[发明专利]SCR脱硝系统优化控制方法及其系统有效

专利信息
申请号: 201310329161.0 申请日: 2013-07-31
公开(公告)号: CN103425103A 公开(公告)日: 2013-12-04
发明(设计)人: 李德波 申请(专利权)人: 广东电网公司电力科学研究院
主分类号: G05B19/418 分类号: G05B19/418
代理公司: 广州华进联合专利商标代理有限公司 44224 代理人: 王茹;曾旻辉
地址: 510080 广东*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: scr 系统 优化 控制 方法 及其
【权利要求书】:

1.一种SCR脱硝系统优化控制方法,其特征在于,包括以下步骤: 

分别在氮氨比比大于1和小于1时,测量获取SCR脱硝系统在预设温度下NO的反映参数; 

根据以下公式计算在氮氨比大于1时,各个温度下NO的表观反应速率常数KNO: 

其中,εB为催化剂床层的孔隙率,L为催化剂的长度,u为烟气的表观速度,η为脱硝效率; 

根据以下公式计算在氮氨比小于1时,各个温度下NH3的吸附速率常数 : 

其中,CNO为NO的摩尔浓度,为NO的反应器入口摩尔浓度,α为活性修正系数,KNO为上述NO的表观反应速率常数; 

根据计算获取的各个温度下NO的表观反应速率常数KNO,以及各个温度下NH3的吸附速率常数,作ln(KNO)-1/RT以及ln(KNH3)-1/RT的线性拟合; 

根据拟合结果,分别获取两条拟合曲线的斜率为KNO或的活化能,获取两条拟合曲线的截距为KNO或的指前因子的自然对数值; 

根据KNO或的活化能,以及KNO或的指前因子的自然对数值,建立所述SCR脱硝系统的反应器的微元体积的控制模型; 

根据所述SCR脱硝系统的反应器的微元体积的控制模型,对所述SCR脱硝系统进行动力优化控制。 

2.如权利要求1所述的SCR脱硝系统优化控制方法,其特征在于,分别在氮氨比比大于1和小于1时,测量获取SCR脱硝系统在预设温度下NO的反映参数的步骤包括: 

分别在氨氮比分别为0.5、0.8和1.1时,对所述SCR脱硝系统输入测试气体,测量获取所述SCR脱硝系统分别在温度为290℃、320℃、350℃和380℃时 NO的反映参数; 

其中,所述测试气体为300ppmNO,5%O2,10%H2O,其余的为N2。 

3.如权利要求2所述的SCR脱硝系统优化控制方法,其特征在于,在每次测试时先通入N2和O2,设置加热器的升温速率为10K/min升至设定温度,待温度保持稳定,通入NO气体,待NO的浓度稳定后,记录NO浓度,再通入NH3进行反应,待反应后的NO浓度趋于稳定后,记录NO浓度。 

4.如权利要求1至3任意一项所述的SCR脱硝系统优化控制方法,其特征在于,所述SCR脱硝系统中NO的反映参数包括: 

催化剂床层的孔隙率、催化剂的长度、烟气的表观速度、脱硝效率、NO的摩尔浓度、NO的反应器入口摩尔浓度、活性修正系数和NO的表观反应速率常数。 

5.如权利要求1所述的SCR脱硝系统优化控制方法,其特征在于,根据KNO或KNH3的活化能,以及KNO或KNH3的指前因子的自然对数值,建立所述SCR脱硝系统的反应器的微元体积的控制模型的步骤包括: 

根据计算获得的KNO或KNH3的活化能,以及KNO或KNH3的指前因子的自然对数值,获取NO的表观反应速率常数的表达式: 

KNO=Aexp(-E/RT) 

其中,A为NO反应的指前因子,E为NO反应的活化能,R为摩尔气体常数; 

获取氨氮比大于1时,所述SCR脱硝系统的反应速率方程: 

RNO=KNOCNO

式中,KNO为NO的表观反应速率常数,CNO为NO的摩尔浓度; 

获取氨氮比小于1时,所述SCR脱硝系统的反应速率方程: 

其中,为NH3的覆盖率,CNO为NO的摩尔浓度。 

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