[发明专利]一种SCR脱硝催化剂选型方法

说明书

技术领域

    本发明涉及烟气处理的技术领域，其提供了一种SCR脱硝催化剂选型方法。

背景技术

随着《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011）的实施，燃煤电厂开始广泛应用SCR脱硝系统。SCR脱硝系统的主要原理是在SCR脱硝催化剂的作用下，锅炉排放烟气中喷入的NH₃等还原剂，与烟气中的NOx发生反应生成无害的N₂和H₂O。

针对SCR脱硝系统，现有的技术普遍采用经验来选取特定结构的SCR脱硝催化剂作为整个系统的脱硝催化剂，由于仅仅通过经验选取催化剂，使得后续SCR脱硝催化剂的脱硝效率、寿命不能达到最优状态，且脱硝系统的运行成本高。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种SCR脱硝催化剂选型方法，其在确保达到工程指标的前提下，减少不必要的损耗和事故率，提高系统运行效率，且降低了脱硝系统的运行成本。

一种SCR脱硝催化剂选型方法，其特征在于：其通过分析运行条件及工程要求，获得所需催化剂的相关指标参数，然后在催化剂数据库中定位处和计算出的相关指标参数匹配SCR脱硝催化剂，进而计算出最优的SCR脱硝催化剂用量及反应器内布置方式、系统运行耗氨量、开启/停止喷氨温度，确定压力损失及催化剂寿命。

其进一步特征在于：

其具体步骤如下：

a预先测定烟气组分、飞灰成分、工况参数、反应器设计参数，以及掌握整个系统的设计要求；所述烟气组分包括包括CO₂、O₂、N₂、SO₂和H₂O这5种气体组分在烟气中的体积分数；所述飞灰成分指在烟气飞灰中SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、CaO、MgO、Na₂O、K₂O这7类物质所占的质量分数；所述工况参数包括单元总烟气流量、烟气温度、灰浓度、烟气中NOx含量及烟气压力这5类工况数据，其中灰浓度和烟气中NOx含量数据可依照四种烟气状态类型进行可选输入，并将其余三种状态下换算得到的数值依次也呈列在软件输入界面中；所述烟气状态类型包括湿基、实际氧浓度；湿基、6%氧浓度；干基、实际氧浓度；干基、6%氧浓度这四种烟气状态类型；所述反应器设计参数包括单元编号、单元内反应器数量、初装催化剂层数、单层催化剂模块数、单个模块内催化剂条数这5类设计参数数据；所述整个系统的设计要求包括设计脱硝率、设计SO₂氧化率、设计NH₃逃逸量、设计总压力损失、和催化剂用量的安全系数这五类设计要求；

b将不同孔径规格下SCR脱硝催化剂的各项结构参数输入催化剂数据库；

c根据灰浓度值计算蜂窝孔道节距值，将计算得到的节距值同催化剂数据库中蜂窝结构参数进行对比，并从数据库中选择节距值与计算值最接近的两种蜂窝状催化剂规格，同时标示其分别在数据库中的引用位置；

d根据所确定的数据库中两种蜂窝状催化剂规格引用位置，从催化剂数据库中调出其分别对应的其它结构参数作为计算参数，包括：孔数、孔内边长、内壁厚、外壁厚、比表面积及开孔率；

e根据进口NOx含量、进口灰浓度、烟气中各类组分所占体积分数、飞灰中各类物质所占质量分数、烟气温度、设计脱硝率及设计SO₂氧化率参数，计算催化剂中活性组分V₂O₅应满足的最适质量分数；

f对V₂O₅在催化剂中的最适质量分数计算值，以0.05%为间隔，项数据两侧各进行两次取整取值，得到以计算值为中心的4组可选V₂O₅质量分数值；

g根据进口NOx含量、设计脱硝率及设计NH₃逃逸量，计算工程中所应采用的NH₃/NOx运行参数；

h根据烟气中H₂O和O₂的体积分数、烟气中灰浓度和其中各类物质所占质量分数、烟气温度以及从数据库中调用的蜂窝状催化剂开孔率，对步骤c中所确定的两种催化剂结构的相对比活性进行计算；