[發明專利]一種SCR脫硝催化劑失活情況快速在線診斷方法

有效

• 申請號: 201010185875.5
• 申請日: 2010-05-28
• 公開（公告）號: CN101846663A
• 公開（公告）日: 2010-09-29
• 發明（設計）人: 高翔;駱仲泱;岑可法;倪明江;李明波;張涌新;吳衛紅;施正倫;周勁松;方夢祥;余春江;王樹榮;程樂鳴;王勤輝
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01N31/10
• 分類號: G01N31/10;G01N7/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 張法高

技術領域

本發明涉及一種SCR脫硝催化劑失活情況快速在線診斷方法。

背景技術

SCR煙氣脫硝是目前NOx控制最為有效、應用最廣的技術之一，已成為國際上火電廠NOx排放控制的主流技術。目前，我國已建或在建的煙氣脫硝工程90％以上采用SCR工藝，基本是采用全套進口或引進SCR關鍵技術和設備的方法建設，不僅投資及運行成本高，且存在適應性難題。催化劑是SCR脫硝技術的核心技術設備，也是主要的消耗品之一，需定期更換。在運行過程中，若催化劑各部分失活速度不一致，則會導致失活速度快的區域脫硝效率下降，氨逃逸率上升，導致NOx排放濃度升高和氨的二次污染等問題。與國際動力煤相比，我國煤炭種類復雜、煤質較差，導致失活速度快、有效使用壽命下降等問題，這就需要對催化劑失活狀況進行密切監測。因此，催化劑失活的在線監測是一項非常重要的關鍵技術，對保障脫硝設施的健康運行和維護、實現我國煙氣脫硝技術的國產化和產業化具有重要的意義。

目前催化劑失活情況的監測存在以下幾個缺點：一是通過取出催化劑模塊進行離線檢測，操作復雜，而且模塊的提取受鍋爐運行的限制，尤其是無SCR反應器旁路時必須等鍋爐停爐后提??；二是通過煙氣分析儀直接測定催化劑層上方和下方NOx濃度，然后根據NOx濃度變化情況來確定脫硝效率，該方法只能反映整層催化劑的工作性能情況，無法給出流經催化劑床層的煙氣流動軌跡，也不能反映出催化劑床層各區域催化劑的失活情況。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種SCR脫硝催化劑失活情況快速在線診斷方法。

SCR脫硝催化劑失活情況快速在線診斷方法包括以下步驟：

1)通過開設在SCR脫硝反應器壁面上的催化劑床層上游煙氣測孔，利用SCR脫硝催化劑失活情況快速在線診斷裝置的SCR脫硝催化劑失活情況快速在線診斷系統探槍的示蹤氣體注入管路將示蹤氣體鋼瓶中的示蹤氣體注入到催化劑床層的上方，示蹤氣體流量通過流量計控制；同時，利用SCR脫硝催化劑失活情況快速在線診斷系統探槍的煙氣取樣管路將煙氣抽取，通過第一煙氣采樣管路送至煙氣分析儀，測量催化劑床層上方示蹤氣體加入位置處的NOx含量、O₂含量、煙氣溫度和煙氣壓力數據；SCR脫硝催化劑失活情況快速在線診斷系統探槍的煙氣取樣管路和示蹤氣體注入管路末端伸入SCR脫硝反應器的距離和角度通過SCR脫硝催化劑失活情況快速在線診斷系統探槍上的煙氣取樣管路刻度、示蹤氣體注入管路刻度和取樣管末端位置指示標記確定；SCR脫硝催化劑失活情況快速在線診斷系統探槍的示蹤氣體注入管路與示蹤氣體供應管路連接，SCR脫硝催化劑失活情況快速在線診斷系統探槍的煙氣取樣管路與第一煙氣采樣管路連接；

2)在催化劑床層的下方通過SCR脫硝催化劑失活情況快速在線診斷系統探槍的煙氣取樣管路將煙氣抽取，通過第二煙氣采樣管路送至煙氣分析儀，監測、確定示蹤氣體的流出位置；同時，測量催化劑床層下方示蹤氣體流經位置處的NOx含量、O₂含量、煙氣溫度和煙氣壓力數據；SCR脫硝催化劑失活情況快速在線診斷系統探槍的煙氣取樣管路和示蹤氣體注入管路末端伸入SCR脫硝反應器的距離和角度通過SCR脫硝催化劑失活情況快速在線診斷系統探槍上的煙氣取樣管路刻度、示蹤氣體注入管路刻度和取樣管末端位置指示標記確定；SCR脫硝催化劑失活情況快速在線診斷系統探槍的煙氣取樣管路與第二煙氣采樣管路連接；

3)通過催化劑床層上游煙氣測孔和催化劑床層下游煙氣測孔，在SCR脫硝反應器的寬度范圍內每隔SCR脫硝反應器寬度1/100-1/20的距離重復進行步驟1)和步驟2)的操作，得到示蹤氣體在催化劑床層上游煙氣測孔和催化劑床層下游煙氣測孔之間空間范圍內的示蹤氣體流動軌跡和NOx含量變化情況；

4)依據NOx含量變化情況得出脫硝效率，結合示蹤氣體流動軌跡間接得到煙氣流動路徑，得到催化劑床層各區域催化劑的脫硝性能：脫硝效率高于或接近設計脫硝效率，則表明該區域催化劑性能良好；脫硝效率若遠低于設計脫硝效率，則表明該區域催化劑失活比較嚴重。