CN103424515A - Scr脱硝系统的催化剂活性检测方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种SCR脱硝系统的催化剂活性检测方法及其系统。所述方法包括以下步骤：对SCR脱硝系统的催化剂进行取样，获得催化剂样本，对所述催化剂样本进行活性检测，获得催化剂表观活性；对所述SCR脱硝系统进行现场性能试验，获取现场性能试验数据；将所述催化剂表观活性作为各层催化剂活性大小的相对比例，代入所述SCR脱硝系统的反应器性能计算模型，并通过所述现场性能试验数据回归，获得催化剂的真实活性。本发明能够准确地测量在SCR脱硝系统运行现场的催化剂活性，提高对SCR脱硝系统的运行调度的准确性。

Description

SCR脱硝系统的催化剂活性检测方法及其系统

技术领域

本发明涉及SCR脱硝系统的技术领域，特别是涉及一种SCR脱硝系统的催化剂活性检测方法，以及一种SCR脱硝系统的催化剂活性检测系统。 

背景技术

SCR(Selective Catalytic Reduction，选择性催化还原法)的原理是在催化剂作用下，还原剂NH₃在290-400℃下将NO和NO₂还原成N₂，而几乎不发生NH₃的氧化反应，从而提高了N₂的选择性，减少了NH₃的消耗。 

随着SCR脱硝系统在我国火电厂的广泛应用，SCR催化剂及脱硝系统的运行管理问题日益突出。SCR脱硝系统在的催化剂活性是SCR脱硝系统运行的一项重要指标，关系到SCR脱硝系统的运行状况。因此如何准确地检测SCR脱硝系统的催化剂活性是SCR脱硝系统的一个重要问题。 

常用的SCR脱硝系统的催化剂活性检测方法是对SCR脱硝系统的催化剂进行取样，对催化剂试样进行测试，估算催化剂的活性，然而，这样的测试并不是在现场运行环境下测得的，不能够准确反映催化剂在SCR脱硝系统现场运行下的活性情况，因此无法准确指导SCR脱硝系统的运行。 

发明内容

针对上述背景技术中存在的SCR脱硝系统的催化剂活性检测方法无法准确测量在SCR脱硝系统运行现场的催化剂活性的问题，本发明的目的在于提供一种SCR脱硝系统的催化剂活性检测方法，能够准确地测量在SCR脱硝系统运行现场的催化剂活性，提高对SCR脱硝系统的运行调度的准确性。 

一种SCR脱硝系统的催化剂活性检测方法，包括以下步骤： 

对SCR脱硝系统的催化剂进行取样，获得催化剂样本，对所述催化剂样本进行活性检测，获得催化剂表观活性； 

对所述SCR脱硝系统进行现场性能试验，获取现场性能试验数据； 

将所述催化剂表观活性作为各层催化剂活性大小的相对比例，代入所述SCR脱硝系统的反应器性能计算模型，并通过所述现场性能试验数据回归，获得催化剂的真实活性。 

本发明的SCR脱硝系统的催化剂活性检测方法首先对所述催化剂样本进行活性检测，获得催化剂表观活性，然后根据对所述SCR脱硝系统进行现场性能试验获取的现场性能试验数据，以及所述SCR脱硝系统的反应器性能计算模型，通过所述现场性能试验数据回归，获得催化剂的真实活性。因此能够根据SCR脱硝系统进行现场性能试验对催化剂表观活性进行修正，能够准确地测量在SCR脱硝系统运行现场的催化剂活性，提高对SCR脱硝系统的运行调度的准确性。 

本发明的目的还在于提供一种与上述SCR脱硝系统的催化剂活性检测方法对应的SCR脱硝系统的催化剂活性检测系统。 

一种SCR脱硝系统的催化剂活性检测系统，包括： 

表观活性检测模块，用于对SCR脱硝系统的催化剂进行取样，获得催化剂样本，对所述催化剂样本进行活性检测，获得催化剂表观活性； 

现场数据获取模块，用于对所述SCR脱硝系统进行现场性能试验，获取现场性能试验数据； 

修正模块，用于将所述催化剂表观活性作为各层催化剂活性大小的相对比例，代入所述SCR脱硝系统的反应器性能计算模型，并通过所述现场性能试验数据回归，获得催化剂的真实活性。 

