[發明專利]一種SCR催化劑磨損更換時機判斷方法

在審

• 申請號: 202210290485.7
• 申請日: 2022-03-23
• 公開（公告）號: CN114755130A
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 安敬學;羅雪嬌;趙瑞松;繩冉冉;楊彬;張素麗;張天樺;虞昊天
• 申請（專利權）人: 中國大唐集團科學技術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所(普通合伙) 41179
• 代理人: 林新園

本發明涉及一種SCR催化劑磨損更換時機判斷方法，本發明通過計算磨損量與實際磨損量進行比對，對磨損量計算公式中的常數進行修正，使磨損量的計算更貼合實際，提高測量的準確度；基于不同負荷段、不同位置、不同時間權重、不同參數類型進行數據庫搭建，通過大量的系統實施前的測量數據，精準預測系統實施后的實際磨損數據，一旦數據采集完成且系統實施后，磨損量的計算將呈現實時性的特征，與實驗室磨損試驗相比更貼近現場實際，與數值仿真方法相比，能夠體現實時性；本發明方法實施后，磨損量的獲取更加便捷，只與時間及負荷相關，可實施顯示任一位置的磨損情況，從而實時獲取不同位置的磨損參數，并給出了催化劑的更換時機。

技術領域

本發明設計SCR反應器催化劑磨損處理，特別是一種SCR催化劑磨損更換時機判斷方法。

背景技術

隨著我國大氣污染物排放標準中氮氧化物50mg/m3的排放限值的實施，脫硝系統(SCR)已成為電站鍋爐的必備配套設施，脫硝系統可靠運行的重要性也日益凸顯。

國內某電廠為上海鍋爐廠制造的2×660MW超超臨界變壓直流爐，配上海某環保工程有限公司的SCR脫硝系統。該脫硝系統2010年投入使用，2011年發現催化劑出現磨損問題，2013年初再次停爐檢查發現催化劑已出現大面積磨損，且磨損情況呈現一定的規律性，對催化劑磨損區域及積灰區域進行了統計，磨損及積灰區域如圖7所示(圖中百分數表示磨損的嚴重程度，100％表示已穿透)。

一般認為催化劑積灰磨損的機理為脫硝反應器內首先出現積灰，之后導致煙道流通面積減小，進而不積灰區域內的煙氣流速增加，最終導致不積灰區域磨損增加。

磨穿的催化劑進而會形成煙氣走廊，導致SCR性能大幅降低，氨逃逸升高而造成空氣預熱器堵塞問題的發生，進而造成引風機能耗增加，造成碳排放的增加，為我國雙碳目標的實現造成了不利影響。

在設計合理的情況下，如果SCR催化劑全斷面煙氣場比較均勻，則催化劑的磨損也會趨于均勻，這樣在催化劑達到使用壽命后，進行整體更換就不會影響SCR的使用性能。然而SCR反應器內部，煙氣場全斷面分布不可能均勻一致，這樣就會導致反應器內部的催化劑使用壽命不同，這樣就會造成局部反應效率低的情況出現，造成局部氨逃逸身高，造成空預器堵塞問題的發生，但是催化劑磨損程度在運行中難以監測，其更換時機更是難以把控，因此研究SCR催化劑的運行可靠性及安全性變的極為迫切。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的是提供一種SCR催化劑磨損更換時機判斷方法，可有效解決催化劑磨損更換時機在先準確判斷的問題，以適應氮氧化物的排放需求及氨逃逸的有效控制。

為了實現上述目的，本發明的技術方案是：

一種SCR催化劑磨損更換時機判斷方法，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：

Ea＝λC₀×Ug^3.4×D_i^3.3

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

B、參數獲取

在SCR反應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的煙道區域作為測量位置的備選區域，選取的測孔位置為備選區域的任一測孔，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