CN115046584A - 一种脱硝系统阻力及吹灰效果评价方法和评价系统 - Google Patents

一种脱硝系统阻力及吹灰效果评价方法和评价系统 Download PDF

Info

Publication number
CN115046584A
CN115046584A CN202210605304.5A CN202210605304A CN115046584A CN 115046584 A CN115046584 A CN 115046584A CN 202210605304 A CN202210605304 A CN 202210605304A CN 115046584 A CN115046584 A CN 115046584A
Authority
CN
China
Prior art keywords
flue gas
unit
denitration system
soot blower
inlet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210605304.5A
Other languages
English (en)
Inventor
姜龙
杜磊
刘高军
李庆
李金晶
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
State Grid Corp of China SGCC
North China Electric Power Research Institute Co Ltd
Original Assignee
State Grid Corp of China SGCC
North China Electric Power Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by State Grid Corp of China SGCC, North China Electric Power Research Institute Co Ltd filed Critical State Grid Corp of China SGCC
Priority to CN202210605304.5A priority Critical patent/CN115046584A/zh
Publication of CN115046584A publication Critical patent/CN115046584A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
    • G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/54—Nitrogen compounds
    • B01D53/56—Nitrogen oxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M9/00—Aerodynamic testing; Arrangements in or on wind tunnels
    • G01M9/06—Measuring arrangements specially adapted for aerodynamic testing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)

Abstract

本发明提供了一种脱硝系统阻力及吹灰效果评价方法和评价系统。脱硝系统阻力评价方法包括：获取脱硝系统烟气流速、入口烟气压力、出口烟气压力、入口烟气温度、入口烟气含氧量和燃烧煤质数据；基于入口烟气含氧量确定入口烟气过量空气系数；基于燃烧煤质数据确定理论干空气体积量；基于燃烧煤质数据、理论干空气体积量和入口烟气过量空气系数，确定入口湿烟气量系数、单位煤燃烧产生的干烟气质量和单位煤燃烧产生的湿烟气中水蒸气质量，进而确定标况下湿烟气密度；基于标况下湿烟气密度、入口烟气压力和入口烟气温度，确定实际湿烟气密度；基于入口烟气压力、出口烟气压力、实际湿烟气密度和烟气流速，确定脱硝系统阻力系数。

Description

一种脱硝系统阻力及吹灰效果评价方法和评价系统
技术领域
本发明属于SCR脱硝技术领域，特别涉及一种适用于SCR脱硝系统的脱硝系统阻力及吹灰效果评价方法和评价系统。
背景技术
还原剂催化还原(SCR)工艺广泛应用于燃煤电厂烟气脱硝，其核心在于使用专用的催化剂利用氨气将烟气中的NOx还原成N2从而实现烟气脱硝。SCR脱硝系统中除催化剂外不存在其他引起压力下降的装置，SCR脱硝系统脱硝整体的阻力主要体现在催化剂层，当催化剂存在堵塞或吹灰效果不明显时便会引起脱硝系统的阻力变大。
目前，评估脱硝系统阻力大小或催化剂是否堵塞通常是利用脱硝出入口烟道静压在线测点得到的压差进行的；但是压差受负荷或烟气量变化影响较大不具备静态评价的特性，例如相同负荷下燃烧不同煤质引起的烟气量不同会引起压差的不同，因此通过压差来评价脱硝系统阻力是否增长存在极大的不准确性。同时，由于SCR脱硝系统的催化剂上层没有任何在线测点，因此在实际脱硝运行中无法对催化层是否堵塞及各吹灰器吹灰效果进行实时有效的评估。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可用于实时评估SCR脱硝系统自身阻力变化的方法和系统，以及可用于评价SCR脱硝系统吹灰器的吹扫效果的方法和系统。
为了实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种脱硝系统阻力评价方法，其中，该方法包括：
获取脱硝系统烟气流速；
获取脱硝系统入口烟气压力、出口烟气压力和入口烟气温度；
获取脱硝系统入口烟气含氧量以及燃烧煤质数据；
基于入口烟气含氧量确定入口烟气过量空气系数；基于燃烧煤质数据确定理论干空气体积量；基于燃烧煤质数据、理论干空气体积量和入口烟气过量空气系数，确定入口湿烟气量系数、单位煤燃烧产生的干烟气质量和单位煤燃烧产生的湿烟气中水蒸气质量；基于入口湿烟气量系数、单位煤燃烧产生的干烟气质量和单位煤燃烧产生的湿烟气中水蒸气质量，确定标况下(273.15K、101.325kPa)湿烟气密度；
基于标况下湿烟气密度、入口烟气压力和入口烟气温度，确定实际湿烟气密度；
基于入口烟气压力、出口烟气压力、实际湿烟气密度和烟气流速，确定脱硝系统阻力系数。
根据第一方面的优选实施方式，所述获取脱硝系统烟气流速包括：
获取脱硝系统入口烟气流量；
获取脱硝系统烟道截面积；
基于入口烟气流量和烟道截面积，确定脱硝系统烟气流速；
优选地，所述脱硝系统烟气流速基于下述公式进行确定：
Figure BDA0003670399890000021
式中，Q为入口烟气流量，单位m3/h；S为烟道截面积，单位m2；v为烟气流速，单位m/s。
根据第一方面的优选实施方式，所述入口烟气过量空气系数通过下述公式确定得到：
Figure BDA0003670399890000022
式中，αpy为入口烟气过量空气系数，单位无量纲；
Figure BDA0003670399890000023
