[0054] 反應(yīng)器出口 NOx濃度為：
[0055] CN0x,out = CN0x, in( 1_Π?) ( 1-?) . . . ( l_rli) (2)
[0056] 式中，CNQx,cmt為反應(yīng)器出口 NOx濃度(ppm)，CNQx, in為反應(yīng)器進(jìn)口 NOx濃度(ppm)。
[0057] 步驟S104:獲取所述現(xiàn)場反應(yīng)器出口 NOx的實(shí)際濃度CNQx,cmt。
[0058] 步驟S105:計(jì)算并判斷所述計(jì)算濃度CNClx^l和所述實(shí)際濃度CNOx.cmt偏差值的絕對 值是否大于設(shè)置的誤差因子。
[0059] 如果所述計(jì)算濃度&^。31和所述實(shí)際濃度(：Ν〇χ,_偏差值的絕對值大于設(shè)置的誤差 因子，則進(jìn)行步驟S106修正所述催化劑活性修正系數(shù)α，在本實(shí)施例中，所述催化劑活性修 正系數(shù)α進(jìn)行修正的調(diào)整步長為0.001，當(dāng)然并不限于所述步長。并重復(fù)步驟S102至S104,計(jì) 算出新的所述現(xiàn)場反應(yīng)器出口 NOX的計(jì)算濃度Cn〇X, cal。
[0060] 如果所述計(jì)算濃度&(^。31和所述實(shí)際濃度CNOx.cmt偏差值的絕對值小于或等于設(shè)置 的誤差因子，則進(jìn)行步驟S107直接輸出所述催化劑真實(shí)活性1和所述催化劑活性修正系數(shù) α〇
[0061] 針對上述方法，如圖4所示，本實(shí)施例還提供了催化劑活性評價(jià)裝置，所述評價(jià)裝 置包括氣、液體控制混合單元1、反應(yīng)器單元2和產(chǎn)物分析單元3。
[0062] 所述氣、液體控制混合單元1包括氣體控制單元和液體控制單元。
[0063] 所述氣體控制單元包括原料氣、氣路調(diào)節(jié)劑流量控制系統(tǒng)、預(yù)熱器、保溫箱、混合 器等。進(jìn)行活性評價(jià)的氣體采用模擬煙氣，煙氣成分包括Ν 2、02、NO、NH3、S02、Ν2、0 2、NO、S02經(jīng) 美國BROOKS質(zhì)量流量計(jì)控制后進(jìn)入氣體預(yù)熱器，預(yù)熱器將混合氣體加熱至一定的溫度，再 經(jīng)過保溫管線，進(jìn)入到反應(yīng)器入口的保溫箱內(nèi)，氣體混合器放置在保溫箱內(nèi)，NH 3經(jīng)過流量 計(jì)控制后直接進(jìn)入混合器，所有氣體和水再次混合后，進(jìn)入到反應(yīng)器內(nèi)。
[0064] 所述液體控制單元包括液體儲罐、計(jì)量栗、汽化器等。計(jì)量栗采用美國進(jìn)口連續(xù)柱 塞栗，具有流量連續(xù)，控制準(zhǔn)確的特點(diǎn)，流量范圍0.01-9.99ml/min。模擬煙氣中的水蒸氣采 用液體控制單元進(jìn)行控制，液體貯罐中的水通過計(jì)量后首先進(jìn)入汽化器，在汽化器內(nèi)全部 氣化后再進(jìn)入混合器與氣體原料混合。
[0065] 所述反應(yīng)器單元2包括反應(yīng)器、加熱器等。反應(yīng)器為50 X 50 X 200mm的方形不銹鋼 反應(yīng)器，加熱器將反應(yīng)器加熱至所需要的反應(yīng)溫度，反應(yīng)器內(nèi)有一段高度為200mm的恒溫 區(qū)，催化劑可放置在恒溫區(qū)內(nèi)，以保證溫度的均勻性。同時(shí)為了測定催化劑床層內(nèi)真實(shí)反應(yīng) 溫度及溫度分布均勻性，在催化劑床層內(nèi)插有Φ2Χ1的金屬管，用于測量床層軸向溫度分 布。
[0066] 所述產(chǎn)物分析單元3包括氣液分離器、煙氣分析儀等。反應(yīng)后的氣體經(jīng)氣液分離器 將水與氣體分開，以避免水對煙氣分析儀的影響，然后氣體進(jìn)行煙氣分析儀進(jìn)行分析。
[0067] 所述評價(jià)裝置的所有操作和檢測儀表可以通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行監(jiān)控。
[0068] 在開始測試后，待反應(yīng)器入口的煙氣條件參數(shù)穩(wěn)定后，方可進(jìn)入測試計(jì)時(shí)階段，要 求各煙氣濃度參數(shù)波動低于5%。要求催化劑活性測試時(shí)間應(yīng)至少在2小時(shí)以上。要保證在 測試計(jì)時(shí)期內(nèi)，煙氣條件及運(yùn)行工況的相對穩(wěn)定。測試期間，若煙氣條件發(fā)生變化時(shí)，應(yīng)穩(wěn) 定1小時(shí)后方可進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。
[0069] 當(dāng)活性測試裝置通入煙氣后，首先要進(jìn)行混合預(yù)熱，混合預(yù)熱爐的溫度宜設(shè)定為 200°C，期間對進(jìn)出口煙氣參數(shù)進(jìn)行測試，當(dāng)連續(xù)兩次測試結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)偏差小于10%后，可進(jìn) 入正式測試階段。
