一种SCR脱硝系统物料平衡设计方法、系统、设备及介质技术方案

本发明专利技术涉及SCR脱硝技术领域，公开了一种燃煤电厂掺烧污泥后SCR脱硝系统物料平衡设计方法、系统、设备及介质；其中，该方法将进口烟气中的氧气含量和干烟气量假设为预设出口烟气中氧气含量及干烟气量，并将污染物脱除效率转换为标准状态下污染物的实际体积；根据SCR脱硝过程中的化学反应，计算污染物及氨气混合物等物料的变化量；总结系统进出口烟气成分的变化情况，并从中获取系统出口烟气中各成分的参数，与预设出口烟气中氧气含量及干烟气量进行对比，得到的对比误差满足预设要求时，总结物料计算结果。本申请解决了SCR脱硝系统数据的测量中，缺乏进出口物料浓度以及烟气成分变化的现象，并为现场优化运行和性能评估提供指导。导。导。

【技术实现步骤摘要】
一种SCR脱硝系统物料平衡设计方法、系统、设备及介质


[0001]本专利技术涉及SCR脱硝
，特别是涉及一种燃煤电厂掺烧污泥后SCR脱硝系统物料平衡设计方法。

技术介绍

[0002]在燃煤电厂掺烧生活污泥后，计算SCR脱硝系统物料平衡非常重要，能够预测和分析掺烧污泥后对SCR脱硝系统运行的影响。目前燃煤电厂掺烧污泥后，缺少燃煤电厂SCR脱硝系统的物料平衡计算方法。由于缺少相关的物料平衡计算方法，导致现场无法获得SCR脱硝系统进口和出口，物料浓度以及烟气成分变化的规律，现场SCR系统测量仅仅是NO、O2数据，没有物料成分的数据。因此迫切需要提出一种SCR脱硝系统物料平衡计算方法，为现场优化运行和性能评估提供指导。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种SCR脱硝系统物料平衡设计方法、系统、设备及介质，解决目前燃煤电厂掺烧污泥后，对SCR脱硝系统数据的测量，缺乏进出口物料浓度以及烟气成分变化的现象。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术第一方面提供一种燃煤电厂掺烧污泥后SCR脱硝系统物料平衡设计方法，包括以下步骤：
[0005]获取进口烟气中的氧气含量、干烟气量以及进口干烟气中污染物的实际体积，并将所述进口烟气中的氧气含量和干烟气量设为标准状态下预设出口烟气中的氧气含量和干烟气量；
[0006]根据所述预设出口烟气中的氧气含量和干烟气量，将所述出口干烟气中污染物的折算浓度转换为标准状态下出口干烟气中污染物的实际体积；所述出口干烟气中污染物的折算浓度由污染物脱除效率转换得到，所述污染物至少包括一氧化氮；
[0007]根据所述出口干烟气中污染物的实际体积获取SCR脱硝系统反应过程中污染物的反应量，并按照对出口烟气中氨气排放量要求，计算投入系统的脱硝剂用量及标准状态下出口烟气中的氧气含量和干烟气量；
[0008]将所述出口烟气中的氧气含量和干烟气量与所述预设出口烟气中的氧气含量和干烟气量进行对比，得到对比误差；
[0009]判断所述对比误差是否达到预设要求；若达到，则输出所述进口烟气中的氧气含量和干烟气量以及投入系统的脱硝剂用量；若未达到，则更新所述进口烟气中的氧气含量和干烟气量，并重新根据所述进口烟气中的氧气含量和干烟气量进行对比误差的迭代计算，直至所述对比误差达到预设要求。
[0010]进一步地，出口干烟气中污染物的折算浓度由污染物脱除效率通过以下公式进行转换：
[0011][0012]式中，与分别为标准状态下进、出口干烟气中污染物的折算浓度，单位mg/Nm3；为系统的脱污染物效率。
[0013]进一步地，根据所述预设出口烟气中的氧气含量和干烟气量，将所述出口烟气中污染物的折算浓度转换为标准状态下出口烟气中污染物的实际体积，包括：
[0014]将所述出口烟气中污染物的折算浓度通过以下公式转换为出口干烟气中污染物的实际浓度：
[0015][0016]式中，为标准状态下出口干烟气中污染物的实际浓度；为标准状态下预设出口烟气中的氧气含量；