本发明的SCR脱硝系统的催化剂活性检测系统中，所述表观活性检测模块对所述催化剂样本进行活性检测，获得催化剂表观活性；所述修正模块根据所述现场数据获取模块对所述SCR脱硝系统进行现场性能试验获取的现场性能试验数据，以及所述SCR脱硝系统的反应器性能计算模型，通过所述现场性能试验数据回归，获得催化剂的真实活性。因此能够根据SCR脱硝系统进行现场性能试验对催化剂表观活性进行修正，能够准确地测量在SCR脱硝系统运行现场的催化剂活性，提高对SCR脱硝系统的运行调度的准确性。 

附图说明

图1是本发明SCR脱硝系统的催化剂活性检测方法的流程示意图； 

图2是本发明提供的SCR脱硝系统的催化剂测试装置的结构示意图； 

图3本发明SCR脱硝系统的催化剂活性检测系统的结构示意图。 

具体实施方式

请参阅图1，图1是本发明SCR脱硝系统的催化剂活性检测方法的流程示意图。 

所述SCR脱硝系统的催化剂活性检测方法，包括以下步骤： 

S101，对SCR脱硝系统的催化剂进行取样，获得催化剂样本，对所述催化剂样本进行活性检测，获得催化剂表观活性； 

S102，对所述SCR脱硝系统进行现场性能试验，获取现场性能试验数据； 

S103，将所述催化剂表观活性作为各层催化剂活性大小的相对比例，代入所述SCR脱硝系统的反应器性能计算模型，并通过所述现场性能试验数据回归，获得催化剂的真实活性。 

本发明的SCR脱硝系统的催化剂活性检测方法首先对所述催化剂样本进行活性检测，获得催化剂表观活性，然后根据对所述SCR脱硝系统进行现场性能试验获取的现场性能试验数据，以及所述SCR脱硝系统的反应器性能计算模型，通过所述现场性能试验数据回归，获得催化剂的真实活性。因此能够根据SCR脱硝系统进行现场性能试验对催化剂表观活性进行修正，能够准确地测量在SCR脱硝系统运行现场的催化剂活性，提高对SCR脱硝系统的运行调度的准确性。 

对于上述步骤S101，对SCR脱硝系统的催化剂进行取样时，优选在机组停机检修停机时进行催化剂取样，然后在系统之外对催化剂试样进行活性检测，得到催化剂的表观活性。 

在对所述催化剂样本进行活性检测获得催化剂表观活性时，可通过业内各种通常的活性检测方法对所述催化剂样本进行活性检测，所述催化剂样本进行活性检测是对催化剂试样的检测，并不考虑到现场环境因素。 

在一个实施例中，对所述催化剂样本进行活性检测，获得催化剂表观活性的步骤包括： 

获取对所述催化剂样本进行活性检测时使用的模拟烟气流量，以及催化剂样本表面积，将所述模拟烟气流量以及催化剂样本表面积代入以下公式，计算活性检测的面速度： 

${\mathrm{AV}}_{\mathrm{test}}=\left(\frac{{\stackrel{\·}{V}}_{\mathrm{test}}}{A_{\mathrm{test}}}\right),$

其中，AV_test为活性检测的面速度，

为模拟烟气流量，A_test为催化剂样块表面积； 

获取对所述催化剂样本进行活性检测时测试设备的进口NH₃浓度和出口NH₃浓度，将所述进口NH₃浓度和出口NH₃浓度代入以下公式，计算NO_x脱除率： 

${\mathrm{\η}}_{\mathrm{NOx}}=\left(\frac{{\mathrm{NH}}_{3,\mathrm{inlet}}-{\mathrm{NH}}_{3,\mathrm{outlet}}}{{\mathrm{NH}}_{3,\mathrm{inlet}}}\right),$

其中，η_NOx为NO_x脱除率，NH_3,inlet为进口NH₃浓度，NH_3,outlet为出口NH₃浓度； 

将上述计算获得的活性检测的面速度和NO_x脱除率代入以下公式，计算所述催化剂表观活性： 

K_test＝-AV_test·ln(1-η_NOx)， 

其中，K_test为催化剂表观活性，AV_test为活性检测的面速度，η_NOx为NO_x脱除率。 

对于上述步骤S102，对所述SCR脱硝系统进行现场性能试验，获取现场性能试验数据。 

SCR反应器包含多层催化剂（通常为2～3层）。在进行反应器性能计算时，采用逐层计算的方法，并认为上一次催化剂的出口烟气参数即为下一层催化剂的入口烟气参数，最后一层催化剂出口烟气参数即为反应器出口烟气参数。获取的现场性能试验数据包括：各层催化剂的NO_x脱除率、各层催化剂入口氨氮比、各层催化剂真实活性和各层催化剂的面速度，所述SCR脱硝系统的反应器 出口NO_x浓度和反应器进口NOx浓度。 

