[0035] 一 NOx 的去除率；
[0036] NOxin一烟气中的NOx的浓度，mg/m3;(氮氧化物分析仪可得）
[0037] ASR-还原剂与NOx的实际化学当量比。
[0038] NOx去除率的计算
[0039] 式中：N0xin-烟气中的NOx的浓度，mg/m3;
[0040] N0x〇ut-排放烟气中的NOx的浓度，mg/m3;(氮氧化物分析仪可得)还原剂与NOx的 实际化学当量比ASR:
[0041] ASR = mSR (4)
[0042] β为经验参数，取值（1~3)，可根据还原剂的类型、喷枪位置调整还原剂与NOx的化 学当量比NSR
[0043]
[0044] 利用公式(3)(4)(5)，可以计算得到、ASR，再将氮氧化物分析仪、烟气流量 计和密度计测得的数据代入公式(2)，即可得到还原剂的体积流率υ。
[0045] 二、SCR催化剂的尺寸设计
[0046] (1)催化剂体积 Vcatalyst (m3)
[0047] Vcatalyst = 2.81 XqsCRX%dj X slipadj XNOxadj XTadj+nsCR (6)
[0048] 式中：α-调整系数，本实施例中根据实验数据拟合取值2.81，根据不同的采样数 据点可能得到的取值不同，通常范围在2.5~3.0之间。
[0049] qscR一SCR反应器中烟气量，m3/h;
[0050] %dj-调整脱硝效率，nadj = 0.2809+(1.058X_x);(_x由公式3计算可得）
[0051 ] slipadj-调整氨逃逸率，slip = 1.2835-(0.0568 X slip);理论氨逃逸率 Slip = (ASR-0.8)
[0052] N0xad j-调整 NOx 浓度，mg/Nm3，N0xad j = 0.1542+(0.3208XN0xin);
[0053] Tadj-调整温度，。F( l'C =要"F+ 32)，Tadj = 15.16-(0.03937 XT) + (2.74X10-5 X 9 T2)
[0054] 上述调整参数的计算公式中的具体数值为能够达到较优计算效果的经验值，可根 据多组实现数据拟合计算得出，实际应用中，具体数值也可适当调整。
[0055] nscR一反应器数量
[0056] 烟气流动_
[0057] 式中：qfiuegas-烟气的流动速率，ft3/min(lft 3 = 0.028m3);(可用流量计测得）
[0058] qquei一燃料体积流量，f t3/min;(通过进料控制得到）
[0059] T-入口处烟气温度，F( 1? = |厂+ 32);(温度测量仪得到）
[0060] η ' SCR-反应器预设个数(一般为1~3个）。
[0061]将各个参数代入公式(6)即可得到所求催化剂的体积。
[0062]下面以某烟气量大约为2xl05Nm3/h的燃煤锅炉烟气脱硝改造工程为例，说明本发 明数学模型在实际工程设计中的应用效果。该工程中煤种选用褐煤，选用比表面积大的 Ti02为载体，V205为活性成分的平板式催化剂。还原剂采用尿素溶液。
[0063]烟气排放执行标准:火电厂大气污染物排放标准GB13223-2011 [0064] 锅炉大气污染物排放标准GB13271-2014
[0065]设计初始参数如表1所示，
[0066]表1设计初始参数 [0067]
[0068]根据本发明实施例中建立的数学模型，和测得的数据参数进行计算，可以得到还 原剂体积流率为718.56L/h，催化剂的体积为17.2m3,与实际运行的工程实例数据一致。因 此本发明的数学模型对工程实际的设计具备理论计算和参考的作用。
【主权项】
1. 一种SNCR-SCR联合烟气脱硝系统工艺的设计方法，其特征在于，包括如下步骤： (1) 建立SNCR-SCR联合脱硝工艺的还原剂体积流率计算以及催化剂体积计算的数学模 型； (2) 通过测量仪器测量得到烟气中的NOx的浓度信息、烟气的流量和烟气的温度信息； (3) 结合测量得到的信息和数学模型计算得出还原剂体积流率和催化剂体积； 所述数学模型中，还原剂体积流率u的计算公式为：其中，P为还原剂溶液的密度，Μ为还原剂的摩尔质量，Mnqx为烟气中NOx的平均摩尔质 量，q为锅炉的烟气量，nNQx为NOx的去除率，知〇&为烟气中的NOx的浓度，ASR为还原剂与NOx 的实际化学当量比； 所述数学模型中，催化剂体积Vratalyst的计算公式为： Vcatalyst - 〇 X qsCR X Hadj X S 1 lPadj X NOxadj X Tadj ~ I1SCR 其中，α为调整系数，2.5 <3.0, qSCR为SCR反应器中烟气量，rUdj为调整脱硝效率， slipadj为调整氨逃逸率，N0xad j为调整NOx浓度，Tad j为调整温度，nSGR为SCR反应器数量。2. 根据权利要求1所述的一种SNCR-SCR联合烟气脱硝系统工艺的设计方法，其特征在 于，所述还原剂与NOx的实际化学当量比ASR = MSR，NSR为还原剂与NOx的化学当量比， 職=(2.?::.7)·'?'<?Χ，妫经验参数，1 他 3。3. 根据权利要求1所述的一种SNCR-SCR联合烟气脱硝系统工艺的设计方法，其特征在 于，所述调整脱硝效率nadj为11响=0.2809+(1.058\物\) ;所述调整氨逃逸率81丨？_为 si ipadj = 1 · 2835-(0.0568 X slip)，其中si ip 为理论氨逃逸率 slip=ASR-〇. 8;所述调整 NOx 浓度NOxadj为N0xadj = 0 · 1542+(0 · 3208 XNOxin);所述调整温度为1^ = 15 · 16-(0 · 03937 X T) + (2 · 74 X 10-5 X Τ2)，Τ为入口处烟气温度，单位为° F。4. 根据权利要求1所述的一种SNCR-SCR联合烟气脱硝系统工艺的设计方法，其特征在 于，所述SCR反应器数量的计算公式为：；为烟气的流动速率，通过流量 计测得，或根据公式计算得到，q_i为燃料体积流量，T为入口处 烟气温度，η ' seR为反应器预设个数。
【专利摘要】本发明公开一种SNCR-SCR联合烟气脱硝系统工艺的设计方法，首先建立SNCR-SCR联合脱硝工艺的还原剂体积流率计算以及催化剂体积计算的数学模型；然后通过测量仪器测量得到烟气中的NOx的浓度信息、烟气的流量和烟气的温度信息；最后结合测量得到的信息和数学模型计算得出还原剂体积流率和催化剂体积。通过本发明的SNCR-SCR联合脱硝工艺数学模型，来求解含氨还原剂的体积流率和设计催化剂的体积，能够提高中小型锅炉的脱硝效率，减小SCR催化剂的尺寸，降低催化剂中毒的概率，降低投入成本。
【IPC分类】B01D53/75, B01D53/56
【公开号】CN105457465
【申请号】CN201510828904
【发明人】杜军, 郑喜洋, 倪春亚
【申请人】江苏科技大学
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年11月25日