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原文传递一种SCR脱硝系统催化剂寿命在线预测方法

专利名称：	一种SCR脱硝系统催化剂寿命在线预测方法
摘要：	本发明提供了一种SCR脱硝系统催化剂寿命在线预测方法，该方法根据催化剂入口处的实际氨氮摩尔比，建立脱硝效率与催化剂活性之间的关系，使计算过程与电厂实际运行情况相符，减小了预测得到的催化剂寿命的误差；同时，该方法综合考虑了脱硝系统中不同区域的催化剂的失活程度不同的情况，将烟道截面不同区域的平均脱硝效率用于催化剂寿命在线预测，从而避免了采取单一数据进行寿命在线预测造成的误差较大的问题。该方法使电厂能够准确掌握催化剂的失活程度和剩余使用寿命，有利于保证SCR脱硝系统高效经济稳定地运行。
专利类型：	发明专利
申请人：	中国华电科工集团有限公司
发明人：	胡小夫;郝正;汪洋;王云;王争荣;苏军划;张锡乾;李伟;王烨
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T21:00:00+0805
申请号：	CN201911370638.3
公开号：	CN111044668A
代理机构：	北京三聚阳光知识产权代理有限公司
代理人：	魏巍
分类号：	G01N31/10;B01D53/86;G;B;G01;B01;G01N;B01D;G01N31;B01D53;G01N31/10;B01D53/86
申请人地址：	100000 北京市丰台区汽车博物馆东路6号院1号楼
主权项：	1.一种SCR脱硝系统催化剂寿命在线预测方法，其特征在于，包括如下步骤：获取催化剂运行周期内的NOx入口浓度及烟道截面不同区域中各检测点的NOx出口浓度数据；根据所述NOx入口浓度和NOx出口浓度数据，计算烟道截面不同区域的平均脱硝效率；根据催化剂入口处的实际氨氮摩尔比，建立脱硝效率与催化剂活性之间的关系；根据所述平均脱硝效率及脱硝效率与催化剂活性之间的关系，计算周期催化剂平均活性；根据所述周期催化剂平均活性，计算催化剂失活速率常数，得到催化剂活性与催化剂在役时间的关系，建立催化剂寿命失活曲线，对催化剂寿命进行预测。 2.根据权利要求1所述的SCR脱硝系统催化剂寿命在线预测方法，其特征在于，所述根据所述NOx入口浓度和NOx出口浓度数据，计算烟道截面不同区域的平均脱硝效率的步骤，包括：由各检测点的NOx出口浓度计算烟道截面不同区域的平均NOx出口浓度；由NOx入口浓度、烟道截面不同区域的平均NOx出口浓度及化学反应计量关系，得出烟道截面不同区域的平均脱硝效率。 3.根据权利要求2所述的SCR脱硝系统催化剂寿命在线预测方法，其特征在于，所述由各检测点的NOx出口浓度计算烟道截面不同区域的平均NOx出口浓度的步骤，按如下公式计算：式中，Na为烟道截面不同区域的平均NOx出口浓度；Nn为各NOx检测点的NOx出口浓度；Nmax为NOx出口浓度的最大值；Nmin为NOx出口浓度的最小值；a为SCR脱硝系统烟道内所划分的区域数目，b为各区域出口处NOx检测点的数量，且ab不小于3；所述由NOx入口浓度、烟道截面不同区域的平均NOx出口浓度及化学反应计量关系，得出烟道截面不同区域的平均脱硝效率的步骤，按如下公式计算： ηD＝(Nr-Na)/Nr100％式中，ηD为烟道截面不同区域的平均脱硝效率；Nr为NOx入口浓度。 4.