一种SCR脱硝系统催化剂在氨氧化状态下的动力学参数测量方法，包括步骤：搭建SCR催化剂活性检测实验台，从现场服役的整块催化剂中切出试样块，将试样块放置在反应器中，设定各次实验的实验参数，包括：反应器内部温度、实验气体导入量以及氨氮比；模拟服役中的SCR脱硝系统催化剂化学反应过程，建立反应器中催化剂的化学反应模型，计算催化剂的动力学参数，将所述动力学参数设为催化剂动力学参数的初始值，利用氨氧化动力学参数对所述催化剂动力学参数的初始值进行逐步回归寻优，获取催化剂在氨氧化状态下的动力学参数。通过本发明专利技术的技术，可以为电厂SCR脱硝系统运行调节方案的制定提供技术支持。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种SCR脱硝系统催化剂在氨氧化状态下的动力学参数测量方法，包括步骤：搭建SCR催化剂活性检测实验台，从现场服役的整块催化剂中切出试样块，将试样块放置在反应器中，设定各次实验的实验参数，包括：反应器内部温度、实验气体导入量以及氨氮比；模拟服役中的SCR脱硝系统催化剂化学反应过程，建立反应器中催化剂的化学反应模型，计算催化剂的动力学参数，将所述动力学参数设为催化剂动力学参数的初始值，利用氨氧化动力学参数对所述催化剂动力学参数的初始值进行逐步回归寻优，获取催化剂在氨氧化状态下的动力学参数。通过本专利技术的技术，可以为电厂SCR脱硝系统运行调节方案的制定提供技术支持。【专利说明】SCR脱硝系统催化剂在氨氧化状态下的动力学参数测量方法
本专利技术涉及电力工程
，特别是涉及一种SCR脱硝系统催化剂在氨氧化状态下的动力学参数测量方法。
技术介绍
选择性催化还原法脱硝技术，主要是以TiO2为载体的V2O5基工业催化剂，包括V2O5AiO2, V2O5AiO2-SiO2, V205-W03/Ti02 和 V205-Mo03/Ti02，其操作温度在 280_420°C之间，脱硝效率可达到85%以上，可有效地减少氮氧化物排放，满足日益严格的环保要求，在火力发电中得到了广泛应用。近年来低温SCR脱硝催化剂的研发进展很快，形成了以活性炭为载体，以V205、Fe2O3和MnOx等为活性组分的各种催化剂，但这些催化剂均尚未经过工业验证。在国内，为了满足越来越严格的NOx排放标准，SCR脱硝技术已经成为火电厂氮氧化物控制的主流技术。催化剂是电厂SCR烟气脱硝系统的核心，它约占其投资的1/3，催化剂结构和组成的选择对电站安全经济运行至关重要，而且在运行过程中，由于其催化剂的失效而需要的定期更换费用占运行成本的主要部分，安装SCR脱硝系统后，也会对锅炉系统的结构设计及安全经济运行带来影响。因此，需要测量SCR脱硝系统催化剂在氨氧化状态下的动力学参数，为电厂SCR脱硝系统运行调节方案的制定提供指导依据。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种SCR脱硝系统催化剂在氨氧化状态下的动力学参数测量方法，从而可以为电厂SCR脱硝系统运行调节方案的制定提供了依据。一种SCR脱硝系统催化剂在氨氧化状态下的动力学参数测量方法，包括如下步骤:搭建SCR催化剂活性检测实验台，该实验台包括:微量水泵、汽化器、混合器、预热器、加热电炉、NO气体标准气瓶、O2气体标准气瓶、N2气体标准气瓶、NH3气体标准气瓶、反应器和烟气分析仪；其中，微量水泵、汽化器、预热器、反应器通过导管连接；混合器通过导管连接NO气体标准气瓶、O2气体标准气瓶和N2气体标准气瓶，分别接入NO气体、O2气体和N2气体；反应器通过导管连接NH3气体标准气瓶，接入NH3气体；汽化器产生H2O气体，反应器置于加热电炉中；实验操作过程如下:从现场服役的整块催化剂中切出试样块，将试样块放置在反应器中，设定各次实验的实验参数，包括:反应器内部温度、实验气体导入量以及氨氮比；实验时，先通入O2气体和N2气体，启动加热电炉以恒定升温速率将反应器内部加热至设定温度，待温度保持稳定后通入NO气体，待NO的浓度稳定后，记录烟气分析仪录得的NO气体浓度；然后通入NH3气体在反应器中进行反应，待反应后的NO气体浓度趋于稳定后，记录烟气分析仪录得的NO气体浓度；建立反应器中催化剂的化学反应模型，根据记录的NO气体浓度参数，催化剂的结构参数以及化学反应模型计算催化剂的动力学参数，将所述动力学参数设为催化剂动力学参数的初始值，利用氨氧化动力学参数对所述催化剂动力学参数的初始值进行逐步回归寻优，获取催化剂在氨氧化状态下的动力学参数。上述SCR脱硝系统催化剂在氨氧化状态下的动力学参数测量方法，基于实验和计算耦合的方式，通过模拟现场服役中的SCR脱硝系统的催化剂化学反应过程，然后根据相关实验数据计算在氨氧化状态下的催化剂的动力学参数，从而可以为电厂SCR脱硝系统运行调节方案的制定提供技术支持。【专利附图】【附图说明】图1为SCR催化剂活性检测实验台的结构示意图；图2所示为固定床积分的反应器的示意图；图3为新蜂窝实测与模拟的脱硝效率对比示意图；图4为旧蜂窝实测与模拟的脱硝效率对比示意图；图5为新波纹实测与模拟的脱硝效率对比示意图；图6为旧波纹实测与模拟的脱硝效率对比示意图。