为入口烟气含氧量，单位％；INT函数为向下取整函数，将数值向下取整为最接近的整数。
根据第一方面的优选实施方式，所述理论干空气体积量通过下述公式确定得到：
Figure BDA0003670399890000024
式中，V0为理论干空气体积量，单位Nm3/kg；Car为燃煤收到基碳，单位％；Har为燃煤收到基氢，单位％；Sar为燃煤收到基全硫，单位％；Oar为燃煤收到基氧，单位％；INT函数为向下取整函数，将数值向下取整为最接近的整数。
根据第一方面的优选实施方式，所述入口湿烟气量系数通过下述公式确定得到：
sd＝0.01866×Car+0.007×Sar+(1.016×αpy-0.2099)×V0+0.008×Nar+0.111×Har+0.0124×Mar
式中，V0为理论干空气体积量，单位Nm3/kg；Car为燃煤收到基碳，单位％；Har为燃煤收到基氢，单位％；Sar为燃煤收到基全硫，单位％；Nar为燃煤收到基氮，单位％；Mar为燃煤全水分，单位％；αpy为入口烟气过量空气系数，单位无量纲；sd为入口湿烟气量系数，单位Nm3/kg。
根据第一方面的优选实施方式，所述单位煤燃烧产生的干烟气质量通过下述公式确定得到：
mdg＝0.036×[(Car+0.375×Sar)+8.174×(4.29×αpy-1)×V0+0.272×Nar]
式中，V0为理论干空气体积量，单位Nm3/kg；Car为燃煤收到基碳，单位％；Sar为燃煤收到基全硫，单位％；Nar为燃煤收到基氮，单位％；αpy为入口烟气过量空气系数，单位无量纲；mdg为单位煤燃烧产生的干烟气质量，单位kg/kg。
根据第一方面的优选实施方式，所述单位煤燃烧产生的湿烟气中水蒸气质量通过下述公式确定得到：
Figure BDA0003670399890000031
式中，V0为理论干空气体积量，单位Nm3/kg；Har为燃煤收到基氢，单位％；Mar为燃煤全水分，单位％；αpy为入口烟气过量空气系数，单位无量纲；d为空气含湿量，单位g/kg；
Figure BDA0003670399890000032
为单位煤燃烧产生的湿烟气中水蒸气质量，单位kg/kg。
根据第一方面的优选实施方式，所述标况下湿烟气密度通过下述公式确定得到：
Figure BDA0003670399890000033
式中，mdg为单位煤燃烧产生的干烟气质量，单位kg/kg；sd为入口湿烟气量系数，单位m3/kg；
Figure BDA0003670399890000034
为单位煤燃烧产生的湿烟气中水蒸气质量，单位kg/kg；ρN为标况下湿烟气密度，单位kg/m3。
根据第一方面的优选实施方式，所述实际湿烟气密度通过下述公式确定得到：
Figure BDA0003670399890000035
式中，ρN为标况下湿烟气密度，单位kg/m3；Uin为入口烟气压力，kPa；T为入口烟气温度，单位℃；ρ为实际湿烟气密度，kg/m3。
根据第一方面的优选实施方式，所述脱硝系统阻力系数通过下述公式确定得到：
Figure BDA0003670399890000036
式中，Uout为出口烟气压力，单位kPa；Uin为入口烟气压力，kPa；v为烟气流速，单位m/s；ρ为实际湿烟气密度，kg/m3；N为脱硝系统阻力系数，单位无量纲。
第二方面，本发明还提供了一种脱硝系统阻力评价系统，其中，该系统包括：
第一获取模块：用于获取脱硝系统烟气流速；
第二获取模块：用于获取脱硝系统入口烟气压力、出口烟气压力和入口烟气温度；
第三获取模块：用于获取脱硝系统入口烟气含氧量以及燃烧煤质数据；
标况下湿烟气密度确定模块：用于基于入口烟气含氧量确定入口烟气过量空气系数；基于燃烧煤质数据确定理论干空气体积量；基于燃烧煤质数据、理论干空气体积量和入口烟气过量空气系数，确定入口湿烟气量系数、单位煤燃烧产生的干烟气质量和单位煤燃烧产生的湿烟气中水蒸气质量；基于入口湿烟气量系数、单位煤燃烧产生的干烟气质量和单位煤燃烧产生的湿烟气中水蒸气质量，确定标况下湿烟气密度；
实际湿烟气密度确定模块：用于基于标况下湿烟气密度、入口烟气压力和入口烟气温度，确定实际湿烟气密度；
脱硝系统阻力系数确定模块：用于基于入口烟气压力、出口烟气压力、实际湿烟气密度和烟气流速，确定脱硝系统阻力系数。
根据第二方面的优选实施方式，所述第一获取模块包括：
烟气流量获取子模块：用于获取脱硝系统入口烟气流量；
烟道截面积获取子模块：用于获取脱硝系统烟道截面积；
烟气流速确定子模块：用于基于入口烟气流量和烟道截面积，确定脱硝系统烟气流速；
优选地，所述脱硝系统烟气流速基于下述公式进行确定：
Figure BDA0003670399890000041
式中，Q为入口烟气流量，单位m3/h；S为烟道截面积，单位m2；v为烟气流速，单位m/s。
根据第二方面的优选实施方式，标况下湿烟气密度确定模块中，入口烟气过量空气系数通过下述公式确定得到：
Figure BDA0003670399890000042
式中，αpy为入口烟气过量空气系数，单位无量纲；
Figure BDA0003670399890000043
为入口烟气含氧量，单位％；INT函数为向下取整函数，将数值向下取整为最接近的整数。
根据第二方面的优选实施方式，标况下湿烟气密度确定模块中，理论干空气体积量通过下述公式确定得到：
Figure BDA0003670399890000051
式中，V0为理论干空气体积量，单位Nm3/kg；Car为燃煤收到基碳，单位％；Har为燃煤收到基氢，单位％；Sar为燃煤收到基全硫，单位％；Oar为燃煤收到基氧，单位％；INT函数为向下取整函数，将数值向下取整为最接近的整数。
根据第二方面的优选实施方式，标况下湿烟气密度确定模块中，入口湿烟气量系数通过下述公式确定得到：
sd＝0.01866×Car+0.007×Sar+(1.016×αpy-0.2099)×V0+0.008×Nar+0.111×Har+0.0124×Mar
式中，V0为理论干空气体积量，单位Nm3/kg；Car为燃煤收到基碳，单位％；Har为燃煤收到基氢，单位％；Sar为燃煤收到基全硫，单位％；Nar为燃煤收到基氮，单位％；Mar为燃煤全水分，单位％；αpy为入口烟气过量空气系数，单位无量纲；sd为入口湿烟气量系数，单位Nm3/kg。
根据第二方面的优选实施方式，标况下湿烟气密度确定模块中，单位煤燃烧产生的干烟气质量通过下述公式确定得到：
mdg＝0.036×[(Car+0.375×Sar)+8.174×(4.29×αpy-1)×V0+0.272×Nar]
式中，V0为理论干空气体积量，单位Nm3/kg；Car为燃煤收到基碳，单位％；Sar为燃煤收到基全硫，单位％；Nar为燃煤收到基氮，单位％；αpy为入口烟气过量空气系数，单位无量纲；mdg为单位煤燃烧产生的干烟气质量，单位kg/kg。
根据第二方面的优选实施方式，标况下湿烟气密度确定模块中，单位煤燃烧产生的湿烟气中水蒸气质量通过下述公式确定得到：
Figure BDA0003670399890000052
式中，V0为理论干空气体积量，单位Nm3/kg；Har为燃煤收到基氢，单位％；Mar为燃煤全水分，单位％；αpy为入口烟气过量空气系数，单位无量纲；d为空气含湿量，单位g/kg；
Figure BDA0003670399890000053
