖可見:(1)隨著柴油鍋爐從冷態(tài)啟動(dòng)，熱煙氣從催化劑層的最上端進(jìn)入SCR反應(yīng)器，經(jīng)過半小時(shí)以上，反應(yīng)器入口的溫度才達(dá)到約340° C，而此時(shí)最下層的催化劑入口溫度及反應(yīng)器出口溫度僅為256° C (該溫度離脫硝溫度窗口的下限還有較大的差距)。(2)由冷態(tài)啟動(dòng)經(jīng)過2小時(shí)后，上述兩個(gè)測(cè)點(diǎn)的溫差才緩慢地縮小至30° C左右，催化劑層間的溫度均勻性才漸趨一致?？梢姡瑘D1中的溫度曲線說明了一個(gè)重要問題=SCR脫硝催化劑是熱容很大的蓄熱材料，在反應(yīng)器的升溫過程要吸收氣流中的大量熱量，直到氣流與催化劑的溫差趨近一致，即達(dá)到熱平衡為止。最上層的催化劑由于與煙氣的溫差最大(尤其在燃燒設(shè)備啟動(dòng)的初期)，因此升溫速度最快。各層催化劑都是可觀的蓄熱體，熱惰性很大；煙氣每經(jīng)過一層，煙溫就產(chǎn)生較大幅度的降低，因此最下層催化劑的溫度最低。所述催化劑蓄熱的過程，也就是催化劑溫度逐漸升高的過程。由于SCR脫硝反應(yīng)有一個(gè)最佳的、但區(qū)間較窄的反應(yīng)“溫度窗口”，因此如果各層催化劑的溫度均勻性越好，脫硝反應(yīng)器在有效溫度窗口內(nèi)的反應(yīng)效果就越好，脫硝效率也就越高，同時(shí)也能降低殘氨量和氨逃逸率。
[0006]不同于陸地上電廠的脫硝裝置，船舶上的SCR煙氣脫硝裝置，由于船舶的經(jīng)常性啟停，因此催化劑層也會(huì)較頻繁地經(jīng)歷相應(yīng)的蓄熱一放熱過程，見圖3。圖中后半段曲線表明SCR反應(yīng)器停運(yùn)后(也即柴油機(jī)或鍋爐停運(yùn)后)的溫度曲線，可以看到催化劑溫度快速降低，先前的蓄熱狀態(tài)已不復(fù)存在。每次SCR反應(yīng)器從冷態(tài)啟動(dòng)直至達(dá)到反應(yīng)所需的溫度窗口條件，就意味著在相當(dāng)長時(shí)間內(nèi)(甚至以小時(shí)計(jì))，不僅整體脫硝效率相對(duì)較低，凈化效果無法得到保證，而且白白浪費(fèi)能量。此外，催化劑沿長度方向越長(一般在幾百mm至IOOOmm以上)，整塊催化劑內(nèi)部溫差就越大，熱膨脹率和伸縮量就越不一致，往往導(dǎo)致材料疲勞損耗、催化劑開裂，最終使用壽命縮短。
[0007]歸納上述問題，即:(1) SCR催化劑存在一個(gè)顯著的蓄熱問題；(2)須盡可能消除由于船舶頻繁啟停而導(dǎo)致的催化劑蓄熱一放熱的不良影響；(3)盡可能在柴油燃燒設(shè)備啟動(dòng)前，使催化劑的整體溫度處于、或至少提高到接近SCR脫硝反應(yīng)所需“溫度窗口 ”的水平；
(4)須盡量縮短催化劑的加熱(預(yù)熱)時(shí)間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是提供一種船用選擇性脫硝SCR催化劑的快速預(yù)熱工藝，以解決因船舶頻繁啟停、怠速等導(dǎo)致的催化劑溫度低于SCR反應(yīng)溫度區(qū)間的問題。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種船用選擇性脫硝SCR催化劑的快速預(yù)熱工藝，包括以下步驟:
a、蓄熱:通過至少一個(gè)蓄熱器蓄熱，蓄熱器采用煙氣蓄熱，煙氣來自于此前船用燃燒設(shè)備工作階段時(shí)的排煙，煙氣通過煙氣管路通入到SCR反應(yīng)器，經(jīng)過SCR反應(yīng)器處理的煙氣再經(jīng)過煙氣管道通入蓄熱器，通過設(shè)置在煙氣管道尾部的引風(fēng)機(jī)帶動(dòng)煙氣流動(dòng)，并將處理后的煙氣排放；
