一种脱硝系统催化剂活性的评价方法及脱硝效率的修正方法技术方案

本发明专利技术涉及一种脱硝系统催化剂活性的评价方法及脱硝效率的修正方法。该评价方法包括以下步骤：1)获取脱硝系统入口烟气中NO

An evaluation method of catalyst activity and correction method of denitration efficiency in denitration system

【技术实现步骤摘要】
一种脱硝系统催化剂活性的评价方法及脱硝效率的修正方法
本专利技术属于催化剂活性的评价领域，具体涉及一种脱硝系统催化剂活性的评价方法及脱硝效率的修正方法。
技术介绍
选择性催化还原(SelectiveCatalyticReduction，SCR)是目前火电厂烟气脱硝的主流技术，其是利用还原剂(NH3、尿素和氨水等)在催化剂的作用下，选择性地与烟气中的NOx反应，生成氮气和水。脱硝催化剂是火电厂烟气SCR脱硝系统的核心。催化剂的活性不仅决定了脱硝设施的运行状况，而且也对脱硝系统的运行费用影响巨大，目前，催化剂活性的检测主要通过机组停机检修时从反应器内进行催化剂样块取样，然后在实验室进行催化剂活性实验。实验室检测的反应条件与现场实际工况存在明显差异，检测结果难以真实反映催化剂在现场条件下的活性。通过合理可靠的技术手段，对催化剂活性进行在线监测，并根据结果给出运行的合理化建议对于SCR脱硝系统的稳定、可靠、经济运行具有重要意义。公告号为CN103499671B的中国专利技术专利公开了一种现场测试火电厂SCR系统脱硝催化剂活性的方法，其是通过测试平均脱硝效率，测定活性常数来获得催化剂活性的现场评价参数。该评价方法需获取的检测参数较多，评价过程较为复杂。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种脱硝系统催化剂活性的评价方法，以解决现有方法的评价过程复杂的问题。本专利技术的第二个目的在于提供一种脱硝系统脱硝效率的修正方法。为实现上述目的，本专利技术的脱硝系统催化剂活性的评价方法的技术方案是：一种脱硝系统催化剂活性的评价方法，包括以下步骤：1)获取SCR反应器入口烟气中NOx的折算浓度(折算到标准状态、干基、6％氧含量，下同)、氧含量，以及SCR反应器出口氨逃逸浓度、出口净烟气中NOx的折算浓度(折算到标准状态、干基、6％氧含量，下同)；2)将步骤1)所获取的数据代入公式(1)-(3)计算脱硝修正效率：式(1)-(3)中，η修为脱硝修正效率，％，反映催化剂的状态；η为脱硝效率，％；为氨逃逸浓度，ppm；CNO为入口烟气中NO的浓度，ppm；为入口烟气中NOx的折算浓度，mg/Nm3；为出口净烟气中NOx的折算浓度，mg/Nm3；O2为入口烟气的氧含量，％；3)在线监测脱硝修正效率的变化趋势，如脱硝修正效率出现下移趋势，则表明催化剂活性下降。传统的脱硝效率计算公式没有计入氨逃逸浓度的影响，在喷氨过量氨逃逸浓度严重超标时仍能有较高的效率，仅对其进行监测难以如实反映催化剂活性。本专利技术提供的催化剂活性的评价方法，主要是基于对脱硝效率的修正来对催化剂活性进行在线评价，其在喷氨过量时受氨/氮摩尔比影响较小，从而可以更稳定、准确地反映催化剂的实际活性。SCR反应器出口(脱硝出口)的NOxCEMS(烟气在线监测系统)测点常受烟气流场、运行负荷、磨煤机组合方式等影响而出现代表性不强的问题(难以反映烟道平均NOx浓度)，若利用其计算脱硝效率易出现失真，为提高脱硝效率的计算准确性，优选的，以脱硫系统出口的净烟气中NOx的折算浓度为以脱硫出口处NOx为计算依据，烟气已经过脱硝下游设备进一步的混合及引风机的搅拌混合，测点代表性更强，因而可以更准确地反映真实脱硝效率。一般每台燃煤发电机组有两个SCR反应器，业内习惯上称为A侧和B侧，为更准确地获得相应参数的测试数据，优选的，脱硝系统包括A侧SCR反应器和B侧SCR反应器，η、CNO、O2为A侧SCR反应器和B侧SCR反应器相应数据的平均值。为更好地对催化剂的活性状况进行预警，优选的，根据SCR入口烟气中NOx折算浓度的长期平均数据、SCR出口烟气NOx折算浓度的设计值、氨逃逸浓度的预警值，代入公式(1)-(3)计算脱硝修正效率预警值。在催化剂活性正常的情况下，脱硝修正效率会维持在预警值以上随脱硝入口及脱硫出口NOx折算浓度波动而波动，一旦其下降至预警值，则需考虑进行催化剂的检修、活性测试等工作。从SCR系统的高效、经济运行方面考虑，氨逃逸浓度的预警值需根据燃用煤质特性、空预器烟气侧差压增长速度等因素确定，如可设定为3～10ppm。本专利技术的脱硝系统脱硝效率的修正方法的技术方案是：一种脱硝系统脱硝效率的修正方法，包括以下步骤：1)获取SCR反应器入口烟气中NOx的折算浓度、氧含量，以及SCR反应器出口氨逃逸浓度、出口净烟气中NOx的折算浓度；2)将步骤1)所获取的数据代入公式(1)-(3)计算脱硝修正效率：式(1)-(3)中，η修为脱硝修正效率，％，反映催化剂的状态；η为脱硝效率，％；为氨逃逸浓度，ppm；CNO为入口烟气中NO的浓度，ppm；为入口烟气中NOx的折算浓度，mg/Nm3；为出口净烟气中NOx的折算浓度，mg/Nm3；O2为入口烟气的氧含量，％。本专利技术的脱硝系统脱硝效率的修正方法，通过计入氨逃逸浓度，对喷氨量过大、氨逃逸率超标的情况下的脱硝效率进行修正，其受氨/氮摩尔比影响较小，可以更稳定、准确地反映催化剂的实际活性。为提高出口净烟气中NOx的折算浓度的测算准确性，优选的，以脱硫系统出口的净烟气中NOx的折算浓度为为更准确地获得相应参数的测试数据，优选的，脱硝系统包括A侧SCR反应器和B侧SCR反应器，η、CNO、O2为A侧SCR反应器和B侧SCR反应器相应数据的平均值。具体实施方式本专利技术主要是通过对SCR系统实际脱硝效率的修正来评价催化剂的活性，由于相应的测点数据均为实际工况数据，且该方法通过纳入氨逃逸率影响尽量抵消喷氨过量时脱硝效率受氨/氮摩尔比的影响程度，从而可使修正后的脱硝效率更准确地反映催化剂当前的实际活性，通过持续在线评价脱硝修正效率趋势并预警，有利于合理安排SCR检修工作。原脱硝效率的计算公式为：－SCR反应器入口烟气中NOx折算浓度，mg/Nm3；－SCR反应器出口烟气中NOx折算浓度，mg/Nm3。SCR运行中，随着氨/氮摩尔比的逐渐增加，脱硝效率随之增加，当超出催化剂反应能力后，氨逃逸率会显著增加。通常，对脱硝效率的评价应在氨逃逸率不超过3ppm的前提下进行，此时的脱硝效率也可反映出催化剂的实际状态和反应能力。而在喷氨量过大、氨逃逸率超标的情况下，SCR会获得更高的脱硝效率，但此时的脱硝效率是“失真”的，不能反映出催化剂的实际状态。修正后的脱硝效率纳入氨逃逸率影响，在喷氨过量时能够相对地受氨/氮摩尔比影响较小，从而可以更稳定、准确地反映催化剂的实际活性。下面结合具体实施例对本专利技术的实施方式作进一步说明。以下实施例中，NOx的折算浓度计算公式为：式(4)中，为烟气中NOx的折算浓度(折算到标准状态、干基、6％氧含量)，mg/Nm3；C’NO为实测干烟气中NO的浓度，ppm；O’2为烟气的氧含量，％。本专利技术的一种脱硝系统催化剂活性的评价方法的具体实施例，包括以下步骤：<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脱硝系统催化剂活性的评价方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1)获取SCR反应器入口烟气中NO