如前所述，对催化剂试样的活性检测可以得到每层催化剂的表观活性K_test，现场性能试验可以测得现场反应器进出口的NOx浓度C_NOx,in和C_NOx,out。对于步骤S103，假设催化剂真实活性与表观活性之间存在线性比例关系，即K_i＝α_iK_i,test，并认为K_i,test代表了各层催化剂活性大小的相对比例，则可取各层催化剂活性修正系数α_i相同，即K_i＝αK_i,test。因此，可用现场性能试验和实验室活性检测数据，回归得到修正系数α，进而得到催化剂在现场的真实活性。 

在步骤S103中，根据修正计算逻辑，获得催化剂的真实活性的步骤包括： 

设定误差因子和活性修正系数初值α(0)，将所述催化剂表观活性代入以下公式，计算所述催化剂的真实活性的初始值： 

K_i＝αK_i,test

其中，α为活性修正系数，K_i,test为催化剂表观活性，K_i为催化剂的真实活性； 

将各层催化剂的NO_x脱除率、各层催化剂入口氨氮比、各层催化剂的真实活性和各层催化剂的面速度，代入所述以下公式，计算各层催化剂的脱硝效率： 

${\mathrm{\&eta;}}_i=\left\{\begin{array}{c}1-e^{\frac{-K_i}{{\mathrm{AV}}_i}},({\mathrm{\&gamma;}}_{i,\mathrm{in}}\&GreaterEqual;1.0)\\ {\mathrm{\&gamma;}}_{i,\mathrm{in}}\&CenterDot;(1-e^{\frac{-K_i}{{\mathrm{AV}}_i}}),({\mathrm{\&gamma;}}_{i,\mathrm{in}}<1.0)\end{array}\right.$

其中，η_i为第i层催化剂的NO_x脱除率，γ_i,in为第i层催化剂入口氨氮比，K_i为第i层催化剂真实活性，AV_i为第i层催化剂的面速度； 

根据所述SCR脱硝系统的反应器进口NO_x浓度，以及各层催化剂的NO_x脱除率，按照以下公式计算所述SCR脱硝系统的反应器出口NO_x浓度： 

C_NOx,out＝C_NOx,in·(1-η₁)（1-η₂)(1-η₃)； 

其中，C_NOx,out为反应器出口NO_x浓度，C_NOx,in为反应器进口NO_x浓度； 

将计算获得的所述反应器出口NO_x浓度与现场性能试验获取的反应器出口NO_x浓度比较，如果二者的差异大于所述误差因子则调整所述活性修正系数α，直到二者的差异小于所述误差因子。 

下面以具体实施例说明本法明的SCR脱硝系统的催化剂活性检测方法： 

在本实施例中，机组催化剂结构参数、现场性能试验参数及催化剂表观活性检测值分别如表5-3、表5-4、表5-5所示，根据本法明的SCR脱硝系统的催化剂活性检测方法，修正结果如表5-6所示。 

表5-3催化剂结构参数 

表5-4现场性能试验参数 

表5-5催化剂表观活性（Nm/h） 

表5-6催化剂活性修正结果 

对于上述步骤S101，本发明进一步提供一种对所述催化剂样本进行活性检测的装置，以便方便地获得催化剂表观活性。 

请参阅图2，图2是本发明提供的SCR脱硝系统的催化剂测试装置的结构示意图。 

本发明提供的SCR脱硝系统的催化剂测试装置，包括气体控制单元、液体控制单元、反应器单元以及产物控制和分析单元； 

所述气体控制单元包括气流量控制系统、预热器、保温箱和混合器，所述气流量控制系统的输出端连接所述预热器的输入端，所述预热器的输出端连接所述混合器的输入端，所述混合器设置在所述保温箱内，所述混合器的输出端连接所述反应器单元； 

所述液体控制单元包括液体储罐、计量泵和汽化器、所述液体储罐的输出端连接所述计量泵的输入端，所述计量泵的输出端连接所述汽化器的输入端，所述汽化器的输出端连接所述气体控制单元的混合器； 