为单位煤燃烧产生的湿烟气中水蒸气质量，单位kg/kg。
根据第二方面的优选实施方式，标况下湿烟气密度确定模块中，标况下湿烟气密度通过下述公式确定得到：
Figure BDA0003670399890000054
式中，mdg为单位煤燃烧产生的干烟气质量，单位kg/kg；sd为入口湿烟气量系数，单位m3/kg；
Figure BDA0003670399890000055
为单位煤燃烧产生的湿烟气中水蒸气质量，单位kg/kg；ρN为标况下湿烟气密度，单位kg/m3。
根据第二方面的优选实施方式，实际湿烟气密度确定模块中，实际湿烟气密度通过下述公式确定得到：
Figure BDA0003670399890000061
式中，ρN为标况下湿烟气密度，单位kg/m3；Uin为入口烟气压力，kPa；T为入口烟气温度，单位℃；ρ为实际湿烟气密度，kg/m3。
根据第二方面的优选实施方式，脱硝系统阻力系数确定模块中，脱硝系统阻力系数通过下述公式确定得到：
Figure BDA0003670399890000062
式中，Uout为出口烟气压力，单位kPa；Uin为入口烟气压力，kPa；v为烟气流速，单位m/s；ρ为实际湿烟气密度，kg/m3；N为脱硝系统阻力系数，单位无量纲。
第三方面，本发明还提供了一种脱硝系统吹灰器吹灰效果评价方法，其中，该方法包括：
使用上述脱硝系统阻力评价方法确定脱硝系统目标吹灰器吹灰前的阻力系数；
使用上述脱硝系统阻力评价方法确定脱硝系统目标吹灰器吹灰后的阻力系数；
基于脱硝系统目标吹灰器吹灰前的阻力系数和脱硝系统目标吹灰器吹灰后的阻力系数，确定目标吹灰器的清洁率。
根据第三方面的优选实施方式，所述基于脱硝系统目标吹灰器吹灰前的阻力系数和脱硝系统目标吹灰器吹灰后的阻力系数，确定目标吹灰器的清洁率包括：
基于脱硝系统目标吹灰器吹灰前的阻力系数和脱硝系统目标吹灰器吹灰后的阻力系数，确定目标吹灰器吹灰后脱硝系统阻力系数的提高量；
基于目标吹灰器吹灰后脱硝系统阻力系数的提高量，确定目标吹灰器的清洁率；
其中，目标吹灰器吹灰后脱硝系统阻力系数的提高量通过下述公式确定的到：
ΔN＝Ncloxe-Nopen
式中，Nclose为脱硝系统目标吹灰器吹灰后的阻力系数，单位无量纲；Nopen为脱硝系统目标吹灰器吹灰前的阻力系数，单位无量纲；ΔN为目标吹灰器吹灰后脱硝系统阻力系数的提高量，无量纲；
优选地，基于目标吹灰器吹灰后脱硝系统阻力系数的提高量，确定目标吹灰器的清洁率包括：
当目标吹灰器吹灰后脱硝系统阻力系数的提高量小于等于0，目标吹灰器的清洁率通过下述公式确定得到：
η＝100-10×2100×ΔN
式中，η为目标吹灰器的清洁率，单位无量纲；ΔN为目标吹灰器吹灰后脱硝系统阻力系数的提高量，无量纲；
当目标吹灰器吹灰后脱硝系统阻力系数的提高量大于0，目标吹灰器的清洁率通过下述公式确定得到：
Figure BDA0003670399890000071
式中，η为目标吹灰器的清洁率，单位无量纲；ΔN为目标吹灰器吹灰后脱硝系统阻力系数的提高量，无量纲。
根据第三方面的优选实施方式，该方法进一步包括：
基于目标吹灰器的清洁率，评价目标吹灰器的吹灰效果。
根据第三方面的优选实施方式，该方法进一步包括：
基于目标吹灰器的清洁率，确定是否需要提高目标吹灰器的喷吹频次和/或进行停机检修。
第四方面，本发明还提供了一种脱硝系统吹灰器吹灰效果评价系统，其中，该系统包括：
吹灰前阻力系数确定模块：用于使用上述脱硝系统阻力评价方法确定脱硝系统目标吹灰器吹灰前的阻力系数；
吹灰后阻力系数确定模块：用于使用上述脱硝系统阻力评价方法确定脱硝系统目标吹灰器吹灰后的阻力系数；
目标吹灰器的清洁率确定模块：用于基于脱硝系统目标吹灰器吹灰前的阻力系数和脱硝系统目标吹灰器吹灰后的阻力系数，确定目标吹灰器的清洁率。
根据第四方面的优选实施方式，目标吹灰器的清洁率确定模块包括：
阻力系数提高量确定子模块：用于基于脱硝系统目标吹灰器吹灰前的阻力系数和脱硝系统目标吹灰器吹灰后的阻力系数，确定目标吹灰器吹灰后脱硝系统阻力系数的提高量；
清洁率确定子模块：用于基于目标吹灰器吹灰后脱硝系统阻力系数的提高量，确定目标吹灰器的清洁率；
其中，目标吹灰器吹灰后脱硝系统阻力系数的提高量通过下述公式确定的到：
ΔN＝Nclose-Nopen
式中，Nclose为脱硝系统目标吹灰器吹灰后的阻力系数，单位无量纲；Nopen为脱硝系统目标吹灰器吹灰前的阻力系数，单位无量纲；ΔN为目标吹灰器吹灰后脱硝系统阻力系数的提高量，无量纲；
优选地，清洁率确定子模块通过下述方式确定目标吹灰器的清洁率：
当目标吹灰器吹灰后脱硝系统阻力系数的提高量小于等于0，目标吹灰器的清洁率通过下述公式确定得到：
η＝100-10×2100×ΔN
式中，η为目标吹灰器的清洁率，单位无量纲；ΔN为目标吹灰器吹灰后脱硝系统阻力系数的提高量，无量纲；
当目标吹灰器吹灰后脱硝系统阻力系数的提高量大于0，目标吹灰器的清洁率通过下述公式确定得到：
Figure BDA0003670399890000081
式中，η为目标吹灰器的清洁率，单位无量纲；ΔN为目标吹灰器吹灰后脱硝系统阻力系数的提高量，无量纲。
根据第四方面的优选实施方式，该系统进一步包括：
吹灰效果评价模块：用于基于目标吹灰器的清洁率，评价目标吹灰器的吹灰效果。
根据第四方面的优选实施方式，该系统进一步包括：
警戒模块：用于基于目标吹灰器的清洁率，确定是否需要提高目标吹灰器的喷吹频次和/或进行停机检修。
本发明提供的技术方案解决了脱硝系统在实际脱硝的运行中无法对催化层是否堵塞及各吹灰器吹灰效果进行实施有效评估的技术问题。本发明提供的技术方案能够实时评估脱硝系统自身阻力变化，在此基础上能够实时评估吹灰器的吹扫效果，对于评估脱硝系统运行状态、指导相应的脱硝工艺调整具有重要的现实意义。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的脱硝系统阻力评价方法的流程示意图。
图2为本发明一实施例提供的脱硝系统阻力评价系统的结构示意图。
图3为本发明一实施例提供的脱硝系统吹灰器吹灰效果评价方法的流程示意图。
图4为本发明一实施例提供的脱硝系统吹灰器吹灰效果评价系统的结构示意图。
图5为本发明实施例1中脱硝系统中各吹灰器分布图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。
下面参考本发明的若干代表性实施方式，详细阐述本发明的原理和精神。
催化剂是烟气脱硝中最核心的部件，当其堵塞时会引起脱硝催化效率降低、脱硝系统阻力上升等情况。发明人基于烟气脱硝的工艺特点和原理提出了本发明技术方案。
参见图1，为了实现对脱硝系统本身阻力变化进行实时定量监控的目的，本发明提供了一种脱硝系统阻力评价方法，其中，该方法包括：
步骤S1：获取脱硝系统烟气流速；
步骤S2：获取脱硝系统入口烟气压力、出口烟气压力和入口烟气温度；
步骤S3：获取脱硝系统入口烟气含氧量以及燃烧煤质数据；
步骤S4：基于入口烟气含氧量确定入口烟气过量空气系数；基于燃烧煤质数据确定理论干空气体积量；基于燃烧煤质数据、理论干空气体积量和入口烟气过量空气系数，确定入口湿烟气量系数、单位煤燃烧产生的干烟气质量和单位煤燃烧产生的湿烟气中水蒸气质量；基于入口湿烟气量系数、单位煤燃烧产生的干烟气质量和单位煤燃烧产生的湿烟气中水蒸气质量，确定标况下(273.15K、101.325kPa)湿烟气密度；