b、預(yù)熱:將室外空氣通過預(yù)熱空氣管道通入蓄熱器，通過設(shè)置在預(yù)熱空氣管道端部的鼓風(fēng)機(jī)帶動(dòng)空氣流動(dòng)，經(jīng)蓄熱器預(yù)熱后的熱空氣分為兩路，從上往下或從下往上地進(jìn)入SCR反應(yīng)器，對(duì)催化劑床層進(jìn)行加熱，當(dāng)催化劑床層的溫度不再上升時(shí)，即正在工作的蓄熱器已不再具有向SCR反應(yīng)器放熱的能力時(shí)，關(guān)閉原有工作的蓄熱器，并開啟新的蓄熱器，從而繼續(xù)獲得高溫的預(yù)熱空氣，并使其改變方向進(jìn)入SCR反應(yīng)器來對(duì)催化劑床層進(jìn)行預(yù)熱；
C、預(yù)熱完成:經(jīng)過若干次正、反向預(yù)熱過程，直至任何蓄熱器繼續(xù)工作也無法再進(jìn)一步提高催化劑床層的加權(quán)平均溫度時(shí)，關(guān)閉整套預(yù)熱空氣系統(tǒng)，完成對(duì)催化劑的預(yù)熱；
d、排放:最后將完成SCR反應(yīng)器預(yù)熱后的空氣并入原有脫硝尾部煙道，經(jīng)引風(fēng)機(jī)抽出排放。
[0010]當(dāng)預(yù)熱空氣系統(tǒng)工作時(shí)，關(guān)閉某個(gè)蓄熱器或一組正在并聯(lián)工作的蓄熱器組的判據(jù)為:各層催化劑的加權(quán)平均溫度隨時(shí)間的變化率Λ ((tl+t2+ +tn) /n) / Δ τ小于一個(gè)預(yù)先設(shè)定值，其中tn表示催化劑層的第η個(gè)測(cè)點(diǎn)，τ表示時(shí)間。
[0011]當(dāng)船舶無排煙或煙氣溫度低于蓄熱器溫度時(shí)，將連接蓄熱器的蒸汽閥門打開，對(duì)蓄熱器內(nèi)部的蓄熱材料進(jìn)行加熱，直至蓄熱材料的整體溫度達(dá)到蒸汽溫度。
[0012]可直接用天然氣燃燒后的煙氣對(duì)蓄熱器進(jìn)行加熱。
[0013]本發(fā)明還提供了一種船用選擇性脫硝SCR催化劑的快速預(yù)熱系統(tǒng)，其技術(shù)方案是:
一種船用選擇性脫硝SCR催化劑的快速預(yù)熱系統(tǒng)，包括至少一個(gè)蓄熱器，以及與其連接的煙氣管路、預(yù)熱空氣管路，所述煙氣管路通入原煙氣，依次連接SCR反應(yīng)器、蓄熱器，其尾部設(shè)置有引風(fēng)機(jī)；所述預(yù)熱空氣管路通入室外空氣，其端部設(shè)有鼓風(fēng)機(jī)，連接蓄熱器后分為兩路，分別接入SCR反應(yīng)器的頂部和底部，該兩路預(yù)熱空氣管路從SCR反應(yīng)器出來后合為一路，然后與煙氣管路尾部連接。
[0014]作為進(jìn)一步改進(jìn)，還包括蒸汽管路，所述蒸汽管路內(nèi)通入蒸汽，連接蓄熱器。
[0015]優(yōu)選的，所述蓄熱器由高比熱容的材料組成，蓄熱器外包裹有保溫層。
[0016]優(yōu)選的，所述高比熱容的材料為蓄熱小球。
[0017]優(yōu)選的，所述蓄熱小球?yàn)檠趸X小球、陶瓷材料。
[0018]所述蓄熱器內(nèi)部安裝有若干個(gè)溫度測(cè)點(diǎn)，用來對(duì)蓄熱器進(jìn)行整體溫度監(jiān)控。
[0019]所述蓄熱器為多個(gè)時(shí)，多個(gè)蓄熱器并聯(lián)。