所述反应器单元包括互相连接的反应器和加热器，所述反应器的输入端连接所述混合器的输出端，所述反应器的输出端连接所述产物控制和分析单元； 

所述产物控制和分析单元包括气液分离器和烟气分析仪，所述气体分离器的输入端连接所述反应器的输出端，其气体输出端连接所述烟气分析仪。 

对所述催化剂样本进行活性检测时，可将催化剂切割成50×50mm左右的试样块，长度可选20-400mm，来进行测试。 

进行活性评价的气体采用模拟烟气，烟气成分包括N₂、O₂、NO、NH₃、SO₂。N₂、O₂、NO、SO₂经质量流量计控制后进入气体预热器，预热器将混合 气体加热至一定的温度，再经过保温管线，进入到反应器入口的保温箱内，气体混合器放置在保温箱内，NH3经过流量计控制后直接进入混合器，所有气体和水再次混合后，进入到反应器内。 

计量泵采用美国进口连续柱塞泵，具有流量连续，控制准确的特点，流量范围0.01～9.99ml/min。模拟烟气中的水蒸气采用液体控制单元进行控制，液体贮罐中的水通过计量后首先进入汽化器，在汽化器内全部气化后再进入混合器与气体原料混合。 

反应器为50×50×200mm的方形不锈钢反应器，加热器将反应器加热至所需要的反应温度，反应器内有一段高度为200mm的恒温区，催化剂可放置在恒温区内，以保证温度的均匀性。同时为了测定催化剂床层内真实反应温度及温度分布均匀性，在催化剂床层内插有Ф2x1的金属管，用于测量床层轴向温度分布。 

反应后的气体经气液分离器将水与气体分开，以避免水对烟气分析仪的影响，然后气体进行烟气分析仪进行分析。 

所述催化剂活性测试装置可进一步包括一系统控制单元，所述系统控制单元对所述气体控制单元、所述液体控制单元、所述反应器单元以及所述产物控制和分析单元进行计算机监控，可将所有操作和检测仪表进行计算机监控。 

通过上述催化剂活性测试装置，以及催化剂检测方法，根据活性测试步骤及测试条件可以对催化剂活性进行测试，同时也可以检测其SO₂/SO₃转化率。 

在SO₂/SO₃转化率测试中，SO₃的吸收和检测是个难点，目前广泛采用的是Cheney和Homolya提出的选择性冷凝方法，其原理主要是控制烟气的温度将SO₃与水蒸气启程的硫酸蒸汽冷凝在所设定的位置。本发明也采用该方法进行收集，并根据本套试验装置对该方法进行了改进。SO₂/SO₃转化率评价与活性评价相同，但在产物控制和分析单元处有所不同，烟气经过催化剂床层后，在出口管道上接一个旁路，烟气经过冷凝管将硫酸蒸汽冷凝，冷凝管出口接吸收瓶，冷凝下来的硫酸蒸汽部分留在冷凝管壁上，部分会流入吸收瓶中。冷凝管和吸收瓶的温度均保持在70-90℃。采集好的样品用去离子水收集，并采用分光光度计或离子色谱进行测量。 

对催化剂样品处理及测试时间需要注意的是：应选取外观无明显物理损伤的单元体作为待测样品，要求截取截面为50×50mm催化剂。切割长度为200mm。在对样品制备的切割过程中，应注意防止油等有机污染物的污染，及其试样之间的交叉污染。对于新催化剂，要求样品各截面光滑平整、无明显裂纹。对于已使用过的催化剂，测试前应采取压缩空气吹扫或其他物理方法以确保被测样品孔道内无肉眼可见的堵塞。 

开始测试后，应在反应器入口的烟气条件参数稳定后，方可进入测试计时阶段，要求各烟气浓度参数波动低于5%。要求催化剂活性测试时间应至少在2小时以上。要保证在测试计时期内，烟气条件及运行工况的相对稳定。测试期间，若烟气条件发生变化时，应稳定1小时后方可进行数据采集。 

在进行活性测试时，可根据以下步骤进行： 

（1）保持室内空气流通，检查气瓶剩余气体压力； 

（2）接上实验台电源，保证电源供应正常； 

（3）检测装置的气密性，检测合格后方可进行试验； 

（4）根据测试要求进行烟气各组分浓度及烟气温度进行设定； 

（5）当活性测试装置通入烟气后，首先要进行混合预热，混合预热炉的温度宜设定为200℃，期间对进出口烟气参数进行测试，当连续两次测试结果标准偏差小于10%后，可进入正式测试阶段； 

（6）正式测试时，每隔30min测定一次烟气参数，至少测定5次，确保相邻两次的测量结果相对偏差小于10%。若烟气参数测量结果偏差较大，则应进行重新调整并稳定，重新进行计时； 

