本發(fā)明涉及催化劑，尤其涉及為了有效地對電站nox污染物進(jìn)行凈化而被通電加熱的電加熱溫度可調(diào)節(jié)平板式催化劑。

背景技術(shù)：

氮氧化物（nox）是三大大氣污染物之一，可引發(fā)一系列的環(huán)境問題，嚴(yán)重危害人體健康和生態(tài)安全。我國最新的gb13223-2011《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》已經(jīng)實(shí)施，各電站燃煤鍋爐除了采用低nox燃燒設(shè)備和爐內(nèi)燃燒優(yōu)化等技術(shù)措施抑制nox的生成外，對于燃燒過程中已經(jīng)生成的nox普遍采用選擇性催化還原法（scr）脫硝設(shè)備進(jìn)行煙氣脫硝。

近年來，隨著國家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，全國電網(wǎng)裝機(jī)容量也隨著增大，全國的用電機(jī)構(gòu)也發(fā)生了變化。第一產(chǎn)業(yè)的用電量比例呈逐年下降趨勢，第二、第三產(chǎn)業(yè)的用電占比呈逐年上升的是勢頭，這也勢必造成電網(wǎng)峰谷差日趨增加。由于我國大多數(shù)的電源組成結(jié)構(gòu)大都以火電為主，大容量火電機(jī)組參與深度調(diào)峰，成為一種必然趨勢。保證調(diào)峰機(jī)組在低負(fù)荷運(yùn)行時實(shí)現(xiàn)污染物達(dá)標(biāo)排放，是目前亟待解決的問題。

隨著國家對燃煤電廠nox的排放控制越來越嚴(yán)苛，我國多個發(fā)電集團(tuán)和地方政府已經(jīng)提出要使燃煤發(fā)電的污染物排放達(dá)到甚至低于燃?xì)獍l(fā)電的排放水平，而要實(shí)現(xiàn)“超低排放”。在scr煙氣脫硝系統(tǒng)中，催化劑是最重要的組成部分之一，其性能直接影響到scr系統(tǒng)的脫硝效果。目前應(yīng)用最廣泛的催化劑都是高溫催化劑，其最佳反應(yīng)溫度在300℃-420℃之間，在火電廠應(yīng)用中，一般只能選擇高塵布置，即布置在鍋爐省煤器與空預(yù)器之間。然而，機(jī)組在低負(fù)荷運(yùn)行時，scr入口煙氣溫度往往無法達(dá)到催化劑最佳反應(yīng)溫度，有時煙氣溫度只有200℃左右，過低的煙氣溫度可能造成污染物脫除不充分，排放濃度往往無法達(dá)到國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，使得機(jī)組無法在低負(fù)荷段達(dá)標(biāo)運(yùn)行，是阻礙火電機(jī)組參與深度調(diào)峰的重要因素。

現(xiàn)有的低溫催化劑還處在研究階段，無法滿足工業(yè)應(yīng)用的迫切需求，為此，研究適用于火力發(fā)電機(jī)組在低負(fù)荷運(yùn)行的催化劑就具有重要意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種基于基體電加熱的溫度可調(diào)節(jié)平板式催化劑。

技術(shù)方案：為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的基于基體電加熱的溫度可調(diào)節(jié)平板式催化劑，包括主體、固定層和絕緣層，所述主體以薄型不銹鋼篩網(wǎng)為支撐基體，不銹鋼篩網(wǎng)上具有活性材料鍍層；玻璃纖維和二氧化鈦為催化劑載體，所述固定層固定在所述支撐基體的兩側(cè)，所述固定層和主體支撐基體連接在通電回路中，所述絕緣層包裹在固定層外圍。

作為優(yōu)選，所述不銹鋼支撐基體斷面形狀為篩網(wǎng)褶皺板結(jié)構(gòu)，可以有效解決由于電加熱引起的熱膨脹。

作為優(yōu)選，所述通電回路中設(shè)有溫控模塊，所述溫控模塊包括測溫?zé)犭娕?，控制器和電路開關(guān)。測溫?zé)犭娕荚O(shè)置在所述主體支撐載體的多個位置，探測催化劑表面多點(diǎn)的實(shí)際溫度，控制器根據(jù)測得溫度控制通電模塊啟動加熱或停止加熱。

使用時，主體以薄型不銹鋼篩網(wǎng)為支撐基體，玻璃纖維和二氧化鈦為催化劑載體，將五氧化二釩（v2o5）和三氧化鉬（moo3）等活性材料鍍在金屬骨架上。固定層具有良好的導(dǎo)電性，所述固定層固定所述主體支撐基體兩側(cè)，保證良好導(dǎo)電接觸。固定層與外接電源連接，電流流經(jīng)固定層和主體支撐基體，形成通電回路。催化劑溫度探頭探測催化劑表面多點(diǎn)的實(shí)際溫度，且控制器根據(jù)所述催化劑表面溫度和設(shè)定溫度值的對比來控制通電模塊啟動加熱或停止加熱，使得所述主體催化劑表面處于設(shè)定溫度范圍。