[0070] 目前燃煤電廠SCR反應(yīng)空速的設(shè)計(jì)值為3000-40001^,本實(shí)施例中擬定的空速為 35001^。燃煤電廠SCR反應(yīng)器入口煙氣溫度一般為320-400 °C，結(jié)合某電廠的調(diào)研結(jié)果并參 考國內(nèi)外文獻(xiàn)，本實(shí)施例中所述催化劑活性檢測過程中SCR反應(yīng)器煙氣溫度為350°C。測試 催化劑活性時(shí)，氨氮比必須大于1，本實(shí)施例中的氨氮比為1.1。根據(jù)上述方法及測試條件， 可對催化劑進(jìn)行活性常數(shù)的測試。
[0071] 當(dāng)測試結(jié)束時(shí)，關(guān)閉除N2外其余各煙氣，繼續(xù)通入％至3〇!^11后，可關(guān)閉整個(gè)測試 裝置系統(tǒng)，確保反應(yīng)器內(nèi)其他煙氣殘留成分，以及催化劑溫度在100°c以下，否則繼續(xù)通入 N2o
[0072] 為進(jìn)一步說明本實(shí)施例提供的催化劑活性檢測方法的有效性，下面將結(jié)合某機(jī)組 進(jìn)行進(jìn)一步的說明，所述機(jī)組的反應(yīng)器填裝有兩層催化劑。
[0073] 所述機(jī)組的催化劑結(jié)構(gòu)參數(shù)、現(xiàn)場性能試驗(yàn)參數(shù)及催化劑表觀活性檢測值分別如 表1、表2、表3所不，修正結(jié)果如表4所不。
[0074]表1:催化劑結(jié)構(gòu)參數(shù)
[0076]表2:現(xiàn)場性能試驗(yàn)參數(shù)
[0078] 表3:催化劑表觀活性(Nm/h)
[0080]表4:催化劑活性修正結(jié)果
[0082] 從表4可以看出，催化劑的真實(shí)活性要比催化劑表觀活性低，這反應(yīng)出現(xiàn)場實(shí)際運(yùn) 行催化劑受到現(xiàn)場運(yùn)行條件的影響，活性要降低。其中反應(yīng)器第一層催化劑真實(shí)活性只有 表觀活性的78%，反應(yīng)器第二層催化劑真實(shí)活性只有表觀活性的78%，所以催化劑真實(shí)活 性要低于催化劑表觀活性，活性修正系數(shù)為〇. 78。
[0083] 本發(fā)明實(shí)施例中提供的鍋爐脫硝系統(tǒng)催化劑活性檢測方法，利用現(xiàn)場性能試驗(yàn)獲 得的SCR反應(yīng)器真實(shí)脫硝性能對實(shí)驗(yàn)室測得的催化劑活性并進(jìn)行修正，得到了催化劑的真 實(shí)活性，為當(dāng)前我國電站鍋爐SCR脫硝系統(tǒng)催化劑運(yùn)行管理，提高了理論基礎(chǔ)。
[0084]需要說明的是，在本文中，諸如"第一"和"第二"等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一 個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之 間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語"包括"、"包含"或者其任何其他變體意在 涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些 要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè) 備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句"包括一個(gè)……"限定的要素，并不排除 在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
[0085]以上所述僅是本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解或?qū)崿F(xiàn)本發(fā) 明。對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的 一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明 將不會被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一 致的最寬的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種鍋爐脫硝系統(tǒng)催化劑活性檢測方法，其特征在于，包括： 對現(xiàn)場機(jī)組的催化劑進(jìn)行取樣，并在催化劑活性評價(jià)裝置中進(jìn)行活性檢測，得到催化 劑樣品的表觀活性 構(gòu)建每層催化劑真實(shí)活性Κι與表觀活性之間存在線性比例關(guān)系馬=心，其中，認(rèn)定 