（7）当测试结束时，关闭除N₂外其余各烟气，继续通入N230min后，可关闭整个测试装置系统，确保反应器内其他烟气残留成分，以及催化剂温度在100℃以下，否则继续通入N₂。 

前燃煤电厂SCR反应空速的设计值为3000-4000h-1，因此催化剂测试条件拟定的空速为3500h-1。燃煤电厂SCR反应器入口烟气温度一般为320～400℃，确定催化剂活性检测过程中SCR反应器烟气温度为350℃。测试催化剂活性时，氨氮比必须大于1，本实验中的氨氮比为1.1。根据上述方法及测试条件，可对 催化剂进行活性常数K值的测试。 

下面以具体实施例说明催化剂的表观活性测试： 

催化剂样品取自某机组脱硝装置。由于该催化剂为波纹板式，只能是整个模块取样，因此只对B反应器下层的催化剂进行了取样。该催化剂使用年限已达5年（40200h），催化剂样品基本信息如表5-1所示。本次测试按烟气流动方向，将旧催化剂分成迎风面和背风面两部分分别进行。作为对比，还进行了新催化剂的测试，即通过对新鲜催化剂与旧催化剂进行对比，以确定运行后催化剂的失活情况。 

表5-1催化剂基本信息 

催化剂活性测试结果见表5-2。可以看出，旧催化剂的脱硝性能和SO₂/SO₃转化率低于新催化剂，说明催化剂长期投运后存在失活现象。另外，背风面催 化剂的活性低于迎风面。旧催化剂与新催化剂的活性比值分别为：k迎/k0=0.61，k背/k0=0.64，由此计算得到的惰化速度分别为9.70%/10000h和8.96%/10000h。 

表5-2催化剂活性测试结果 

请参阅图3，图3本发明SCR脱硝系统的催化剂活性检测系统的结构示意图。 

SCR脱硝系统的催化剂活性检测系统，包括： 

表观活性检测模块32，用于对SCR脱硝系统的催化剂进行取样，获得催化剂样本，对所述催化剂样本进行活性检测，获得催化剂表观活性； 

现场数据获取模块34，用于对所述SCR脱硝系统进行现场性能试验，获取现场性能试验数据； 

修正模块36，用于将所述催化剂表观活性作为各层催化剂活性大小的相对比例，代入所述SCR脱硝系统的反应器性能计算模型，并通过所述现场性能试验数据回归，获得催化剂的真实活性。 

本发明的SCR脱硝系统的催化剂活性检测系统首先对所述催化剂样本进行活性检测，获得催化剂表观活性，然后根据对所述SCR脱硝系统进行现场性能试验获取的现场性能试验数据，以及所述SCR脱硝系统的反应器性能计算模型，通过所述现场性能试验数据回归，获得催化剂的真实活性。因此能够根据SCR脱硝系统进行现场性能试验对催化剂表观活性进行修正，能够准确地测量在SCR脱硝系统运行现场的催化剂活性，提高对SCR脱硝系统的运行调度的准确性。 

所述表观活性检测模块32，对SCR脱硝系统的催化剂进行取样时，优选在机组停机检修停机时进行催化剂取样，然后在系统之外对催化剂试样进行活性检测，得到催化剂的表观活性。 

所述表观活性检测模块32在对所述催化剂样本进行活性检测获得催化剂表观活性时，可通过业内各种通常的活性检测方法对所述催化剂样本进行活性检测，所述催化剂样本进行活性检测是对催化剂试样的检测，并不考虑到现场环境因素。 

在一个实施例中，所述表观活性检测模块32获取对所述催化剂样本进行活性检测时使用的模拟烟气流量，以及催化剂样本表面积，将所述模拟烟气流量以及催化剂样本表面积代入以下公式，计算活性检测的面速度： 

${\mathrm{AV}}_{\mathrm{test}}=\left(\frac{{\stackrel{\&CenterDot;}{V}}_{\mathrm{test}}}{A_{\mathrm{test}}}\right),$

其中，AV_test为活性检测的面速度，

为模拟烟气流量，A_test为催化剂样块表面积； 

获取对所述催化剂样本进行活性检测时测试设备的进口NH₃浓度和出口NH₃浓度，将所述进口NH₃浓度和出口NH₃浓度代入以下公式，计算NO_x脱除率： 

${\mathrm{\&eta;}}_{\mathrm{NOx}}=\left(\frac{{\mathrm{NH}}_{3,\mathrm{inlet}}-{\mathrm{NH}}_{3,\mathrm{outlet}}}{{\mathrm{NH}}_{3,\mathrm{inlet}}}\right),$