有益效果：本發(fā)明通過通電加熱不銹鋼篩網(wǎng)支撐載體，調(diào)節(jié)附著在支撐載體上催化劑的表面溫度，保證煙氣與催化劑接觸時處于最佳反應(yīng)溫度，提高nox污染物的脫除率，以解決現(xiàn)有技術(shù)中用于低溫?zé)煔猸h(huán)境下的scr催化劑存在的問題。

除以上所述的本發(fā)明解決的技術(shù)問題、構(gòu)成技術(shù)方案的技術(shù)特征以及由這些技術(shù)方案的技術(shù)特征所帶來的優(yōu)點(diǎn)外。為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明所能解決的其他技術(shù)問題、技術(shù)方案中包含的其他技術(shù)特征以及這些技術(shù)特征帶來的優(yōu)點(diǎn)做更為清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計。因此，以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的基于基體電加熱的溫度可調(diào)節(jié)平板式催化劑的示意圖；

圖2為圖1在煙氣流動方向的截面圖；

圖中：1為通電裝置，2為溫控模塊，3為測溫傳感器，4為平板式催化劑，5為固定層，6為數(shù)據(jù)采集模塊，7為絕緣層，8為通電電極。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例：

為凈化空氣，嚴(yán)格控制污染物排放，我國大多數(shù)火電機(jī)組已完成scr脫硝系統(tǒng)改造，實(shí)現(xiàn)了低nox達(dá)標(biāo)排放。然而，火電機(jī)組在低負(fù)荷運(yùn)行情況下，由于煙氣溫度偏離催化劑最佳反應(yīng)溫區(qū)，現(xiàn)有的高溫催化劑反應(yīng)活性大大降低，將嚴(yán)重影響對nox污染物的脫除能力，無法實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。為此，本實(shí)施例提供的種基于基體電加熱的溫度可調(diào)節(jié)平板式催化劑，用于凈化火電站scr脫硝系統(tǒng)的煙氣，其通過電加熱調(diào)節(jié)煙氣與催化劑表面接觸的溫度，提高nox污染物的脫除率。其結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要部分的剖面如圖2所示。以平板式催化劑4作為主體，所述平板式催化劑主體4以薄型不銹鋼篩網(wǎng)為支撐基體，玻璃纖維和二氧化鈦為催化劑載體，將五氧化二釩（v2o5）和三氧化鉬（moo3）等活性材料鍍在金屬骨架上。不銹鋼支撐基體斷面形狀為篩網(wǎng)褶皺板結(jié)構(gòu)，可以有效解決由于電加熱引起的熱膨脹問題。平板式催化劑主體4由金屬導(dǎo)電固定層5連接通電裝置1，所述固定層4與所述平板式催化劑不銹鋼支撐載體保持良好導(dǎo)電接觸，電流流經(jīng)固定層和主體支撐基體，形成通電回路。陶瓷絕緣層7包裹在固定層外圍，讓通電回路與外界絕緣，保證系統(tǒng)用電安全。

為實(shí)時監(jiān)控催化劑表面溫度，該基于基體電加熱的溫度可調(diào)節(jié)平板式催化劑還設(shè)置有溫控裝置2，具體的該溫控裝置包括催化劑測溫?zé)犭娕?、溫度控制器和電路開關(guān)。該基于基體電加熱的溫度可調(diào)節(jié)平板式催化劑通電后，所述催化劑溫度探頭探測催化劑表面多點(diǎn)的實(shí)際溫度，且所述控制器根據(jù)所述催化劑表面溫度和設(shè)定溫度值的對比來控制通電模塊啟動加熱或停止加熱，使得主體催化劑4表面處于最優(yōu)反應(yīng)溫度范圍，充分提高催化劑的反應(yīng)活性，保證nox污染物達(dá)標(biāo)排放。此外，該基于基體電加熱的溫度可調(diào)節(jié)平板式催化劑提供了數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)對外傳輸接口，能夠?qū)崿F(xiàn)對該催化劑的實(shí)時在線監(jiān)測。

薄型不銹鋼篩網(wǎng)通電加熱產(chǎn)生大量的熱量，以熱傳導(dǎo)的方式將熱量傳遞給以玻璃纖維和二氧化鈦為主要成分的催化劑載體。催化劑溫度探頭探測催化劑表面多點(diǎn)的實(shí)際溫度，根據(jù)所述催化劑表面溫度控制通電模塊啟動加熱或停止加熱。溫控裝置將催化劑維持在與污染物反應(yīng)的最佳溫度，從而有效提高污染物的脫除率，保證污染物在低溫?zé)煔鈼l件下也可實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。

在本發(fā)明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“設(shè)置”、“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，或者是該發(fā)明產(chǎn)品使用時慣常擺放的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化，在本發(fā)明的原理和技術(shù)思想的范圍內(nèi)，對這些實(shí)施方式進(jìn)行多種變化、修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。