代表了各層催化劑活性大小的相對比例，α為催化劑活性修正系數(shù)； 采用逐層計(jì)算的方法，計(jì)算出每層催化劑的脫硝效率ruW及現(xiàn)場反應(yīng)器出口 NOx的計(jì)算 濃度Cn日x,cal; 獲取所述現(xiàn)場反應(yīng)器出口 NOX的實(shí)際濃度CnOx, out; 計(jì)算并判斷所述計(jì)算濃度Cn日X, cal和所述實(shí)際濃度Cn日X, out偏差值的絕對值是否大于設(shè)置 的誤差因子； 如果所述計(jì)算濃度Cn日x,eal和所述實(shí)際濃度Cn日X, out偏差值的絕對值大于設(shè)置的誤差因 子，則修正所述催化劑活性修正系數(shù)α，并重復(fù)按照所述逐層計(jì)算的方法，計(jì)算出所述現(xiàn)場 反應(yīng)器出口 NOX的計(jì)算濃度CN0x,cal; 如果所述計(jì)算濃度Cn日X,cal和所述實(shí)際濃度Cn日X, out偏差值的絕對值小于或等于設(shè)置的誤 差因子，則直接輸出所述催化劑真實(shí)活性Κι和所述催化劑活性修正系數(shù)α。2. 根據(jù)權(quán)利要1所述的鍋爐脫硝系統(tǒng)催化劑活性檢測方法，其特征在于，所述在催化劑 活性評價(jià)裝置中進(jìn)行活性檢測，得到所述催化劑的表觀活性馬，包括： 獲取模擬煙氣流量f、催化劑樣品的表面積AtBst、N出進(jìn)口濃度N出,inlet和N出出口濃度 NHs, outlet ； 根據(jù)Ktest = -AVtestln( l-TlN日X),得到所述催化劑的表觀活性Ki, test; 其中，AVtest為活性檢測的面速度riNOx為NOx脫除率3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍋爐脫硝系統(tǒng)催化劑活性檢測方法，其特征在于，所述催化劑 活性修正系數(shù)α的初始值設(shè)置為1，對所述催化劑活性修正系數(shù)α進(jìn)行修正的調(diào)整步長為 0.001。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的鍋爐脫硝系統(tǒng)催化劑活性檢測方法，其特征在于，獲取所述模 擬煙氣流量戶所述ΝΗ3進(jìn)口濃度畑3, inlet和所述Ν也出口濃度畑3, outlet的方法，包括： 每隔30min測定一次所述模擬煙氣流量f kw、所述N也進(jìn)口濃度N也,inlet和所述N也出口濃 度畑3, nutlet的Ξ個(gè)煙氣參數(shù)； 判斷相鄰兩次煙氣參數(shù)的測量結(jié)果相對偏差是否大于10% ; 如果相鄰兩次煙氣參數(shù)的測量結(jié)果相對偏差大于10%，則重新調(diào)整并穩(wěn)定所述催化劑 活性評價(jià)裝置，重新進(jìn)行計(jì)時(shí)測試。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍋爐脫硝系統(tǒng)催化劑活性檢測方法，其特征在于，所述在催化 劑活性評價(jià)裝置中進(jìn)行活性檢測的測試條件包括:SCR反應(yīng)器煙氣溫度為350°C，氨氮比為 1.1。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍋爐脫硝系統(tǒng)催化劑活性檢測方法，其特征在于，對現(xiàn)場機(jī)組 的催化劑進(jìn)行取樣，包括： 截取橫截面積為40 X 40mm、長度為200mm催化劑樣品； 對所述催化劑樣品采用壓縮空氣吹掃去除所述催化劑樣品孔道內(nèi)的堵塞物。
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例公開了一種鍋爐脫硝系統(tǒng)催化劑活性檢測方法，首先對現(xiàn)場機(jī)組的催化劑進(jìn)行取樣，并在催化劑活性評價(jià)裝置中進(jìn)行活性檢測，得到催化劑樣品的表觀活性Ki,test，然后構(gòu)建每層催化劑真實(shí)活性Ki與表觀活性之間存在線性比例關(guān)系，最后通過對現(xiàn)場反應(yīng)器出口NOx的計(jì)算濃度CNOx,cal和實(shí)際濃度CNOx,out的對比，來修正所述表觀活性Ki,test，最終獲得催化劑的真實(shí)活性Ki。本發(fā)明實(shí)施提供檢測方法真實(shí)的反應(yīng)了現(xiàn)場催化劑活性，為提高催化劑及反應(yīng)器性能計(jì)算準(zhǔn)確度以及提高催化劑更新方案評估可靠性，提供了一種新的理論基礎(chǔ)和技術(shù)手段。
【IPC分類】G01N31/10
【公開號】CN105572291
【申請?zhí)枴緾N201510953706
【發(fā)明人】沈鑫, 閆永梅, 趙丹妮, 李月梅, 曹敏, 周年榮, 張林山, 黃星, 李鵬, 毛天, 常亞東
【申請人】云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2015年12月17日