其中，η_NOx为NO_x脱除率，NH_3,inlet为进口NH₃浓度，NH_3,outlet为出口NH₃浓度； 

将上述计算获得的活性检测的面速度和NO_x脱除率代入以下公式，计算所述催化剂表观活性： 

K_test＝-AV_test·ln(1-η_NOx)， 

其中，K_test为催化剂表观活性，AV_test为活性检测的面速度，η_NOx为NO_x脱除率。 

所述现场数据获取模块34，对所述SCR脱硝系统进行现场性能试验，获取现场性能试验数据。 

SCR反应器包含多层催化剂（通常为2～3层）。在进行反应器性能计算时，采用逐层计算的方法，并认为上一次催化剂的出口烟气参数即为下一层催化剂的入口烟气参数，最后一层催化剂出口烟气参数即为反应器出口烟气参数。获 取的现场性能试验数据包括：各层催化剂的NO_x脱除率、各层催化剂入口氨氮比、各层催化剂真实活性和各层催化剂的面速度，所述SCR脱硝系统的反应器出口NO_x浓度和反应器进口NOx浓度。 

如前所述，对催化剂试样的活性检测可以得到每层催化剂的表观活性K_test，现场性能试验可以测得现场反应器进出口的NOx浓度C_NOx,in和C_NOx,out。对于步骤S103，假设催化剂真实活性与表观活性之间存在线性比例关系，即K_i＝α_iK_i,test，并认为K_i,test代表了各层催化剂活性大小的相对比例，则可取各层催化剂活性修正系数α_i相同，即K_i＝αK_i,test。因此，可用现场性能试验和实验室活性检测数据，回归得到修正系数α，进而得到催化剂在现场的真实活性。 

所述修正模块36，根据修正计算逻辑，获得催化剂的真实活性： 

设定误差因子和活性修正系数初值α(0)，将所述催化剂表观活性代入以下公式，计算所述催化剂的真实活性的初始值： 

K_i＝αK_i,test

其中，α为活性修正系数，K_i,test为催化剂表观活性，K_i为催化剂的真实活性； 

将各层催化剂的NO_x脱除率、各层催化剂入口氨氮比、各层催化剂的真实活性和各层催化剂的面速度，代入所述以下公式，计算各层催化剂的脱硝效率： 

${\mathrm{\&eta;}}_i=\left\{\begin{array}{c}1-e^{\frac{-K_i}{{\mathrm{AV}}_i}},({\mathrm{\&gamma;}}_{i,\mathrm{in}}\&GreaterEqual;1.0)\\ {\mathrm{\&gamma;}}_{i,\mathrm{in}}\&CenterDot;(1-e^{\frac{-K_i}{{\mathrm{AV}}_i}}),({\mathrm{\&gamma;}}_{i,\mathrm{in}}<1.0)\end{array}\right.$

其中，η_i为第i层催化剂的NO_x脱除率，γ_i,in为第i层催化剂入口氨氮比，K_i为第i层催化剂真实活性，AV_i为第i层催化剂的面速度； 

根据所述SCR脱硝系统的反应器进口NO_x浓度，以及各层催化剂的NO_x脱除率，按照以下公式计算所述SCR脱硝系统的反应器出口NO_x浓度： 

C_NOx,out＝C_NOx,in·(1-η₁)（1-η₂)(1-η₃)； 

其中，C_NOx,out为反应器出口NO_x浓度，C_NOx,in为反应器进口NO_x浓度； 

将计算获得的所述反应器出口NO_x浓度与现场性能试验获取的反应器出口NO_x浓度比较，如果二者的差异大于所述误差因子则调整所述活性修正系数α， 直到二者的差异小于所述误差因子。 

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施方式中的全部或部分流程以及对应的系统，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各实施方式的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（Read-Only Memory，ROM）或随机存储记忆体（Random Access Memory，RAM）等。 

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。 

Claims (8)

