[发明专利]一种基于脱硝反应动力学方程的电站SCR喷氨控制方法

权利要求书

1.一种基于脱硝反应动力学方程的电站SCR喷氨控制方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

S1将电站锅炉SCR脱硝系统等分为n个反应区域，基于化学反应动力学方程对每个反应区域内部建立反应模型，该反应模型具体如下：

式中，r_a(i)为第i个反应区域NH₃的吸附速率，为吸附反应的初始指前因子，E_a为NH₃吸附反应的活化能，E_a取为零，R为气体常数，R取8.317，T为烟气温度，为第i个反应区域NH₃的浓度，为第i个反应区域表面吸附态NH₃在催化剂上的覆盖率，r_d(i)为第i个反应区域NH₃的脱附速率，为NH₃发生脱附反应的初始指前因子，E_d为NH₃发生脱附反应的活化能，α为吸附态NH₃对脱附反应活化能的影响常数，r_NOx(i)第i个反应区域NOx被还原的反应速率，为NOx被还原的初始指前因子，E_NOx为NOx被还原的反应活化能，C_NOx(i)为第i个反应区域NOx的浓度，为NH₃在催化剂核心反应区域的覆盖率，r_i-s(i)为第i个反应区域内部吸附态NH₃转换为表面吸附态NH₃的反应速率，为NH₃发生表面-内部交换的初始指前因子，E_si为NH₃发生表面-内部交换的反应活化能，为第i个反应区域内部吸附态NH₃在催化剂上的覆盖率，r_s-i(i)为第i个反应区域表面吸附态NH₃转换为内部吸附态NH₃的反应速率，Ω_surf为催化剂对表面吸附态NH₃的吸附能力，V_SCR为SCR反应器内各催化剂层烟气流通体积的总和，Q_n为n个反应区域烟气的体积流量，Ω_inter为催化剂对内部吸附态NH₃的吸附能力，为第i+1个反应区域NH₃的浓度，C_NOx(i+1)为第i+1个反应区域NOx的浓度，为第i+1个反应区域表面吸附态NH₃在催化剂上的覆盖率，为第i+1个反应区域内部吸附态NH₃在催化剂上的覆盖率，i为1～n；

S2对步骤S1建立的反应模型中的未知参数进行确定，并选取最佳参数从而获得实际反应模型；

S3利用该实际反应模型，根据当前时刻的工况参数对未来p个时刻的反应器出口NOx浓度、NH₃逃逸浓度和吸附态NH₃在催化剂上的覆盖率进行预测，并通过上述预测值构建优化性能指标，获得使该优化性能指标取得最小值或达到最大迭代次数的最佳喷氨量变化率，从而确定并执行下一时刻的喷氨量；

S4根据下一时刻的工况参数重复步骤S3，从而实现滚动优化。

2.如权利要求1所述的基于脱硝反应动力学方程的电站SCR喷氨控制方法，其特征在于，所述步骤S1中划分的各反应区域内部烟气浓度一致，烟气从第1个反应区域进入从第n个反应区域流出。

3.如权利要求1所述的基于脱硝反应动力学方程的电站SCR喷氨控制方法，其特征在于，所述步骤S2中需要确定的未知参数为E_NOx、E_d、E_si、α、Ω_surf、Ω_inter。