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术的SCR脱硝系统催化剂在氨氧化状态下的动力学参数测量方法的【具体实施方式】作详细描述。参见图1所示，图1为SCR催化剂活性检测实验台的结构示意图，该实验台包括:微量水泵101、汽化器102、混合器103、预热器104、加热电炉106、反应器105、NO气体标准气瓶109、O2气体标准气瓶110、N2气体标准气瓶108、NH3气体标准气瓶111和烟气分析仪107 ;混合器通过导管连接NO气体标准气瓶109、O2气体标准气瓶110和N2气体标准气瓶108，分别接入NO气体、O2气体和N2气体；反应器105通过导管连接NH3气体标准气瓶111，接入NH3气体；反应器105置于加热电炉106中。其具体工作原理如下:通过NO气体标准气瓶109、O2气体标准气瓶110、N2气体标准气瓶108和NH3气体标准气瓶111分别导入NO气体、N2气体、O2气体和NH3气体，并测量流过的气体质量。汽化器102导入H2O,其中反应气体为NO、O2和NH3, N2为载体，H2O由微量水泵101抽入汽化器102进行汽化，混合器103的作用是将NO气体、N2气体和O2气体进行充分混合，混合后的气体通入预热器104加热至200°C左右，NH3在加热电炉106前加入，与混合气体一起进入反应器105，实验前将整块催化剂切出50mmX 50mmX 35mm的试样块，放置于反应器105中心的样品架115上。电炉由四段加热组成，使实验气体加热至要求温度，并保持反应器105温度均匀。反应气体在催化剂a中发生反应，催化剂a的温度由伸入催化剂中心E型热电偶进行测量，并将测出催化剂a的温度实现显示，通过调节电炉温度使反应器105内催化剂a的温度达到设定值，反应后的烟气，先后通过冷凝器112对反应后的烟气进行降温，以及干燥器113对反应后的烟气进行干燥处理，再通过烟气分析仪107进行烟气分析。实验操作过程如下:从现场服役的整块催化剂中切出试样块，将试样块放置在反应器中，其中，实验的催化剂包括:新波纹板催化剂和服役40200h的波纹板催化剂、新蜂窝状催化剂和服役20000h的蜂窝状催化剂。 设定各次实验的实验参数，包括:反应器内部温度、实验气体导入量以及氨氮比。具体的，所述实验中反应器内部温度分别为290°C、320°C、35(rC、38(rC ;实验中气体为NO气体300ppm，O2气体为5%，H2O气体为10%，其余部分为N2气体；氨氮比分别为0.5、0.8、1.1。实验时，先通入O2气体和N2气体，启动加热电炉以恒定升温速率将反应器内部加热至设定温度，待温度保持稳定后通入NO气体，待NO的浓度稳定后，记录烟气分析仪录得的NO气体浓度；然后通入NH3气体在反应器中进行反应，待反应后的NO气体浓度趋于稳定后，记录烟气分析仪录得的NO气体浓度。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种SCR脱硝系统催化剂在氨氧化状态下的动力学参数测量方法，其特征在于，包括如下步骤：搭建SCR催化剂活性检测实验台，该实验台包括：微量水泵、汽化器、混合器、预热器、加热电炉、NO气体标准气瓶、O2气体标准气瓶、N2气体标准气瓶、NH3气体标准气瓶、反应器和烟气分析仪；其中，微量水泵、汽化器、预热器、反应器通过导管连接；混合器通过导管连接NO气体标准气瓶、O2气体标准气瓶和N2气体标准气瓶，分别接入NO气体、O2气体和N2气体；反应器通过导管连接NH3气体标准气瓶，接入NH3气体；汽化器产生H2O气体，反应器置于加热电炉中；实验操作过程如下：从现场服役的整块催化剂中切出试样块，将试样块放置在反应器中，设定各次实验的实验参数，包括：反应器内部温度、实验气体导入量以及氨氮比；实验时，先通入O2气体和N2气体，启动加热电炉以恒定升温速率将反应器内部加热至设定温度，待温度保持稳定后通入NO气体，待NO的浓度稳定后，记录烟气分析仪录得的NO气体浓度；然后通入NH3气体在反应器中进行反应，待反应后的NO气体浓度趋于稳定后，记录烟气分析仪录得的NO气体浓度；建立反应器中催化剂的化学反应模型，根据记录的NO气体浓度参数，催化剂的结构参数以及化学反应模型计算催化剂的动力学参数，将所述动力学参数设为催化剂动力学参数的初始值，利用氨氧化动力学参数对所述催化剂动力学参数的初始值进行逐步回归寻优，获取催化剂在氨氧化状态下的动力学参数。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李德波，
申请(专利权)人：广东电网公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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