1.一种SCR脱硝系统的催化剂活性检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

对SCR脱硝系统的催化剂进行取样，获得催化剂样本，对所述催化剂样本进行活性检测，获得催化剂表观活性；

对所述SCR脱硝系统进行现场性能试验，获取现场性能试验数据；

将所述催化剂表观活性作为各层催化剂活性大小的相对比例，代入所述SCR脱硝系统的反应器性能计算模型，并通过所述现场性能试验数据回归，获得催化剂的真实活性。

2.如权利要求1所述的SCR脱硝系统的催化剂活性检测方法，其特征在于，对所述催化剂样本进行活性检测，获得催化剂表观活性的步骤包括：

获取对所述催化剂样本进行活性检测时使用的模拟烟气流量，以及催化剂样本表面积，将所述模拟烟气流量以及催化剂样本表面积代入以下公式，计算活性检测的面速度：

${\mathrm{AV}}_{\mathrm{test}}=\left(\frac{{\stackrel{\&CenterDot;}{V}}_{\mathrm{test}}}{A_{\mathrm{test}}}\right),$

其中，AV_test为活性检测的面速度，为模拟烟气流量，A_test为催化剂样块表面积；

获取对所述催化剂样本进行活性检测时测试设备的进口NH₃浓度和出口NH₃浓度，将所述进口NH₃浓度和出口NH₃浓度代入以下公式，计算NO_x脱除率：

${\mathrm{\&eta;}}_{\mathrm{NOx}}=\left(\frac{{\mathrm{NH}}_{3,\mathrm{inlet}}-{\mathrm{NH}}_{3,\mathrm{outlet}}}{{\mathrm{NH}}_{3,\mathrm{inlet}}}\right),$

其中，η_NOx为NO_x脱除率，NH_3,inlet为进口NH₃浓度，NH_3,outlet为出口NH₃浓度；

将上述计算获得的活性检测的面速度和NO_x脱除率代入以下公式，计算所述催化剂表观活性：

K_test＝-AV_test·ln(1-η_NOx)，

其中，K_test为催化剂表观活性，AV_test为活性检测的面速度，η_NOx为NO_x脱除率。

3.如权利要求1所述的SCR脱硝系统的催化剂活性检测方法，其特征在于，对所述SCR脱硝系统进行现场性能试验，获取现场性能试验数据的步骤包括：

获取各层催化剂的NO_x脱除率、各层催化剂入口氨氮比、各层催化剂真实活性和各层催化剂的面速度，所述SCR脱硝系统的反应器出口NO_x浓度和反应器进口NO_x浓度。

4.如权利要求1所述的SCR脱硝系统的催化剂活性检测方法，其特征在于，将所述催化剂表观活性作为各层催化剂活性大小的相对比例，代入所述SCR脱硝系统的反应器性能计算模型，并通过所述现场性能试验数据回归，获得催化剂的真实活性的步骤包括：

设定误差因子和活性修正系数初值α(0)，将所述催化剂表观活性代入以下公式，计算所述催化剂的真实活性的初始值：

K_i＝αK_i,test

其中，α为活性修正系数，K_i,test为催化剂表观活性，K_i为催化剂的真实活性；

将各层催化剂的NO_x脱除率、各层催化剂入口氨氮比、各层催化剂的真实活性和各层催化剂的面速度，代入所述以下公式，计算各层催化剂的脱硝效率：

${\mathrm{\&eta;}}_i=\left\{\begin{array}{c}1-e^{\frac{-K_i}{{\mathrm{AV}}_i}},({\mathrm{\&gamma;}}_{i,\mathrm{in}}\&GreaterEqual;1.0)\\ {\mathrm{\&gamma;}}_{i,\mathrm{in}}\&CenterDot;(1-e^{\frac{-K_i}{{\mathrm{AV}}_i}}),({\mathrm{\&gamma;}}_{i,\mathrm{in}}<1.0)\end{array}\right.$

其中，η_i为第i层催化剂的NO_x脱除率，γ_i,in为第i层催化剂入口氨氮比，K_i为第i层催化剂真实活性，AV_i为第i层催化剂的面速度；

根据所述SCR脱硝系统的反应器进口NO_x浓度，以及各层催化剂的NO_x脱除率，按照以下公式计算所述SCR脱硝系统的反应器出口NO_x浓度：

C_NOx,out＝C_NOx,in·(1-η₁)（1-η₂)(1-η₃)；

其中，C_NOx,out为反应器出口NO_x浓度，C_NOx,in为反应器进口NO_x浓度；

将计算获得的所述反应器出口NO_x浓度与现场性能试验获取的反应器出口NO_x浓度比较，如果二者的差异大于所述误差因子则调整所述活性修正系数α，直到二者的差异小于所述误差因子。