【技术特征摘要】
1.一种脱硝系统催化剂活性的评价方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)获取SCR反应器入口烟气中NOx的折算浓度、氧含量，以及SCR反应器出口氨逃逸浓度、出口净烟气中NOx的折算浓度；
2)将步骤1)所获取的数据代入公式(1)-(3)计算脱硝修正效率：









式(1)-(3)中，η修为脱硝修正效率，％，反映催化剂的状态；η为脱硝效率，％；为氨逃逸浓度，ppm；CNO为入口烟气中NO的浓度，ppm；为入口烟气中NOx的折算浓度，mg/Nm3；为出口净烟气中NOx的折算浓度，mg/Nm3；O2为入口烟气的氧含量，％；
3)在线监测脱硝修正效率的变化趋势，如脱硝修正效率出现下移趋势，则表明催化剂活性下降。


2.如权利要求1所述的脱硝系统催化剂活性的评价方法，其特征在于，以脱硫系统出口的净烟气中NOx的折算浓度为


3.如权利要求1所述的脱硝系统催化剂活性的评价方法，其特征在于，脱硝系统包括A侧SCR反应器和B侧SCR反应器，η、CNO、O2为A侧SCR反应器和B侧SCR反应器相应数据的平均值。


4.如权利要求1-3中任一项所述的脱硝系统催化剂活性的评价方法，其特征在于，根据入口烟...

【专利技术属性】
技术研发人员：姬亚，王磊，秦淇，蓝晓村，程金武，安敬学，王礼鹏，邢振中，罗雪娇，逯朝锋，杨泽生，绳冉冉，
申请(专利权)人：中国大唐集团科学技术研究院有限公司华中电力试验研究院，
类型：发明
国别省市：河南;41