[发明专利]一种现场测试火电厂SCR系统脱硝催化剂活性的方法

摘要

本发明介绍了一种现场测试火电厂SCR系统脱硝催化剂活性的方法，该方法包括以下步骤：（1）测定平均脱硝效率。（1.1）测得即时脱硝效率η₁。（1.2）测得即时脱硝效率η₂。（1.3）计算平均脱硝效率η；（2）测定活性常数。（2.1）测定每层NOx递减量Mx。（2.2）测定氨的消耗量。（2.3）测定氨氮摩尔比。（2.4）计算活性常数。（3）获得SCR系统脱硝催化剂活性现场评价参数。本方法：1、能在主机不停运的情况下进行催化剂活性的现场检测；确保测试数据的准确性和代表性。有利实时掌握变化情况，及时调整SCR系统的运行工况。2、无需改装SCR反应器，操作简单方便。

主权项

1.一种现场测试火电厂SCR系统脱硝催化剂活性的方法，该方法包括以下步骤：（1）测定平均脱硝效率，配备烟气分析仪一台，稳定拟现场测试火电厂SCR系统脱硝催化剂活性所涉锅炉负荷，统计拟现场测试火电厂SCR系统脱硝催化剂活性所涉NH₃贮罐中的NH₃量，使用常规方法取该NH₃贮罐中的NH₃与空气混合制成NH₃含量为3～5vol%的NH₃与空气的混合物，将所得NH₃含量为3～5vol%的NH₃与空气的混合物均匀喷射入拟现场测试火电厂SCR系统的脱硝反应器中，待所述SCR系统工况趋于稳定，开始现场测试该SCR系统中各层SCR脱硝催化剂活性，（1.1）使用常规方法，通过所备烟气分析仪，对拟现场测试火电厂SCR系统中各层SCR脱硝催化剂的催化剂模块进行烟气中NOx浓度测试，得该催化剂模块的即时脱硝效率η₁，（1.2）使用常规网络布点法，对拟现场测试的火电厂SCR系统中各层SCR脱硝催化剂的多个催化剂模块进行烟气中NOx浓度测试，得该多个催化剂模块的即时脱硝效率η₂，（1.3）根据步骤（1.1）～（1.2）所得通过各催化剂模块的烟气中NOx浓度及O₂浓度，按下式（1-1）计算各层催化剂的平均脱硝效率η，式（1-1）中，η为平均脱硝效率，C_NO出口为含氧量6%条件下各层催化剂出口的NOx浓度，C_NO入口为含氧量6%条件下各层催化剂出口的NOx浓度；（2）测定活性常数，使用常规方法统计出所述NH₃贮罐中的NH₃变化量，从而获得进入所述SCR系统的第一层催化剂的氨的量，（2.1）测定所述SCR系统中的通过每层催化剂后烟气中递减的NOx的量，统计步骤（1）的测试过程中NH₃的射入量，采用常规方法测试所述第一层催化剂入口和出口NOx的浓度以及烟气流量Q，按照式（2-1）计算出所述第一层NOx递减的量M1，所述第一层催化剂出口的NOx的量即是所述第二层催化剂入口的NOx的量，使用常规方法测试该第二层催化剂出口NOx浓度，从而计算出第二层NOx递减的量M2，以此类推，获得每层NOx递减的量Mx，Mx=Q×(C_NH3入口-C_NH3出口)/30   (2-1)式（2-1）中，Mx为每层NOx递减的量，C_NO出口为各层催化剂出口的NOx浓度，C_NO入口为各层催化剂出口的NOx浓度，（2.2）测定氨的消耗量，根据步骤（2.1）所得每层NOx递减的量Mx，按照式（2-2）计算出每层催化剂上未参与SCR催化反应的氨的量，该未参与所述SCR系统催化反应的氨的量，即为所述各层催化剂层出口NH₃的量，该各层催化剂层出口NH₃的量，亦即下层催化剂入口NH₃的量，n_NH3=n_NH3入口-Mx   （2-2）式（2-2）中，Mx为每层NOx递减的量，n_NH3入口为上层催化剂入口的NH₃浓度，n_NH3为下层催化剂入口NH₃浓度，（2.3）测定氨氮摩尔比。统计SCR系统中每层催化剂入口NH₃的量以及所述SCR系统中的每层催化剂入口NOx浓度，按照式（2-3）计算出所述SCR系统中的每层催化剂的NH₃/NOx氨氮摩尔比α，α=nNH3/nNOx---(2-3)]]>式（2-3）中，α为每层催化剂的NH₃/NOx氨氮摩尔比，n_NH3为各层催化剂入口的NH₃浓度，n_NOx为各层催化剂入口的NOx浓度，（2.4）计算活性常数，按照下式（2-4）计算出所述SCR系统中的每层催化剂表观活性常数K，K=-1Vcat·VRFA1n(1-η/α)---(2-4)]]>式（2-4）中，K为活性常数；V_cat为催化剂体积，单位为m³；V_RF为烟气湿基流量，单位为m³/h；A为催化剂生产厂家提供的催化剂比表面积，单位为m²/m³，η为脱硝效率，α为NH₃/NOx氨氮摩尔比；（3）获得SCR系统脱硝催化剂活性现场评价参数，根据催化剂生产厂家提供的催化剂的设计参数，按照上述式（2-4）计算出K₀的值，并以此值为依据求出作为拟现场测试火电厂SCR系统脱硝催化剂活性现场评价参数K/K₀的值。