[0017]将所述出口干烟气中污染物的实际浓度通过以下公式转换为所述标准状态下出口干烟气中污染物的实际体积：
[0018][0019]式中，为标准状态下出口干烟气中污染物的实际体积，单位Nm3/(kg垃圾)，V
m
为气体摩尔体积常数；为污染物的摩尔质量，单位g/mol；为标准状态下预设出口烟气中的干烟气量，单位Nm3/(kg垃圾)。
[0020]进一步地，根据所述出口干烟气中污染物的实际体积获取SCR脱硝系统反应过程中污染物的反应量，并按照对出口烟气中氨气排放量要求，计算投入系统的脱硝剂中用量及标准状态下出口烟气中的氧气含量和干烟气量，包括：
[0021]将所述进口干烟气中污染物的实际体积减去所述出口干烟气中污染物的实际体积，得到污染物的反应量：
[0022]根据SCR脱硝过程发生的化学反应，获取氨气和氧气的反应量以及水和氮气的生成量；
[0023]根据所述出口烟气中氨气排放量要求及所述氨气的反应量，获取脱硝剂中氨气用量；
[0024]根据脱硝剂中氨气用量，获取投入系统的脱硝剂用量；
[0025]根据所述氨气和氧气的反应量、水和氮气的生成量以及所述进口烟气中的氧气含量、干烟气量和进口干烟气中污染物的实际体积，获取所述标准状态下出口烟气中的氧气含量和干烟气量。
[0026]进一步地，氨气和氧气的反应量以及水和氮气的生成量分别通过以下公式获取，包括：
[0027][0028][0029][0030][0031]式中，和分别为SCR脱硝过程中NH3、O2和污染物的反应量，H2O和N2的生成量。
[0032]进一步地，根据所述出口烟气中氨气排放量要求及所述氨气的反应量，获取脱硝剂中氨气用量，包括：
[0033]根据所述出口烟气中氨气排放量要求确定出口烟气中氨气的折算浓度；
[0034]通过以下公式计算标准状态下出口烟气中氨气的实际浓度：
[0035][0036]式中，与分别为标准状态下出口烟气中氨气的实际浓度和折算浓度；
[0037]将所述标准状态下出口烟气中氨气的实际浓度通过以下公式转换为所述标准状态下出口烟气中氨气的实际体积：
[0038][0039]式中，为标准状态下系统出口的干烟气中NH3的实际体积；为NH3的摩尔质量；
[0040]将所述标准状态下出口烟气中氨气的实际体积与所述氨气的反应量相加，得到脱硝剂中氨气用量。
[0041]进一步地，根据所述氨气和氧气的反应量、水和氮气的生成量以及所述进口烟气中的氧气含量、干烟气量和进口干烟气中污染物的实际体积，获取所述标准状态下出口烟气中的氧气含量和干烟气量，包括：
[0042]根据所述氨气和氧气的反应量、水和氮气的生成量以及所述进口烟气中的氧气含量、干烟气量以及进口干烟气中污染物的实际体积，计算出口烟气中一氧化氮的排放量、氧气的排放量、氮气的排放量和氨气的排放量；其中，一氧化氮的排放量、氧气的排放量、氮气的排放量和氨气的排放量分别通过以下公式计算得到：
[0043][0044][0045][0046][0047]式中，和分别为出口烟气中NO、NH3、N2和O2的排放量；和分别为进口烟气中NO、N2和O2的输入量；和分别为SCR脱硝反应中NO、NH3和O2的反应量以及N2的生成量；所述进口烟气中N2的输入量从所述进口烟气的干烟气量中获取；为所述脱硝剂中氨气用量；
[0048]所述标准状态下出口烟气中的氧气含量为所述出口烟气中氧气的排放量；
[0049]所述标准状态下出口烟气中的干烟气量通过以下公式获取：
[0050][0051]式中，与分别为标准状态下进、出口干烟气量。
[0052]本专利技术第二方面提供一种燃煤电厂掺烧污泥后SCR脱硝系统物料平衡设计系统，包括：