[0020]進(jìn)一步改進(jìn)，所述煙氣管路在進(jìn)SCR反應(yīng)器和出SCR反應(yīng)器的位置、進(jìn)蓄熱器和出蓄熱器的位置均設(shè)有閥門；預(yù)熱空氣管路在進(jìn)蓄熱器和出蓄熱器的位置、進(jìn)SCR反應(yīng)器和出SCR反應(yīng)器的位置、以及連接煙氣管路的位置均設(shè)有閥門；蒸汽管路在進(jìn)入蓄熱器的位置設(shè)有閥門。
[0021]進(jìn)一步改進(jìn)，煙氣管路和預(yù)熱空氣管路上的位于SCR反應(yīng)器進(jìn)、出口位置的閥門均為快開蝶閥，并且聯(lián)鎖；煙氣管路和預(yù)熱空氣管路上的位于蓄熱器進(jìn)、出口位置的閥門均為快開蝶閥，并且聯(lián)鎖。
[0022]本發(fā)明的有益效果是:
I)該催化劑預(yù)熱系統(tǒng)及預(yù)熱方法，能有效克服因船舶頻繁啟停、怠速等導(dǎo)致的催化劑溫度低于SCR反應(yīng)溫度區(qū)間的問題。從而保證船舶上柴油燃燒設(shè)備開啟時(shí)，SCR反應(yīng)器在溫度窗口內(nèi)、或快速達(dá)到溫度窗口的要求，確保脫硝效率，并有效利用還原劑，同時(shí)降低殘氛逃逸率。
[0023]2)特別對(duì)于催化劑長度較長的情況，本發(fā)明可使得催化劑的上部和下部溫度不至于相差過大，避免了催化劑內(nèi)部因溫度不均而引起開裂和壽命縮短。
[0024]3)如預(yù)熱空氣僅從一個(gè)方向流入催化劑層，則往往隨著時(shí)間的推移，預(yù)熱空氣和催化劑的溫差越來越小，致使加熱速度漸趨緩慢。而采用本發(fā)明所述的方法后，預(yù)熱空氣和其后最先接觸的催化劑之間的溫差最大，溫差大有利于快速加熱——即利用預(yù)熱空氣介質(zhì)和低溫部分催化劑的大溫差，來加快催化劑的預(yù)熱速度。經(jīng)過若干次的從上往下或從下往上加熱，催化劑兩端溫度快速趨近一致，從而縮短預(yù)熱時(shí)間。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為一個(gè)SCR脫硝反應(yīng)器內(nèi)部的溫度巡檢記錄曲線圖；
圖2為SCR實(shí)驗(yàn)裝置示意圖；
圖3為催化劑層的蓄熱一放熱過程的曲線圖；圖4為本發(fā)明的系統(tǒng)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0027]圖4為本發(fā)明的船用選擇性脫硝SCR催化劑的快速預(yù)熱系統(tǒng)的示意圖，圖中實(shí)線表示煙氣管路，虛線表示預(yù)熱空氣管路，波浪線表示蒸汽管路。
[0028]本發(fā)明的船用選擇性脫硝SCR催化劑的快速預(yù)熱系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)蓄熱器，當(dāng)蓄熱器為多個(gè)時(shí)，多個(gè)并聯(lián)的蓄熱器則組成一個(gè)蓄熱器陣列或蓄熱器組，如第一蓄熱器11、第二蓄熱器12……第η蓄熱器In，以及與其連接的煙氣管路、預(yù)熱空氣管路。煙氣管路通入原煙氣，依次連接SCR反應(yīng)器、蓄熱器，其尾部設(shè)置有引風(fēng)機(jī)；所述預(yù)熱空氣管路通入室外空氣，其端部設(shè)有鼓風(fēng)機(jī)，連接蓄熱器后分為兩路，分別接入SCR反應(yīng)器的頂部和底部，該兩路預(yù)熱空氣管路從SCR反應(yīng)器出來后合為一路，然后與煙氣管路尾部連接。還包括蒸汽管路，蒸汽管路內(nèi)通入蒸汽，連接蓄熱器。
[0029]蓄熱器外包裹有保溫層，以防熱量散失。
[0030]蓄熱器由高比熱容的材料組成，高比熱容的材料優(yōu)選為為蓄熱小球，比如氧化鋁小球、 陶瓷材料等。
