[發(fā)明專利]一種SCR催化劑磨損更換時機判斷方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210290485.7
• 申請日: 2022-03-23
• 公開（公告）號: CN114755130A
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 安敬學(xué);羅雪嬌;趙瑞松;繩冉冉;楊彬;張素麗;張?zhí)鞓?/a>;虞昊天
• 申請（專利權(quán)）人: 中國大唐集團科學(xué)技術(shù)研究院有限公司中南電力試驗研究院
• 主分類號: G01N3/56
• 分類號: G01N3/56;G06F17/15
• 代理公司: 鄭州中鼎萬策專利代理事務(wù)所(普通合伙) 41179
• 代理人: 林新園

1.一種SCR催化劑磨損更換時機判斷方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、確定磨損量計算公式

A、確定公式

采用以下公式進行催化劑磨損量的確定：

式中:Ea為催化劑磨損量，λ為常數(shù)，C₀為煙氣中飛灰濃度，U_g為反應(yīng)器內(nèi)的煙氣速度，D_i為煙氣中飛灰的平均粒徑；

B、參數(shù)獲取

在SCR反應(yīng)器首層催化劑上方選取測量位置，避開煙道的漸縮漸擴段對應(yīng)的煙道區(qū)域作為測量位置的備選區(qū)域，選取的測孔位置為備選區(qū)域的任一測孔，并在測量位置通過測孔測量該位置的煙氣速度、飛灰濃度以及飛灰粒徑；

C、通過催化劑實際磨損量修正磨損量計算公式

根據(jù)步驟B獲取煙氣速度、飛灰濃度以及飛灰粒徑的測試數(shù)據(jù)，利用磨損量計算公式得出計算磨損量，利用停機機會，檢查對應(yīng)位置催化劑實際磨損量，與磨損經(jīng)驗公式進行對比，將實際磨損量代入磨損量計算公式，修正磨損量計算公式中的常數(shù)λ,計算得到λ1，重復(fù)上述過程，依次得到λ2、λ3…，應(yīng)至少進行3次修正，取平均值后得到λn，得到最終磨損量E計算公式，如下：

步驟二、獲取SCR全斷面煙氣場參數(shù)

A、測量截面及測點位置的選取

在距離催化劑頂面500-1000mm的范圍內(nèi)選擇一截面作為測量截面；

用經(jīng)緯線將截面分割成若干正方形，各個正方形對角線的交點即為測點位置；

B、建立測量參數(shù)原始數(shù)據(jù)庫

針對磨損計算公式，需要對SCR入口截面進行煙氣速度分布、飛灰濃度分布以及飛灰粒徑分布的測量，由于機組的負荷是隨時變動的，不能用一個負荷點的煙氣速度分布、飛灰濃度分布以及飛灰粒徑分布來表征整個時間段的磨損特征，因此需要測試各個負荷段的煙氣速度分布、飛灰濃度分布以及飛灰粒徑分布；

定義測試負荷段在100％ECR-30％ECR中選取，測試負荷段至少選取3個，在各個測試負荷段工況下測量各個測點位置的煙氣速度、飛灰濃度以及飛灰粒徑并記錄，建立測量參數(shù)原始數(shù)據(jù)庫；

步驟三、計算磨損系數(shù)E

把實際運行全負荷段的煙氣參數(shù)帶入磨損系數(shù)計算公式，計算磨損系數(shù)E：

式中：

T為全負荷段的運行時間，ΔT為兩個負荷段之間的運行時間，C_0i為運行負荷段內(nèi)的飛灰濃度，U_gi為運行負荷段內(nèi)的煙氣速度，D_ii為運行負荷段內(nèi)的平均粒徑，上述飛灰濃度、煙氣速度和平均粒徑均通過測量參數(shù)原始數(shù)據(jù)庫進行取值，當運行負荷位于相鄰兩測試負荷段之間時，取較大負荷段工況下的數(shù)據(jù)代入公式進行計算；

步驟四、催化劑更換判斷

根據(jù)各負荷段、各磨損位置的催化劑磨損系數(shù)E計算結(jié)果，對對應(yīng)位置的催化劑是否需要更換進行判斷：

a、若E＞0.3，則需要進行催化劑更換；

b、若E＜0.3且催化劑使用壽命大于20000小時，則需要進行催化劑更換；

c、若E＜0.3且催化劑使用壽命小于20000小時，則不需要進行催化劑更換；

E值越大代表磨損程度越嚴重。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SCR催化劑磨損更換時機判斷方法，其特征在于，所述步驟二建立測量參數(shù)原始數(shù)據(jù)庫時，定義測試負荷段為100％ECR、95％ECR、90％ECR、85％ECR、80％ECR、75％ECR、70％ECR、65％ECR、60％ECR、55％ECR、50％ECR、45％ECR、40％ECR、35％ECR、30％ECR，在各個測試負荷段工況下測量各個測點位置的煙氣速度、飛灰濃度以及飛灰粒徑并記錄，建立測量參數(shù)原始數(shù)據(jù)庫。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SCR催化劑磨損更換時機判斷方法，其特征在于，所述步驟三建立測量參數(shù)原始數(shù)據(jù)庫時，飛灰粒徑的選取方法為：各個負荷段工況下取各測點位置的飛灰樣品，分別對上述飛灰樣品進行飛灰粒徑篩選統(tǒng)計，獲得樣品粒度在0～500μm之間的分布規(guī)律，按0～28μm、28～38μm、38～50μm、50～63μm、63～80μm、80～90μm、90～100μm、100～160μm、160～200μm、200～250μm、250～400μm、400～500μm、＞500μm進行重量百分比統(tǒng)計，并按rosin-rammler模型進行平均粒徑計算，得到各個測試負荷段工況下各個測點位置的平均粒徑。