[發明專利]SCR脫硝系統優化控制方法及其系統

有效

• 申請號: 201310329161.0
• 申請日: 2013-07-31
• 公開（公告）號: CN103425103A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 李德波
• 申請（專利權）人: 廣東電網公司電力科學研究院
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 王茹;曾旻輝

1.一種SCR脫硝系統優化控制方法，其特征在于，包括以下步驟：?

分別在氮氨比比大于1和小于1時，測量獲取SCR脫硝系統在預設溫度下NO的反映參數；?

根據以下公式計算在氮氨比大于1時，各個溫度下NO的表觀反應速率常數K_NO：?

其中，ε_B為催化劑床層的孔隙率，L為催化劑的長度，u為煙氣的表觀速度，η為脫硝效率；?

根據以下公式計算在氮氨比小于1時，各個溫度下NH₃的吸附速率常數?：?

其中，C_NO為NO的摩爾濃度，為NO的反應器入口摩爾濃度，α為活性修正系數，K_NO為上述NO的表觀反應速率常數；?

根據計算獲取的各個溫度下NO的表觀反應速率常數K_NO，以及各個溫度下NH₃的吸附速率常數，作ln(K_NO)-1/RT以及ln(K_NH3)-1/RT的線性擬合；?

根據擬合結果，分別獲取兩條擬合曲線的斜率為K_NO或的活化能，獲取兩條擬合曲線的截距為K_NO或的指前因子的自然對數值；?

根據K_NO或的活化能，以及K_NO或的指前因子的自然對數值，建立所述SCR脫硝系統的反應器的微元體積的控制模型；?

根據所述SCR脫硝系統的反應器的微元體積的控制模型，對所述SCR脫硝系統進行動力優化控制。?

2.如權利要求1所述的SCR脫硝系統優化控制方法，其特征在于，分別在氮氨比比大于1和小于1時，測量獲取SCR脫硝系統在預設溫度下NO的反映參數的步驟包括：?

分別在氨氮比分別為0.5、0.8和1.1時，對所述SCR脫硝系統輸入測試氣體，測量獲取所述SCR脫硝系統分別在溫度為290℃、320℃、350℃和380℃時?NO的反映參數；?

其中，所述測試氣體為300ppmNO，5%O₂，10%H₂O，其余的為N₂。?

3.如權利要求2所述的SCR脫硝系統優化控制方法，其特征在于，在每次測試時先通入N₂和O₂，設置加熱器的升溫速率為10K/min升至設定溫度，待溫度保持穩定，通入NO氣體，待NO的濃度穩定后，記錄NO濃度，再通入NH₃進行反應，待反應后的NO濃度趨于穩定后，記錄NO濃度。?

4.如權利要求1至3任意一項所述的SCR脫硝系統優化控制方法，其特征在于，所述SCR脫硝系統中NO的反映參數包括：?

催化劑床層的孔隙率、催化劑的長度、煙氣的表觀速度、脫硝效率、NO的摩爾濃度、NO的反應器入口摩爾濃度、活性修正系數和NO的表觀反應速率常數。?

5.如權利要求1所述的SCR脫硝系統優化控制方法，其特征在于，根據K_NO或K_NH3的活化能，以及K_NO或K_NH3的指前因子的自然對數值，建立所述SCR脫硝系統的反應器的微元體積的控制模型的步驟包括：?

根據計算獲得的K_NO或K_NH3的活化能，以及K_NO或K_NH3的指前因子的自然對數值，獲取NO的表觀反應速率常數的表達式：?

K_NO＝Aexp(-E/RT)?

其中，A為NO反應的指前因子,E為NO反應的活化能，R為摩爾氣體常數；?

獲取氨氮比大于1時，所述SCR脫硝系統的反應速率方程：?

R_NO＝K_NOC_NO

式中，K_NO為NO的表觀反應速率常數，C_NO為NO的摩爾濃度；?

獲取氨氮比小于1時，所述SCR脫硝系統的反應速率方程：?

其中，為NH₃的覆蓋率，C_NO為NO的摩爾濃度。?