步骤S5：基于标况下湿烟气密度、入口烟气压力和入口烟气温度，确定实际湿烟气密度；
步骤S6：基于入口烟气压力、出口烟气压力、实际湿烟气密度和烟气流速，确定脱硝系统阻力系数；
从而实现脱硝系统阻力定量评价。
其中，烟气流速、烟气温度、烟气压力、烟气含氧量数据为脱硝系统运行表盘的在线监测数据，烟道截面积根据实际的烟道尺寸获得，燃烧煤质成分是燃煤的基本参数；本发明提供的技术方案根据燃烧煤质成分、烟气含氧量数据、烟气温度、烟气压力、确定了烟气密度，进而根据烟气流速、烟气压力、烟气密度确定了脱硝系统阻力系数。
在上述技术方案中，烟气流速、入口烟气压力、出口烟气压力、入口烟气温度、入口烟气含氧量、燃烧煤质数据是能够实现实时获取的，基于此可以实时确定脱硝系统阻力系数，实现对脱硝系统本身阻力变化进行实时定量监控。本发明确定的脱硝系统阻力系数是去除负荷、烟气量等变量因素外可用于评估脱硝系统本身阻力变化的系数，能够用于定量评估脱硝系统内尤其是催化剂层的堵塞情况。
在一实施方式中，步骤S1获取脱硝系统烟气流速包括：
获取脱硝系统入口烟气流量；
获取脱硝系统烟道截面积；
基于入口烟气流量和烟道截面积，确定脱硝系统烟气流速；
其中，所述脱硝系统烟气流速可以基于下述公式进行确定：
Figure BDA0003670399890000101
式中，Q为入口烟气流量，单位m3/h；S为烟道截面积，单位m2；v为烟气流速，单位m/s。
在一实施方式中，步骤S4中，入口烟气过量空气系数通过下述公式确定得到：
Figure BDA0003670399890000102
式中，αpy为入口烟气过量空气系数，单位无量纲；
Figure BDA0003670399890000103
为入口烟气含氧量，单位％；INT函数为向下取整函数，将数值向下取整为最接近的整数；
该优选技术方案中，确定的入口烟气过量空气系数能够更好的满足工程计算的要求。
在一实施方式中，步骤S4中，理论干空气体积量通过下述公式确定得到：
Figure BDA0003670399890000104
式中，V0为理论干空气体积量，单位Nm3/kg；Car为燃煤收到基碳，单位％；Har为燃煤收到基氢，单位％；Sar为燃煤收到基全硫，单位％；Oar为燃煤收到基氧，单位％；INT函数为向下取整函数，将数值向下取整为最接近的整数；
该优选技术方案中，确定的入口烟气过量空气系数能够更好的满足工程计算的要求。
在一实施方式中，步骤S4中，入口湿烟气量系数通过下述公式确定得到：
sd＝0.01866×Car+0.007×Sar+(1.016×αpy-0.2099)×V0+0.008×Nar+0.111×Har+0.0124×Mar
式中，V0为理论干空气体积量，单位Nm3/kg；Car为燃煤收到基碳，单位％；Har为燃煤收到基氢，单位％；Sar为燃煤收到基全硫，单位％；Nar为燃煤收到基氮，单位％；Mar为燃煤全水分，单位％；αpy为入口烟气过量空气系数，单位无量纲；sd为入口湿烟气量系数，单位Nm3/kg。
在一实施方式中，步骤S4中，单位煤燃烧产生的干烟气质量通过下述公式确定得到：
mdg＝0.036×[(Car+0.375×Sar)+8.174×(4.29×αpy-1)×V0+0.272×Nar]
式中，V0为理论干空气体积量，单位Nm3/kg；Car为燃煤收到基碳，单位％；Sar为燃煤收到基全硫，单位％；Nar为燃煤收到基氮，单位％；αpy为入口烟气过量空气系数，单位无量纲；mdg为单位煤燃烧产生的干烟气质量，单位kg/kg。
在一实施方式中，步骤S4中，单位煤燃烧产生的湿烟气中水蒸气质量通过下述公式确定得到：
Figure BDA0003670399890000111
式中，V0为理论干空气体积量，单位Nm3/kg；Har为燃煤收到基氢，单位％；Mar为燃煤全水分，单位％；αpy为入口烟气过量空气系数，单位无量纲；d为空气含湿量，单位g/kg；
Figure BDA0003670399890000112
为单位煤燃烧产生的湿烟气中水蒸气质量，单位kg/kg。
在一实施方式中，步骤S4中，标况下湿烟气密度通过下述公式确定得到：
Figure BDA0003670399890000113
式中，mdg为单位煤燃烧产生的干烟气质量，单位kg/kg；sd为入口湿烟气量系数，单位m3/kg；
Figure BDA0003670399890000114
为单位煤燃烧产生的湿烟气中水蒸气质量，单位kg/kg；ρN为标况下湿烟气密度，单位kg/m3。
在一实施方式中，步骤S5中，实际湿烟气密度通过下述公式确定得到：
Figure BDA0003670399890000121
式中，ρN为标况下湿烟气密度，单位kg/m3；Uin为入口烟气压力，kPa；T为入口烟气温度，单位℃；ρ为实际湿烟气密度，kg/m3。
在一实施方式中，步骤S6中，脱硝系统阻力系数通过下述公式确定得到：
Figure BDA0003670399890000122
式中，Uout为出口烟气压力，单位kPa；Uin为入口烟气压力，kPa；v为烟气流速，单位m/s；ρ为实际湿烟气密度，kg/m3；N为脱硝系统阻力系数，单位无量纲。
图2是本发明一实施例提供的一种脱硝系统阻力评价系统的结构框图，该脱硝系统阻力评价系统能够实现上述实施例提供的脱硝系统阻力评价方法；如图2所示，该系统包括：
第一获取模块21：用于获取脱硝系统烟气流速；
第二获取模块22：用于获取脱硝系统入口烟气压力、出口烟气压力和入口烟气温度；
第三获取模块23：用于获取脱硝系统入口烟气含氧量以及燃烧煤质数据；
标况下湿烟气密度确定模块24：用于基于入口烟气含氧量确定入口烟气过量空气系数；基于燃烧煤质数据确定理论干空气体积量；基于燃烧煤质数据、理论干空气体积量和入口烟气过量空气系数，确定入口湿烟气量系数、单位煤燃烧产生的干烟气质量和单位煤燃烧产生的湿烟气中水蒸气质量；基于入口湿烟气量系数、单位煤燃烧产生的干烟气质量和单位煤燃烧产生的湿烟气中水蒸气质量，确定标况下(273.15K、101.325kPa)湿烟气密度；
实际湿烟气密度确定模块25：用于基于标况下湿烟气密度、入口烟气压力和入口烟气温度，确定实际湿烟气密度；
脱硝系统阻力系数确定模块26：用于基于入口烟气压力、出口烟气压力、实际湿烟气密度和烟气流速，确定脱硝系统阻力系数；
从而实现脱硝系统阻力定量评价。
在一实施方式中，第一获取模块21包括：
烟气流量获取子模块211：用于获取脱硝系统入口烟气流量；
烟道截面积获取子模块212：用于获取脱硝系统烟道截面积；
烟气流速确定子模块213：用于基于入口烟气流量和烟道截面积，确定脱硝系统烟气流速；
其中，所述脱硝系统烟气流速可以基于下述公式进行确定：
Figure BDA0003670399890000131
式中，Q为入口烟气流量，单位m3/h；S为烟道截面积，单位m2；v为烟气流速，单位m/s。
在一实施方式中，标况下湿烟气密度确定模块24中，入口烟气过量空气系数通过下述公式确定得到：
Figure BDA0003670399890000132