[0031]煙氣管路在進(jìn)SCR反應(yīng)器和出SCR反應(yīng)器的位置、進(jìn)蓄熱器和出蓄熱器的位置均設(shè)有閥門；預(yù)熱空氣管路在進(jìn)蓄熱器和出蓄熱器的位置、進(jìn)SCR反應(yīng)器和出SCR反應(yīng)器的位置、以及連接煙氣管路的位置均設(shè)有閥門；蒸汽管路在進(jìn)入蓄熱器的位置設(shè)有閥門。
[0032]煙氣管路和預(yù)熱空氣管路上的位于SCR反應(yīng)器進(jìn)、出口位置的閥門均為快開蝶閥，并且聯(lián)鎖；煙氣管路和預(yù)熱空氣管路上的位于蓄熱器進(jìn)、出口位置的閥門均為快開蝶閥，并且聯(lián)鎖。
[0033]蓄熱器的熱量來自前一次燃燒設(shè)備工作時(shí)的脫硝后排煙，即:上一次燃燒設(shè)備工作時(shí)段內(nèi)，煙氣首先進(jìn)行脫硝，脫硝后三、四百攝氏度的煙氣逐次、或并聯(lián)進(jìn)入蓄熱器陣列
11、12……In。蓄熱時(shí)，蓄熱器上的煙氣管路閥門(例如閥門a和b)處于開啟狀態(tài)，而蓄熱器上的預(yù)熱空氣管路閥門(例如閥門c和d)則處于關(guān)閉狀態(tài)。流經(jīng)蓄熱器后的煙氣可直接進(jìn)入脫硝后煙道(即閥門i所在管路)，并經(jīng)引風(fēng)機(jī)2外排。當(dāng)脫硝后煙氣溫度大幅度降低導(dǎo)致蓄熱器溫度水平亦降低時(shí)，可關(guān)閉SCR反應(yīng)器與蓄熱器(組)之間的閥門，煙氣通過原有煙道(即閥門i所在管路)繞過蓄熱器直接排放。蓄熱器內(nèi)部安裝多個(gè)溫度測(cè)點(diǎn)，用來對(duì)蓄熱器進(jìn)行整體溫度監(jiān)控。當(dāng)蓄熱器的整體溫度水平達(dá)到或高于預(yù)定值后，切斷蓄熱器上的煙氣和空氣管路，蓄熱完成。
[0034]在柴油機(jī)或燃油鍋爐啟動(dòng)前一段時(shí)間，開啟預(yù)熱空氣系統(tǒng)對(duì)選擇性催化SCR反應(yīng)器4內(nèi)的催化劑層5進(jìn)行預(yù)熱。即開啟連接預(yù)熱空氣管路上的的鼓風(fēng)機(jī)3，連同蓄熱器11進(jìn)、出口上的預(yù)熱空氣管路閥門(閥門c和d)—并打開，但蓄熱器11上的煙氣管路閥門(閥門a和b)則處于關(guān)閉狀態(tài)。將經(jīng)過蓄熱器11升溫后的熱空氣通過閥門h所在的預(yù)熱空氣管路從下部通入SCR反應(yīng)器4 (此時(shí)閥門g所在管路關(guān)閉)，從下往上(與SCR反應(yīng)器4內(nèi)煙氣流動(dòng)方向相反)對(duì)催化劑層5進(jìn)行加熱，即最下一層催化劑先被加熱，逐次往上。預(yù)熱催化劑層5后的空氣從SCR反應(yīng)器4上部出來，經(jīng)閥門j排入脫硝后煙道(即閥門i所在管路?？梢娫摴苈吩谛顭崞餍顭釙r(shí)用來排煙，在催化劑層預(yù)熱時(shí)則用來排放預(yù)熱后的空氣)。當(dāng)最下一層催化劑溫度不再上升或上升速度很慢時(shí)，表明蓄熱器11已不再具有向SCR反應(yīng)器4放熱的能力，因此馬上關(guān)閉蓄熱器11上所有的閥門(閥門a、b、c、d)，使蓄熱器11停止工作。其后開啟新的蓄熱器12上的預(yù)熱空氣管路，將蓄熱器12投入運(yùn)行，從而繼續(xù)獲得高溫的熱空氣。此時(shí)需關(guān)閉反應(yīng)器4進(jìn)、出口預(yù)熱空氣管路上的閥門h和閥門j，同時(shí)快速打開(或給以一定的時(shí)間提前量)反應(yīng)器4進(jìn)、出口預(yù)熱空氣管路上的閥門g和閥門m從而開始自上往下(與煙氣流動(dòng)方向相同)對(duì)催化劑層5進(jìn)行加熱。