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原文传递一种SCR脱硝催化剂的全寿命管理方法

专利名称：	一种SCR脱硝催化剂的全寿命管理方法
摘要：	本发明的SCR脱硝催化剂的全寿命管理方法，针对当前寿命管理的不足之处，遵循分层计算，整体考虑的原则，提供了一种基于大数据平台的SCR脱硝催化剂的全寿命管理系统。通过分析电厂设计燃煤煤质、设计入口烟气参数等数据，计算当前运行状态下各层SCR脱硝催化剂达到化学寿命保证时间时的活性衰减系数，依托建立的SCR脱硝催化剂全寿命期间的新购检测和在运检测大数据平台对各层SCR脱硝催化剂的寿命曲线和SCR脱硝装置的性能曲线进行拟合修正，同时，结合大数据平台中电厂实时DCS数据与现场实际勘查情况对脱硝风险进行预判以及指导寿命末期的SCR脱硝催化剂进行换装。通过本发明形成基层电厂运行中的催化剂稳定可靠的寿命管理体系，保障电厂脱硝的安全稳定运行。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	国电环境保护研究院有限公司
发明人：	王康;庄柯;朱林;金定强;吴碧君;何文深;周锦晖;姚杰
专利状态：	有效
申请日期：	2018-12-29T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-03T00:00:00+0800
申请号：	CN201811629863.X
公开号：	CN109709260A
代理机构：	南京汇盛专利商标事务所(普通合伙)
代理人：	张立荣
分类号：	G01N31/10(2006.01);G;G01;G01N;G01N31
申请人地址：	210031 江苏省南京市浦口区浦东路10号
主权项：	1.一种SCR脱硝催化剂的全寿命管理方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、收集SCR脱硝催化剂全寿命周期内的检测数据和电厂脱硝的实时DCS数据等；步骤二、拟合各层SCR脱硝催化剂寿命变化曲线；步骤三、拟合脱硝装置性能曲线；步骤四、基于各层SCR脱硝催化剂寿命变化曲线和脱硝装置性能曲线拟合计算模型，计算SCR脱硝催化剂的全寿命周期内各的换装方案的催化剂寿命；步骤五、根据各的换装方案的催化剂寿命进行催化剂换装方案的选择。 2.根据权利要求1所述SCR脱硝催化剂的全寿命管理方法，其特征在于，所述拟合各层SCR脱硝催化剂寿命变化曲线的具体步骤为：步骤2.1、计算各层SCR脱硝催化剂的工况活性K；其中：K为催化剂工况活性，MR为设计NH3/NOx，AV为面速度，η为脱硝效率；步骤2.2、计算SCR脱硝催化剂的失活因子；其中：f(θ)为失活因子，Qi为失活物质的影响系数，f(T)为运行温度的影响系数；步骤2.3、确定活性衰减系数与失活因子、运行时间三者之间的指数函数关系与SCR脱硝催化剂工况活性预测值的修正值； Ke/K0＝e-f(θ)×(t) (5) 其中：Ke/K0为活性衰减系数，K0为SCR脱硝催化剂的初始活性，Ke为SCR脱硝催化剂运行t时间后对应的活性，t为对应的SCR脱硝催化剂运行的时间；其中：Ke'为SCR脱硝催化剂工况活性预测值的修正值，Ke为SCR脱硝催化剂工况活性预测值，K为SCR脱硝催化剂工况活性，t为SCR脱硝催化剂的运行时间，Δt为SCR脱硝催化剂预测的运行时间；步骤2.4、将活性衰减系数代入SCR脱硝催化剂工况活性预测值的修正值中得到修正后的SCR脱硝催化剂寿命预测曲线。 3.根据权利要求2所述SCR脱硝催化剂的全寿命管理方法，其特征在于，所述脱硝效率的计算方法为：其中：η为脱硝效率，C1为入口NOx体积分数，C2为出口NOx体积分数。 4.根据权利要求2所述SCR脱硝催化剂的全寿命管理方法，其特征在于，所述面速度的计算方法为：其中：AV为面速度，Q为设计烟气量，V为催化剂体积，AP为催化剂的几何比表面积。 5.根据权利要求1所述SCR脱硝催化剂的全寿命管理方法，其特征在于，拟合脱硝装置性能曲线的具体步骤为：步骤3.1、根据活性衰减值，得到运行过程中各时间点的Ki′；其中：Ki为SCR脱硝催化剂串联运行时检测计算得到的工况活性，Ke为SCR脱硝催化剂运行时的工况活性，K0为SCR脱硝催化剂初始工况活性；步骤3.2、计算各层SCR脱硝催化剂运行时的脱硝效率ηi′；其中：Ki′为SCR脱硝催化剂串联运行时的工况活性，AV为面速度，ηi′为第i层SCR脱硝催化剂运行时的脱硝效率，MRi为第i层SCR脱硝催化剂入口的NH3/NOx；步骤3.3、脱硝效率计算公式逐层计算出口NOx浓度，并得到整个脱硝装置的脱硝效率η总，最终拟合出一条脱硝效率与时间的变化曲线，即脱硝装置的性能曲线；步骤3.4、利用SCR脱硝催化剂全寿命周期内的抽样检测数据对拟合的脱硝装置性能曲线进行修正。 6.根据权利要求5所述SCR脱硝催化剂的全寿命管理方法，其特征在于，各层SCR脱硝催化剂的入口NH3/NOx的计算方法为：其中：MRi为第i层SCR脱硝催化剂入口的NH3/NOx；MRi-1为第i-1层SCR脱硝催化剂入口的NH3/NOx；ηi-1为第i-1层SCR脱硝催化剂的脱硝效率。 7.根据权利要求1所述SCR脱硝催化剂的全寿命管理方法，其特征在于，所述催化剂换装方案选择前还可通过电厂的实时DCS数据、拟合脱硝效率实时曲线、实际工况下的理论脱硝性能曲线、理论NH3/NOx和实际NH3/NOx下的脱硝效率曲线等，比对脱硝装置性能修正曲线对脱硝过程中可能出现的风险进行预判，从而对选装方案进行优化。 8.根据权利要求7所述SCR脱硝催化剂的全寿命管理方法，其特征在于，所述理论NH3/NOx下的设计脱硝效率曲线的计算方法为：计算理论NH3/NOx；其中：MR理论为运行过程中达到实际脱硝效率需要的理论NH3/NOx；η为运行过程中的实际脱硝效率，为设计氨逃逸值，C1为运行过程中的入口NOx浓度；计算理论NH3/NOx下的脱硝效率η；其中：K为整体工况活性K，AV为面速度，η为运行过程中的实际脱硝效率，MR为理论NH3/NOx。
所属类别：	发明专利