式中，αpy为入口烟气过量空气系数，单位无量纲；
Figure BDA0003670399890000133
为入口烟气含氧量，单位％；INT函数为向下取整函数，将数值向下取整为最接近的整数。
在一实施方式中，标况下湿烟气密度确定模块24中，理论干空气体积量通过下述公式确定得到：
Figure BDA0003670399890000134
式中，V0为理论干空气体积量，单位Nm3/kg；Car为燃煤收到基碳，单位％；Har为燃煤收到基氢，单位％；Sar为燃煤收到基全硫，单位％；Oar为燃煤收到基氧，单位％；INT函数为向下取整函数，将数值向下取整为最接近的整数。
在一实施方式中，标况下湿烟气密度确定模块24中，入口湿烟气量系数通过下述公式确定得到：
sd＝0.01866×Car+0.007×Sar+(1.016×αpy-0.2099)×V0+0.008×Nar+0.111×Har+0.0124×Mar
式中，V0为理论干空气体积量，单位Nm3/kg；Car为燃煤收到基碳，单位％；Har为燃煤收到基氢，单位％；Sar为燃煤收到基全硫，单位％；Nar为燃煤收到基氮，单位％；Mar为燃煤全水分，单位％；αpy为入口烟气过量空气系数，单位无量纲；sd为入口湿烟气量系数，单位Nm3/kg。
在一实施方式中，标况下湿烟气密度确定模块24中，单位煤燃烧产生的干烟气质量通过下述公式确定得到：
mdg＝0.036×[(Car+0.375×Sar)+8.174×(4.29×αpy-1)×V0+0.272×Nar]
式中，V0为理论干空气体积量，单位Nm3/kg；Car为燃煤收到基碳，单位％；Sar为燃煤收到基全硫，单位％；Nar为燃煤收到基氮，单位％；αpy为入口烟气过量空气系数，单位无量纲；mdg为单位煤燃烧产生的干烟气质量，单位kg/kg。
在一实施方式中，标况下湿烟气密度确定模块24中，单位煤燃烧产生的湿烟气中水蒸气质量通过下述公式确定得到：
Figure BDA0003670399890000141
式中，V0为理论干空气体积量，单位Nm3/kg；Har为燃煤收到基氢，单位％；Mar为燃煤全水分，单位％；αpy为入口烟气过量空气系数，单位无量纲；d为空气含湿量，单位g/kg；
Figure BDA0003670399890000142
为单位煤燃烧产生的湿烟气中水蒸气质量，单位kg/kg。
在一实施方式中，标况下湿烟气密度确定模块24中，标况下湿烟气密度通过下述公式确定得到：
Figure BDA0003670399890000143
式中，mdg为单位煤燃烧产生的干烟气质量，单位kg/kg；sd为入口湿烟气量系数，单位m3/kg；
Figure BDA0003670399890000144
为单位煤燃烧产生的湿烟气中水蒸气质量，单位kg/kg；ρN为标况下湿烟气密度，单位kg/m3。
在一实施方式中，实际湿烟气密度确定模块25中，实际湿烟气密度通过下述公式确定得到：
Figure BDA0003670399890000145
式中，ρN为标况下湿烟气密度，单位kg/m3；Uin为入口烟气压力，kPa；T为入口烟气温度，单位℃；ρ为实际湿烟气密度，kg/m3。
在一实施方式中，脱硝系统阻力系数确定模块26中，脱硝系统阻力系数通过下述公式确定得到：
Figure BDA0003670399890000146
式中，Uout为出口烟气压力，单位kPa；Uin为入口烟气压力，kPa；v为烟气流速，单位m/s；ρ为实际湿烟气密度，kg/m3；N为脱硝系统阻力系数，单位无量纲。
参见图3，为了实现对吹灰器的吹扫效果进行监控的目的，本发明提供了一种脱硝系统吹灰器吹灰效果评价方法，其中，该方法包括：
步骤N1：使用上述脱硝系统阻力评价方法确定脱硝系统目标吹灰器吹灰前的阻力系数；
步骤N2：使用上述脱硝系统阻力评价方法确定脱硝系统目标吹灰器吹灰后的阻力系数；
步骤N3：基于脱硝系统目标吹灰器吹灰前的阻力系数和脱硝系统目标吹灰器吹灰后的阻力系数，确定目标吹灰器的清洁率。
脱硝系统的吹灰器是依次进行吹灰，各吹灰器的吹灰清洁率通过吹灰前后脱硝系统阻力系数的变化量(即吹灰前后对脱硝系统阻力系数的改善情况)进行评估。
在一实施方式中，步骤N3包括：
基于脱硝系统目标吹灰器吹灰前的阻力系数和脱硝系统目标吹灰器吹灰后的阻力系数，确定目标吹灰器吹灰后脱硝系统阻力系数的提高量；
基于目标吹灰器吹灰后脱硝系统阻力系数的提高量，确定目标吹灰器的清洁率；
其中，目标吹灰器吹灰后脱硝系统阻力系数的提高量通过下述公式确定的到：
ΔN＝Nclose-Nopen
式中，Nclose为脱硝系统目标吹灰器吹灰后的阻力系数，单位无量纲；Nopen为脱硝系统目标吹灰器吹灰前的阻力系数，单位无量纲；ΔN为目标吹灰器吹灰后脱硝系统阻力系数的提高量，无量纲；
进一步地，基于目标吹灰器吹灰后脱硝系统阻力系数的提高量，确定目标吹灰器的清洁率包括：
当目标吹灰器吹灰后脱硝系统阻力系数的提高量小于等于0，目标吹灰器的清洁率通过下述公式确定得到：
η＝100-10×2100×ΔN
式中，η为目标吹灰器的清洁率，单位无量纲；ΔN为目标吹灰器吹灰后脱硝系统阻力系数的提高量，无量纲；
当目标吹灰器吹灰后脱硝系统阻力系数的提高量大于0，目标吹灰器的清洁率通过下述公式确定得到：
Figure BDA0003670399890000151
式中，η为目标吹灰器的清洁率，单位无量纲；ΔN为目标吹灰器吹灰后脱硝系统阻力系数的提高量，无量纲；
在该优选实施方式中，吹灰器的吹灰清洁率为0-100，该值越接近100表明该吹灰器的喷吹越有利于缓解脱硝催化剂的堵塞，越小表明该吹灰器的喷吹越不利于缓解脱硝催化剂的堵塞。
在一实施方式中，该方法进一步包括：
步骤N4：基于目标吹灰器的清洁率，评价目标吹灰器的吹灰效果；
在一具体实施方式中，当目标吹灰器的清洁率不低于90表明经该目标吹灰器吹灰后可改善脱硝内的堵塞情况，目标吹灰器的吹灰效果好；当目标吹灰器的清洁率小于90表明经该目标吹灰器吹灰后并不会有效改善脱硝内的堵塞情况，目标吹灰器的吹灰效果差。
在一实施方式中，该方法进一步包括：
步骤N5：基于目标吹灰器的清洁率，确定是否需要提高目标吹灰器的喷吹频次和/或进行停机检修；
在一具体实施方式中，当目标吹灰器的清洁率低于额定清洁率(例如80)时，需要提高目标吹灰器的喷吹频次和/或进行停机检修。
图4是本发明一实施例提供的一种脱硝系统吹灰器吹灰效果评价系统的结构框图，该脱硝系统吹灰器吹灰效果评价系统能够实现上述实施例提供的脱硝系统吹灰器吹灰效果评价方法；如图4所示，该系统包括：
吹灰前阻力系数确定模块41：用于使用上述脱硝系统阻力评价方法确定脱硝系统目标吹灰器吹灰前的阻力系数；
吹灰后阻力系数确定模块42：用于使用上述脱硝系统阻力评价方法确定脱硝系统目标吹灰器吹灰后的阻力系数；
目标吹灰器的清洁率确定模块43：用于基于脱硝系统目标吹灰器吹灰前的阻力系数和脱硝系统目标吹灰器吹灰后的阻力系数，确定目标吹灰器的清洁率。
在一实施方式中，目标吹灰器的清洁率确定模块43包括：
阻力系数提高量确定子模块431：用于基于脱硝系统目标吹灰器吹灰前的阻力系数和脱硝系统目标吹灰器吹灰后的阻力系数，确定目标吹灰器吹灰后脱硝系统阻力系数的提高量；