5.一种SCR脱硝系统的催化剂活性检测系统，其特征在于包括：

表观活性检测模块，用于对SCR脱硝系统的催化剂进行取样，获得催化剂样本，对所述催化剂样本进行活性检测，获得催化剂表观活性；

现场数据获取模块，用于对所述SCR脱硝系统进行现场性能试验，获取现场性能试验数据；

修正模块，用于将所述催化剂表观活性作为各层催化剂活性大小的相对比例，代入所述SCR脱硝系统的反应器性能计算模型，并通过所述现场性能试验数据回归，获得催化剂的真实活性。

6.如权利要求5所述的SCR脱硝系统的催化剂活性检测系统，其特征在于，所述表观活性检测模块获取对所述催化剂样本进行活性检测时使用的模拟烟气流量，以及催化剂样本表面积，将所述模拟烟气流量以及催化剂样本表面积代入以下公式，计算活性检测的面速度：

${\mathrm{AV}}_{\mathrm{test}}=\left(\frac{{\stackrel{\&CenterDot;}{V}}_{\mathrm{test}}}{A_{\mathrm{test}}}\right),$

其中，AV_test为活性检测的面速度，

为模拟烟气流量，A_test为催化剂样块表面积；

获取对所述催化剂样本进行活性检测时测试设备的进口NH₃浓度和出口NH₃浓度，将所述进口NH₃浓度和出口NH₃浓度代入以下公式，计算NO_x脱除率：

${\mathrm{\&eta;}}_{\mathrm{NOx}}=\left(\frac{{\mathrm{NH}}_{3,\mathrm{inlet}}-{\mathrm{NH}}_{3,\mathrm{outlet}}}{{\mathrm{NH}}_{3,\mathrm{inlet}}}\right),$

其中，η_NOx为NO_x脱除率，NH_3,inlet为进口NH₃浓度，NH_3,outlet为出口NH₃浓度；

将上述计算获得的活性检测的面速度和NO_x脱除率代入以下公式，计算所述催化剂表观活性：

K_test＝-AV_test·ln(1-η_NOx)，

其中，K_test为催化剂表观活性，AV_test为活性检测的面速度，η_NOx为NO_x脱除率。

7.如权利要求5所述的SCR脱硝系统的催化剂活性检测系统，其特征在于，所述现场数据获取模块获取各层催化剂的NO_x脱除率、各层催化剂入口氨氮比、各层催化剂真实活性和各层催化剂的面速度，所述SCR脱硝系统的反应器出口NO_x浓度和反应器进口NO_x浓度。

8.如权利要求5所述的SCR脱硝系统的催化剂活性检测系统，其特征在于，所述修正模块设定误差因子和活性修正系数初值α(0)，将所述催化剂表观活性代入以下公式，计算所述催化剂的真实活性的初始值：

K_i＝αK_i,test

其中，α为活性修正系数，K_i,test为催化剂表观活性，K_i为催化剂的真实活性；

将各层催化剂的NO_x脱除率、各层催化剂入口氨氮比、各层催化剂的真实活性和各层催化剂的面速度，代入所述以下公式，计算各层催化剂的脱硝效率：

${\mathrm{\&eta;}}_i=\left\{\begin{array}{c}1-e^{\frac{-K_i}{{\mathrm{AV}}_i}},({\mathrm{\&gamma;}}_{i,\mathrm{in}}\&GreaterEqual;1.0)\\ {\mathrm{\&gamma;}}_{i,\mathrm{in}}\&CenterDot;(1-e^{\frac{-K_i}{{\mathrm{AV}}_i}}),({\mathrm{\&gamma;}}_{i,\mathrm{in}}<1.0)\end{array}\right.$

其中，η_i为第i层催化剂的NO_x脱除率，γ_i,in为第i层催化剂入口氨氮比，K_i为第i层催化剂真实活性，AV_i为第i层催化剂的面速度；

根据所述SCR脱硝系统的反应器进口NO_x浓度，以及各层催化剂的NO_x脱除率，按照以下公式计算所述SCR脱硝系统的反应器出口NO_x浓度：

C_NOx,out＝C_NOx,in·(1-η₁)（1-η₂)(1-η₃)；

其中，C_NOx,out为反应器出口NO_x浓度，C_NOx,in为反应器进口NO_x浓度；

将计算获得的所述反应器出口NO_x浓度与现场性能试验获取的反应器出口NO_x浓度比较，如果二者的差异大于所述误差因子则调整所述活性修正系数α，直到二者的差异小于所述误差因子。

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