[0053]数据获取模块，用于获取进口烟气中的氧气含量、干烟气量以及进口干烟气中污染物的实际体积，并本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种SCR脱硝系统物料平衡设计方法，其特征在于，包括以下步骤：获取进口烟气中的氧气含量、干烟气量以及进口干烟气中污染物的实际体积，并将所述进口烟气中的氧气含量和干烟气量设为标准状态下预设出口烟气中的氧气含量和干烟气量；根据所述预设出口烟气中的氧气含量和干烟气量，将所述出口干烟气中污染物的折算浓度转换为标准状态下出口干烟气中污染物的实际体积；所述出口干烟气中污染物的折算浓度由污染物脱除效率转换得到，所述污染物至少包括一氧化氮；根据所述出口干烟气中污染物的实际体积获取SCR脱硝系统反应过程中污染物的反应量，并按照对出口烟气中氨气排放量要求，计算投入系统的脱硝剂用量及标准状态下出口烟气中的氧气含量和干烟气量；将所述出口烟气中的氧气含量和干烟气量与所述预设出口烟气中的氧气含量和干烟气量进行对比，得到对比误差；判断所述对比误差是否达到预设要求；若达到，则输出所述进口烟气中的氧气含量和干烟气量以及投入系统的脱硝剂用量；若未达到，则更新所述进口烟气中的氧气含量和干烟气量，并重新根据所述进口烟气中的氧气含量和干烟气量进行对比误差的迭代计算，直至所述对比误差达到预设要求。2.根据权利要求1所述的一种SCR脱硝系统物料平衡设计方法，其特征在于，所述出口干烟气中污染物的折算浓度由污染物脱除效率通过以下公式进行转换：式中，与分别为标准状态下进、出口干烟气中污染物的折算浓度，单位mg/Nm3；为系统的脱污染物效率。3.根据权利要求2所述的一种SCR脱硝系统物料平衡设计方法，其特征在于，所述根据所述预设出口烟气中的氧气含量和干烟气量，将所述出口烟气中污染物的折算浓度转换为标准状态下出口烟气中污染物的实际体积，包括：将所述出口烟气中污染物的折算浓度通过以下公式转换为出口干烟气中污染物的实际浓度:式中，为标准状态下出口干烟气中污染物的实际浓度；为标准状态下预设出口烟气中的氧气含量；将所述出口干烟气中污染物的实际浓度通过以下公式转换为所述标准状态下出口干烟气中污染物的实际体积：
式中，为标准状态下出口干烟气中污染物的实际体积，单位Nm3/(kg垃圾)，Vm为气体摩尔体积常数；为污染物的摩尔质量，单位g/mol；为标准状态下预设出口烟气中的干烟气量，单位Nm3/(kg垃圾)。4.根据权利要求1所述的一种SCR脱硝系统物料平衡设计方法，其特征在于，所述根据所述出口干烟气中污染物的实际体积获取SCR脱硝系统反应过程中污染物的反应量，并按照对出口烟气中氨气排放量要求，计算投入系统的脱硝剂中用量及标准状态下出口烟气中的氧气含量和干烟气量，包括：将所述进口干烟气中污染物的实际体积减去所述出口干烟气中污染物的实际体积，得到污染物的反应量：根据SCR脱硝过程发生的化学反应，获取氨气和氧气的反应量以及水和氮气的生成量；根据所述出口烟气中氨气排放量要求及所述氨气的反应量，获取脱硝剂中氨气用量；根据脱硝剂中氨气用量，获取投入系统的脱硝剂用量；根据所述氨气和氧气的反应量、水和氮气的生成量以及所述进口烟气中的氧气含量、干烟气量和进口干烟气中污染物的实际体积，获取所述标准状态下出口烟气中的氧气含量和干烟气量。5.根据权利要求4所述的一种SCR脱硝系统物料平衡设计系统，其特征在于，所述氨气和氧气的反应量以及水和氮气的生成量分别通过以下公式获取，包括：和氧气的反应量以及水和氮气的生成量分别通过以下公式获取，包括：和氧气的反应量以及水和氮气的生成量分别通过以下公式获取，包括：和氧气的反应量以及水和氮气的生成量分别通过以下公式获取，包括：式中，和分别为SCR脱硝过程中NH3、O2和污染物的反应量，H2O和N2的生成量。6.根据权利要求5所述的一种SCR脱硝系统物料平衡设计方法，其特征在于，所述根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶骥，邓坚，袁力，饶睦敏，陈创庭，邹祥波，张富荣，郭翊，匡草，秦士伟，陈公达，
申请(专利权)人：广东省能源集团有限公司珠海发电厂，
类型：发明
国别省市：