清洁率确定子模块432：用于基于目标吹灰器吹灰后脱硝系统阻力系数的提高量，确定目标吹灰器的清洁率；
其中，目标吹灰器吹灰后脱硝系统阻力系数的提高量通过下述公式确定的到：
ΔN＝Nclose-Nopen
式中，Nclose为脱硝系统目标吹灰器吹灰后的阻力系数，单位无量纲；Nopen为脱硝系统目标吹灰器吹灰前的阻力系数，单位无量纲；ΔN为目标吹灰器吹灰后脱硝系统阻力系数的提高量，无量纲；
进一步地，清洁率确定子模块432通过下述方式确定目标吹灰器的清洁率：
当目标吹灰器吹灰后脱硝系统阻力系数的提高量小于等于0，目标吹灰器的清洁率通过下述公式确定得到：
η＝100-10×2100×ΔN
式中，η为目标吹灰器的清洁率，单位无量纲；ΔN为目标吹灰器吹灰后脱硝系统阻力系数的提高量，无量纲；
当目标吹灰器吹灰后脱硝系统阻力系数的提高量大于0，目标吹灰器的清洁率通过下述公式确定得到：
Figure BDA0003670399890000171
式中，η为目标吹灰器的清洁率，单位无量纲；ΔN为目标吹灰器吹灰后脱硝系统阻力系数的提高量，无量纲。
在一实施方式中，该系统进一步包括：
吹灰效果评价模块44：用于基于目标吹灰器的清洁率，评价目标吹灰器的吹灰效果；
在一具体实施方式中，当目标吹灰器的清洁率不低于90表明经该目标吹灰器吹灰后可改善脱硝内的堵塞情况，目标吹灰器的吹灰效果好；当目标吹灰器的清洁率小于90表明经该目标吹灰器吹灰后并不会有效改善脱硝内的堵塞情况，目标吹灰器的吹灰效果差。
在一实施方式中，该系统进一步包括：
警戒模块45：用于基于目标吹灰器的清洁率，确定是否需要提高目标吹灰器的喷吹频次和/或进行停机检修；
在一具体实施方式中，当目标吹灰器的清洁率低于额定清洁率时，需要提高目标吹灰器的喷吹频次和/或进行停机检修。
实施例1
本实施例用于对某燃煤机组的某脱硝系统中的各吹灰器吹灰效果进行评价。
该燃煤机组为1000MW燃煤机组，如图5所示其设有依次连接的脱硝系统A和脱硝系统B，脱硝系统A中设置有8个声波吹灰器依次为A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8，脱硝系统B中设置有8个声波吹灰器依次为B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8；其中，脱硝系统A为本实施例的研究对象。
本实施例提供的一种脱硝系统阻力评价方法包括：
步骤1：确定脱硝系统目标吹灰器A1吹灰前的阻力系数；具体而言，
1.1、在目标吹灰器A1吹灰前，获取脱硝系统A入口烟气流量、脱硝系统烟道截面积，基于入口烟气流量和烟道截面积，通过下述公式确定脱硝系统烟气流速：
Figure BDA0003670399890000181
式中，Q为入口烟气流量，单位m3/h；S为烟道截面积，单位m2；v为烟气流速，单位m/s；
1.2、在目标吹灰器A1吹灰前，获取脱硝系统A入口烟气压力、出口烟气压力、入口烟气温度、入口烟气含氧量以及燃烧煤质数据；
1.3、基于步骤1.2获取的入口烟气含氧量确定入口烟气过量空气系数；基于步骤1.2获取的燃烧煤质数据确定理论干空气体积量；基于步骤1.2获取的燃烧煤质数据、理论干空气体积量和步骤1.2获取的入口烟气过量空气系数，确定入口湿烟气量系数、单位煤燃烧产生的干烟气质量和单位煤燃烧产生的湿烟气中水蒸气质量；基于入口湿烟气量系数、单位煤燃烧产生的干烟气质量和单位煤燃烧产生的湿烟气中水蒸气质量，确定标况下湿烟气密度；
其中，入口烟气过量空气系数通过下述公式确定得到：
Figure BDA0003670399890000182
式中，αpy为入口烟气过量空气系数，单位无量纲；
Figure BDA0003670399890000183
为入口烟气含氧量，单位％；INT函数为向下取整函数，将数值向下取整为最接近的整数；
理论干空气体积量通过下述公式确定得到：
Figure BDA0003670399890000191
式中，V0为理论干空气体积量，单位Nm3/kg；Car为燃煤收到基碳，单位％；Har为燃煤收到基氢，单位％；Sar为燃煤收到基全硫，单位％；Oar为燃煤收到基氧，单位％；INT函数为向下取整函数，将数值向下取整为最接近的整数；
入口湿烟气量系数通过下述公式确定得到：
sd＝0.01866×Car+0.007×Sar+(1.016×αpy-0.2099)×V0+0.008×Nar+0.111×Har+0.0124×Mar
式中，V0为理论干空气体积量，单位Nm3/kg；Car为燃煤收到基碳，单位％；Har为燃煤收到基氢，单位％；Sar为燃煤收到基全硫，单位％；Nar为燃煤收到基氮，单位％；Mar为燃煤全水分，单位％；αpy为入口烟气过量空气系数，单位无量纲；sd为入口湿烟气量系数，单位Nm3/kg。
单位煤燃烧产生的干烟气质量通过下述公式确定得到：
mdg＝0.036×[(Car+0.375×Sar)+8.174×(4.29×αpy-1)×V0+0.272×Nar]
式中，V0为理论干空气体积量，单位Nm3/kg；Car为燃煤收到基碳，单位％；Sar为燃煤收到基全硫，单位％；Nar为燃煤收到基氮，单位％；αpy为入口烟气过量空气系数，单位无量纲；mdg为单位煤燃烧产生的干烟气质量，单位kg/kg。
单位煤燃烧产生的湿烟气中水蒸气质量通过下述公式确定得到：
Figure BDA0003670399890000192
式中，V0为理论干空气体积量，单位Nm3/kg；Har为燃煤收到基氢，单位％；Mar为燃煤全水分，单位％；αpy为入口烟气过量空气系数，单位无量纲；d为空气含湿量，单位g/kg；
Figure BDA0003670399890000193
为单位煤燃烧产生的湿烟气中水蒸气质量，单位kg/kg。
标况下湿烟气密度通过下述公式确定得到：
Figure BDA0003670399890000194
式中，mdg为单位煤燃烧产生的干烟气质量，单位kg/kg；sd为入口湿烟气量系数，单位m3/kg；
Figure BDA0003670399890000195
为单位煤燃烧产生的湿烟气中水蒸气质量，单位kg/kg；ρN为标况下湿烟气密度，单位kg/m3；
1.4、基于步骤1.3确定的标况下湿烟气密度、入口烟气压力和入口烟气温度，通过下述公式确定实际湿烟气密度：
Figure BDA0003670399890000201
式中，ρN为标况下湿烟气密度，单位kg/m3；Uin为入口烟气压力，kPa；T为入口烟气温度，单位℃；ρ为实际湿烟气密度，kg/m3；
1.5、基于步骤1.2获取的入口烟气压力、出口烟气压力、步骤1.4确定的实际湿烟气密度和步骤1.1确定的烟气流速，通过下述公式确定脱硝系统目标吹灰器A1吹灰前的阻力系数：
Figure BDA0003670399890000202
式中，Uout为出口烟气压力，单位kPa；Uin为入口烟气压力，kPa；v为烟气流速，单位m/s；ρ为实际湿烟气密度，kg/m3；N为脱硝系统阻力系数，单位无量纲。
步骤2：确定脱硝系统目标吹灰器A1吹灰后的阻力系数；
按照步骤1.1-步骤1.5的方式确定脱硝系统目标吹灰器A1吹灰后的阻力系数；其中，在目标吹灰器A1吹灰后，进行相关参数的获取。