即最上層催化劑先被加熱，逐次往下。當(dāng)最上一層催化劑溫度不再上升時(shí)(或上升速度很慢時(shí))，關(guān)閉反應(yīng)器進(jìn)、出口預(yù)熱空氣管路上的閥門g和閥門m，同時(shí)快速打開(或給以一定的時(shí)間提前量)反應(yīng)器進(jìn)、出口預(yù)熱空氣管路上的閥門h和閥門j。重復(fù)上述過程，經(jīng)過若干次正、反向交替預(yù)熱，直至再開啟任何蓄熱器各層催化劑5的加權(quán)平均溫度也不再上升(或上升速度很慢)時(shí)為止。關(guān)閉整套預(yù)熱空氣系統(tǒng)，完成對(duì)催化劑層5的預(yù)熱，就此為熱煙氣的SCR脫硝提供了良好的反應(yīng)溫度條件。
[0035]當(dāng)無煙氣或煙溫低于蓄熱器溫度時(shí)，蓄熱器的蓄熱可通過船用蒸汽的輔助加熱來完成。即關(guān)閉蓄熱器11上的閥門b、c、d，繼而打開蒸汽閥門k，對(duì)蓄熱器內(nèi)部的蓄熱材料進(jìn)行加熱，直至蓄熱材料的整體溫度接近蒸汽溫度。蓄熱后的低溫乏蒸汽通過閥門a最終進(jìn)入引風(fēng)機(jī)2排放。
【權(quán)利要求】
1.一種船用選擇性脫硝SCR催化劑的快速預(yù)熱工藝，其特征在于:包括以下步驟: a、蓄熱:通過至少一個(gè)蓄熱器蓄熱，蓄熱器采用煙氣蓄熱，煙氣來自于此前船用燃燒設(shè)備工作階段時(shí)的排煙，煙氣通過煙氣管路通入到SCR反應(yīng)器，經(jīng)過SCR反應(yīng)器處理的煙氣再經(jīng)過煙氣管道通入蓄熱器，通過設(shè)置在煙氣管道尾部的引風(fēng)機(jī)帶動(dòng)煙氣流動(dòng)，并將處理后的煙氣排放； b、預(yù)熱:將室外空氣通過預(yù)熱空氣管道通入蓄熱器，通過設(shè)置在預(yù)熱空氣管道端部的鼓風(fēng)機(jī)帶動(dòng)空氣流動(dòng)，經(jīng)蓄熱器預(yù)熱后的熱空氣分為兩路，從上往下或從下往上地進(jìn)入SCR反應(yīng)器，對(duì)催化劑床層進(jìn)行加熱，當(dāng)催化劑床層的溫度不再上升時(shí)，即正在工作的蓄熱器已不再具有向SCR反應(yīng)器放熱的能力時(shí)，關(guān)閉原有工作的蓄熱器，并開啟新的蓄熱器，從而繼續(xù)獲得高溫的預(yù)熱空氣，并使其改變方向進(jìn)入SCR反應(yīng)器來對(duì)催化劑床層進(jìn)行預(yù)熱； C、預(yù)熱完成:經(jīng)過若干次正、反向預(yù)熱過程，直至任何蓄熱器繼續(xù)工作也無法再進(jìn)一步提高催化劑床層的加權(quán)平均溫度時(shí)，關(guān)閉整套預(yù)熱空氣系統(tǒng)，完成對(duì)催化劑的預(yù)熱； d、排放:最后將完成SCR反應(yīng)器預(yù)熱后的空氣并入原有脫硝尾部煙道，經(jīng)引風(fēng)機(jī)抽出排放。
2.如權(quán)利要求1所述的船用選擇性脫硝SCR催化劑的快速預(yù)熱工藝，其特征在于:當(dāng)預(yù)熱空氣系統(tǒng)工作時(shí)，關(guān)閉某個(gè)蓄熱器或一組正在并聯(lián)工作的蓄熱器組的判據(jù)為:各層催化劑的加權(quán)平均溫度隨時(shí)間的變化率Λ ((tl+t2+ +tn)/n)/A τ小于一個(gè)預(yù)先設(shè)定值，其中tn表示催化劑層的第η個(gè)測(cè)點(diǎn)，τ表示時(shí)間。