根据权利要求1所述的SCR脱硝系统催化剂寿命在线预测方法，其特征在于，脱硝效率与催化剂活性满足的关系为：式中：η为脱硝效率；r为催化剂入口处的实际氨氮摩尔比；K为催化剂活性；AV是烟气流经催化剂不同区域的平均面速度，单位Nm/h。 5.根据权利要求1所述的SCR脱硝系统催化剂寿命在线预测方法，其特征在于，所述根据所述平均脱硝效率及脱硝效率与催化剂活性之间的关系，计算周期催化剂平均活性的步骤，包括：将运行周期均分为若干子周期，并将各个子周期划分为若干区间，根据各个区间的区间催化剂平均活性(KQ)，计算子周期催化剂平均活性(KZn)；根据各个子周期的子周期催化剂平均活性，计算周期催化剂平均活性；其中，区间催化剂平均活性通过如下方式获取： (1)从一个区间内的每天中选取若干时间点，根据若干时间点的烟道截面不同区域的平均脱硝效率，计算日平均脱硝效率，根据所述日平均脱硝效率，计算区间平均脱硝效率； (2)根据区间平均脱硝效率及脱硝效率与催化剂活性之间的关系，计算区间催化剂平均活性。 6.根据权利要求5所述的SCR脱硝系统催化剂寿命在线预测方法，其特征在于，所述将各个子周期划分为若干区间，根据各个区间的区间催化剂平均活性(KQ)，计算子周期催化剂平均活性的步骤，按如下公式计算：式中，KZn为子周期催化剂平均活性；KQi代表子周期内各区间的区间催化剂平均活性，e代表子周期内划分的区间的个数；所述根据各个子周期的子周期催化剂平均活性，计算周期催化剂平均活性的步骤，按如下公式计算：式中，KZ为周期催化剂平均活性；KZni代表运行周期内各个子周期的子周期催化剂平均活性，f代表运行周期内划分的子周期的个数；所述从一个区间内的每天中选取若干时间点，根据若干时间点的烟道截面不同区域的平均脱硝效率，计算日平均脱硝效率的步骤，按如下公式计算：式中，ηR为日平均脱硝效率；ηDi代表每天内所选取的若干时间点的烟道截面不同区域的平均脱硝效率；c是每天内选取的时间点的个数，且c不小于3；ηMaxD是各个时间点的平均脱硝效率(ηD)的最大值；ηMinD是各个时间点的平均脱硝效率(ηD)的最小值；所述根据所述日平均脱硝效率，计算区间平均脱硝效率的步骤，按如下公式计算：式中，ηQ为区间平均脱硝效率；ηRi代表区间内每天的日平均脱硝效率；d为区间中的天数，且d不小于3；ηMaxR是区间内日平均脱硝效率(ηR)的最大值；ηMinR是区间内日平均脱硝效率(ηR)的最小值。 7.根据权利要求1所述的SCR脱硝系统催化剂寿命在线预测方法，其特征在于，所述根据所述周期催化剂平均活性，计算催化剂失活速率常数的步骤，按如下公式计算： KZ＝K0exp(-QtZ) 式中：K0为催化剂初始活性，单位Nm/h；tZ为子周期的大小，单位为年。 8.根据权利要求1所述的SCR脱硝系统催化剂寿命在线预测方法，其特征在于，催化剂活性与催化剂在役时间的关系为： Kt＝K0exp(-Qt) 式中：t为催化剂的在役时间，单位为年；Kt为催化剂在役时间为t时的催化活性。 9.根据权利要求5或6所述的SCR脱硝系统催化剂寿命在线预测方法，其特征在于，所述将运行周期划分为若干区间的步骤中，各个所述区间的天数相同；所述从一个区间内的每天中选取若干时间点，根据若干时间点的烟道截面不同区域的平均脱硝效率，计算日平均脱硝效率的步骤中，各时间点之间的间隔相等。 10.根据权利要求9所述的SCR脱硝系统催化剂寿命在线预测方法，其特征在于，所述各时间点之间的间隔为1、2、3或4h；所述区间的天数不大于30天；所述运行周期不小于30天。
所属类别：	发明专利