步骤3：基于脱硝系统目标吹灰器A1吹灰前的阻力系数和吹灰后的阻力系数，确定目标吹灰器A1的清洁率；具体而言：
基于脱硝系统目标吹灰器A1吹灰前的阻力系数和吹灰后的阻力系数，利用下述公式确定目标吹灰器A1吹灰后脱硝系统阻力系数的提高量：
η＝100-10×2100×ΔN
式中，η为目标吹灰器的清洁率，单位无量纲；ΔN为目标吹灰器吹灰后脱硝系统阻力系数的提高量，无量纲；
当目标吹灰器吹灰后脱硝系统阻力系数的提高量小于等于0，目标吹灰器的清洁率通过下述公式确定得到：
η＝100-10×2100×ΔN
式中，η为目标吹灰器的清洁率，单位无量纲；ΔN为目标吹灰器吹灰后脱硝系统阻力系数的提高量，无量纲；
当目标吹灰器吹灰后脱硝系统阻力系数的提高量大于0，目标吹灰器的清洁率通过下述公式确定得到：
Figure BDA0003670399890000203
式中，η为目标吹灰器的清洁率，单位无量纲；ΔN为目标吹灰器吹灰后脱硝系统阻力系数的提高量，无量纲。
步骤4：分别以吹灰器A2-A8作为目标吹灰器重复步骤1-步骤3，确定吹灰器A2-A8的清洁率。
相关数据如表1、表2所示。
表1
Figure BDA0003670399890000212
表2
Figure BDA0003670399890000211
Figure BDA0003670399890000221
以上参照附图描述了本发明的优选实施方式。这些实施方式的许多特征和优点根据该详细的说明书是清楚的，因此权利要求旨在覆盖这些实施方式的落入其真实精神和范围内的所有这些特征和优点。此外，由于本领域的技术人员容易想到很多修改和改变，因此不是要将本发明的实施方式限于所例示和描述的精确结构和操作，而是可以涵盖落入其范围内的所有合适修改和等同物。
本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (14)

1.一种脱硝系统阻力评价方法，其中，该方法包括：
获取脱硝系统烟气流速；
获取脱硝系统入口烟气压力、出口烟气压力和入口烟气温度；
获取脱硝系统入口烟气含氧量以及燃烧煤质数据；
基于入口烟气含氧量确定入口烟气过量空气系数；基于燃烧煤质数据确定理论干空气体积量；基于燃烧煤质数据、理论干空气体积量和入口烟气过量空气系数，确定入口湿烟气量系数、单位煤燃烧产生的干烟气质量和单位煤燃烧产生的湿烟气中水蒸气质量；基于入口湿烟气量系数、单位煤燃烧产生的干烟气质量和单位煤燃烧产生的湿烟气中水蒸气质量，确定标况下湿烟气密度；
基于标况下湿烟气密度、入口烟气压力和入口烟气温度，确定实际湿烟气密度；
基于入口烟气压力、出口烟气压力、实际湿烟气密度和烟气流速，确定脱硝系统阻力系数。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，
所述入口烟气过量空气系数通过下述公式确定得到：
Figure FDA0003670399880000011
式中，αpy为入口烟气过量空气系数，单位无量纲；
Figure FDA0003670399880000012
为入口烟气含氧量，单位％；INT函数为向下取整函数，将数值向下取整为最接近的整数；
所述理论干空气体积量通过下述公式确定得到：
Figure FDA0003670399880000013
式中，V0为理论干空气体积量，单位Nm3/kg；Car为燃煤收到基碳，单位％；Har为燃煤收到基氢，单位％；Sar为燃煤收到基全硫，单位％；Oar为燃煤收到基氧，单位％；INT函数为向下取整函数，将数值向下取整为最接近的整数。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，
所述入口湿烟气量系数通过下述公式确定得到：
sd＝0.01866×Car+0.007×Sar+(1.016×αpy-0.2099)×V0+0.008×Nar+0.111×Har+0.0124×Mar
式中，V0为理论干空气体积量，单位Nm3/kg；Car为燃煤收到基碳，单位％；Har为燃煤收到基氢，单位％；Sar为燃煤收到基全硫，单位％；Nar为燃煤收到基氮，单位％；Mar为燃煤全水分，单位％；αpy为入口烟气过量空气系数，单位无量纲；sd为入口湿烟气量系数，单位Nm3/kg；
所述单位煤燃烧产生的干烟气质量通过下述公式确定得到：
mdg＝0.036×[(Car+0.375×Sar)+8.174×(4.29×αpy-1)×V0+0.272×Nar]
式中，V0为理论干空气体积量，单位Nm3/kg；Car为燃煤收到基碳，单位％；Sar为燃煤收到基全硫，单位％；Nar为燃煤收到基氮，单位％；αpy为入口烟气过量空气系数，单位无量纲；mdg为单位煤燃烧产生的干烟气质量，单位kg/kg；
所述单位煤燃烧产生的湿烟气中水蒸气质量通过下述公式确定得到：
Figure FDA0003670399880000021
式中，V0为理论干空气体积量，单位Nm3/kg；Har为燃煤收到基氢，单位％；Mar为燃煤全水分，单位％；αpy为入口烟气过量空气系数，单位无量纲；d为空气含湿量，单位g/kg；
Figure FDA0003670399880000022
为单位煤燃烧产生的湿烟气中水蒸气质量，单位kg/kg；
所述实际湿烟气密度通过下述公式确定得到：
Figure FDA0003670399880000023
式中，ρN为标况下湿烟气密度，单位kg/m3；Uin为入口烟气压力，kPa；T为入口烟气温度，单位℃；ρ为实际湿烟气密度，kg/m3。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其中，所述标况下湿烟气密度通过下述公式确定得到：
Figure FDA0003670399880000024
式中，mdg为单位煤燃烧产生的干烟气质量，单位kg/kg；sd为入口湿烟气量系数，单位m3/kg；
Figure FDA0003670399880000025
为单位煤燃烧产生的湿烟气中水蒸气质量，单位kg/kg；ρN为标况下湿烟气密度，单位kg/m3。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述脱硝系统阻力系数通过下述公式确定得到：
Figure FDA0003670399880000026
式中，Uout为出口烟气压力，单位kPa；Uin为入口烟气压力，kPa；v为烟气流速，单位m/s；ρ为实际湿烟气密度，kg/m3；N为脱硝系统阻力系数，单位无量纲。
6.一种脱硝系统阻力评价系统，其中，该系统包括：
第一获取模块：用于获取脱硝系统烟气流速；
第二获取模块：用于获取脱硝系统入口烟气压力、出口烟气压力和入口烟气温度；
第三获取模块：用于获取脱硝系统入口烟气含氧量以及燃烧煤质数据；
标况下湿烟气密度确定模块：用于基于入口烟气含氧量确定入口烟气过量空气系数；基于燃烧煤质数据确定理论干空气体积量；基于燃烧煤质数据、理论干空气体积量和入口烟气过量空气系数，确定入口湿烟气量系数、单位煤燃烧产生的干烟气质量和单位煤燃烧产生的湿烟气中水蒸气质量；基于入口湿烟气量系数、单位煤燃烧产生的干烟气质量和单位煤燃烧产生的湿烟气中水蒸气质量，确定标况下湿烟气密度；
实际湿烟气密度确定模块：用于基于标况下湿烟气密度、入口烟气压力和入口烟气温度，确定实际湿烟气密度；