3.如權(quán)利要求1所述的船用選擇性脫硝SCR催化劑的快速預(yù)熱工藝，其特征在于:當(dāng)船舶無排煙或煙氣溫度低 于蓄熱器溫度時(shí)，將連接蓄熱器的蒸汽閥門打開，對(duì)蓄熱器內(nèi)部的蓄熱材料進(jìn)行加熱，直至蓄熱材料的整體溫度達(dá)到蒸汽溫度。
4.如權(quán)利要求1所述的船用選擇性脫硝SCR催化劑的快速預(yù)熱工藝，其特征在于:可直接用天然氣燃燒后的煙氣對(duì)蓄熱器進(jìn)行加熱。
5.一種船用選擇性脫硝SCR催化劑的快速預(yù)熱系統(tǒng)，其特征在于:包括至少一個(gè)蓄熱器，以及與其連接的煙氣管路、預(yù)熱空氣管路，所述煙氣管路通入原煙氣，依次連接SCR反應(yīng)器、蓄熱器，其尾部設(shè)置有引風(fēng)機(jī)；所述預(yù)熱空氣管路通入室外空氣，其端部設(shè)有鼓風(fēng)機(jī)，連接蓄熱器后分為兩路，分別接入SCR反應(yīng)器的頂部和底部，該兩路預(yù)熱空氣管路從SCR反應(yīng)器出來后合為一路，然后與煙氣管路尾部連接。
6.如權(quán)利要求5所述的船用選擇性脫硝SCR催化劑的快速預(yù)熱系統(tǒng)，其特征在于:還包括蒸汽管路，所述蒸汽管路內(nèi)通入蒸汽，連接蓄熱器。
7.如權(quán)利要求5所述的船用選擇性脫硝SCR催化劑的快速預(yù)熱系統(tǒng)，其特征在于:所述蓄熱器由高比熱容的材料組成，蓄熱器外包裹有保溫層。
8.如權(quán)利要求7所述的船用選擇性脫硝SCR催化劑的快速預(yù)熱系統(tǒng)，其特征在于:所述高比熱容的材料為蓄熱小球。
9.如權(quán)利要求8所述的船用選擇性脫硝SCR催化劑的快速預(yù)熱系統(tǒng)，其特征在于:所述蓄熱小球?yàn)檠趸行∏?、陶瓷材料?br> 10.如權(quán)利要求5所述的船用選擇性脫硝SCR催化劑的快速預(yù)熱系統(tǒng)，其特征在于:所述蓄熱器內(nèi)部安裝有若干個(gè)溫度測(cè)點(diǎn)，用來對(duì)蓄熱器進(jìn)行整體溫度監(jiān)控。
11.如權(quán)利要求5所述的船用選擇性脫硝SCR催化劑的快速預(yù)熱系統(tǒng)，其特征在于:所述蓄熱器為多個(gè)時(shí)，多個(gè)蓄熱器并聯(lián)。
12.如權(quán)利要求6所述的船用選擇性脫硝SCR催化劑的快速預(yù)熱系統(tǒng)，其特征在于:所述煙氣管路在進(jìn)SCR反應(yīng)器和出SCR反應(yīng)器的位置、進(jìn)蓄熱器和出蓄熱器的位置均設(shè)有閥門；預(yù)熱空氣管路在進(jìn)蓄熱器和出蓄熱器的位置、進(jìn)SCR反應(yīng)器和出SCR反應(yīng)器的位置、以及連接煙氣管路的位置均設(shè)有閥門；蒸汽管路在進(jìn)入蓄熱器的位置設(shè)有閥門。
13.如權(quán)利要求12所述的船用選擇性脫硝SCR催化劑的快速預(yù)熱系統(tǒng)，其特征在于:煙氣管路和預(yù)熱空氣管路上的位于SCR反應(yīng)器進(jìn)、出口位置的閥門均為快開蝶閥，并且聯(lián)鎖；煙氣管路和預(yù)熱空氣管路上的位于蓄熱器進(jìn)、出口位置的閥門均為快開蝶閥，并且聯(lián)鎖。
【文檔編號(hào)】B01D53/56GK103962005SQ201410190437
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年5月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月8日
【發(fā)明者】王德榮, 林瑜 申請(qǐng)人:南通亞泰船舶工程有限公司