脱硝系统阻力系数确定模块：用于基于入口烟气压力、出口烟气压力、实际湿烟气密度和烟气流速，确定脱硝系统阻力系数。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，
标况下湿烟气密度确定模块中，入口烟气过量空气系数通过下述公式确定得到：
Figure FDA0003670399880000031
式中，αpy为入口烟气过量空气系数，单位无量纲；
Figure FDA0003670399880000032
为入口烟气含氧量，单位％；INT函数为向下取整函数，将数值向下取整为最接近的整数；
标况下湿烟气密度确定模块中，理论干空气体积量通过下述公式确定得到：
Figure FDA0003670399880000033
式中，V0为理论干空气体积量，单位Nm3/kg；Car为燃煤收到基碳，单位％；Har为燃煤收到基氢，单位％；Sar为燃煤收到基全硫，单位％；Oar为燃煤收到基氧，单位％；INT函数为向下取整函数，将数值向下取整为最接近的整数；
标况下湿烟气密度确定模块中，入口湿烟气量系数通过下述公式确定得到：
sd＝0.01866×Car+0.007×Sar+(1.016×αpy-0.2099)×V0+0.008×Nar+0.111×Har+0.0124×Mar
式中，V0为理论干空气体积量，单位Nm3/kg；Car为燃煤收到基碳，单位％；Har为燃煤收到基氢，单位％；Sar为燃煤收到基全硫，单位％；Nar为燃煤收到基氮，单位％；Mar为燃煤全水分，单位％；αpy为入口烟气过量空气系数，单位无量纲；sd为入口湿烟气量系数，单位Nm3/kg；
标况下湿烟气密度确定模块中，单位煤燃烧产生的干烟气质量通过下述公式确定得到：
mdg＝0.036×[(Car+0.375×Sar)+8.174×(4.29×αpy-1)×V0+0.272×Nar]
式中，V0为理论干空气体积量，单位Nm3/kg；Car为燃煤收到基碳，单位％；Sar为燃煤收到基全硫，单位％；Nar为燃煤收到基氮，单位％；αpy为入口烟气过量空气系数，单位无量纲；mdg为单位煤燃烧产生的干烟气质量，单位kg/kg；
标况下湿烟气密度确定模块中，单位煤燃烧产生的湿烟气中水蒸气质量通过下述公式确定得到：
Figure FDA0003670399880000041
式中，V0为理论干空气体积量，单位Nm3/kg；Har为燃煤收到基氢，单位％；Mar为燃煤全水分，单位％；αpy为入口烟气过量空气系数，单位无量纲；d为空气含湿量，单位g/kg；
Figure FDA0003670399880000042
为单位煤燃烧产生的湿烟气中水蒸气质量，单位kg/kg；
标况下湿烟气密度确定模块中，标况下湿烟气密度通过下述公式确定得到：
Figure FDA0003670399880000043
式中，mdg为单位煤燃烧产生的干烟气质量，单位kg/kg；sd为入口湿烟气量系数，单位m3/kg；
Figure FDA0003670399880000044
为单位煤燃烧产生的湿烟气中水蒸气质量，单位kg/kg；ρN为标况下湿烟气密度，单位kg/m3；
实际湿烟气密度通过下述公式确定得到：
Figure FDA0003670399880000045
式中，ρN为标况下湿烟气密度，单位kg/m3；Uin为入口烟气压力，kPa；T为入口烟气温度，单位℃；ρ为实际湿烟气密度，kg/m3。
8.根据权利要求6或7所述的系统，其中，
脱硝系统阻力系数确定模块中，脱硝系统阻力系数通过下述公式确定得到：
Figure FDA0003670399880000046
式中，Uout为出口烟气压力，单位kPa；Uin为入口烟气压力，kPa；v为烟气流速，单位m/s；ρ为实际湿烟气密度，kg/m3；N为脱硝系统阻力系数，单位无量纲。
9.一种脱硝系统吹灰器吹灰效果评价方法，其中，该方法包括：
使用权利要求1-5任一项所述的脱硝系统阻力评价方法确定脱硝系统目标吹灰器吹灰前的阻力系数；
使用权利要求1-5任一项所述的脱硝系统阻力评价方法确定脱硝系统目标吹灰器吹灰后的阻力系数；
基于脱硝系统目标吹灰器吹灰前的阻力系数和脱硝系统目标吹灰器吹灰后的阻力系数，确定目标吹灰器的清洁率。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，
所述基于脱硝系统目标吹灰器吹灰前的阻力系数和脱硝系统目标吹灰器吹灰后的阻力系数，确定目标吹灰器的清洁率包括：
基于脱硝系统目标吹灰器吹灰前的阻力系数和脱硝系统目标吹灰器吹灰后的阻力系数，确定目标吹灰器吹灰后脱硝系统阻力系数的提高量；
基于目标吹灰器吹灰后脱硝系统阻力系数的提高量，确定目标吹灰器的清洁率；
优选地，基于目标吹灰器吹灰后脱硝系统阻力系数的提高量，确定目标吹灰器的清洁率包括：
当目标吹灰器吹灰后脱硝系统阻力系数的提高量小于等于0，目标吹灰器的清洁率通过下述公式确定得到：
η＝100-10×2100×ΔN
式中，η为目标吹灰器的清洁率，单位无量纲；△N为目标吹灰器吹灰后脱硝系统阻力系数的提高量，无量纲；
当目标吹灰器吹灰后脱硝系统阻力系数的提高量大于0，目标吹灰器的清洁率通过下述公式确定得到：
Figure FDA0003670399880000051
式中，η为目标吹灰器的清洁率，单位无量纲；△N为目标吹灰器吹灰后脱硝系统阻力系数的提高量，无量纲。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其中，
该方法进一步包括：
基于目标吹灰器的清洁率，评价目标吹灰器的吹灰效果；
该方法进一步包括：
基于目标吹灰器的清洁率，确定是否需要提高目标吹灰器的喷吹频次和/或进行停机检修。
12.一种脱硝系统吹灰器吹灰效果评价系统，其中，该系统包括：
吹灰前阻力系数确定模块：用于使用权利要求1-5任一项所述的脱硝系统阻力评价方法确定脱硝系统目标吹灰器吹灰前的阻力系数；
吹灰后阻力系数确定模块：用于使用权利要求1-5任一项所述的脱硝系统阻力评价方法确定脱硝系统目标吹灰器吹灰后的阻力系数；
目标吹灰器的清洁率确定模块：用于基于脱硝系统目标吹灰器吹灰前的阻力系数和脱硝系统目标吹灰器吹灰后的阻力系数，确定目标吹灰器的清洁率。
13.根据权利要求12所述的系统，其中，目标吹灰器的清洁率确定模块包括：
阻力系数提高量确定子模块：用于基于脱硝系统目标吹灰器吹灰前的阻力系数和脱硝系统目标吹灰器吹灰后的阻力系数，确定目标吹灰器吹灰后脱硝系统阻力系数的提高量；
清洁率确定子模块：用于基于目标吹灰器吹灰后脱硝系统阻力系数的提高量，确定目标吹灰器的清洁率；
优选地，清洁率确定子模块通过下述方式确定目标吹灰器的清洁率：
当目标吹灰器吹灰后脱硝系统阻力系数的提高量小于等于0，目标吹灰器的清洁率通过下述公式确定得到：
η＝100-10×2100×ΔN
式中，η为目标吹灰器的清洁率，单位无量纲；△N为目标吹灰器吹灰后脱硝系统阻力系数的提高量，无量纲；
当目标吹灰器吹灰后脱硝系统阻力系数的提高量大于0，目标吹灰器的清洁率通过下述公式确定得到：
Figure FDA0003670399880000061
式中，η为目标吹灰器的清洁率，单位无量纲；△N为目标吹灰器吹灰后脱硝系统阻力系数的提高量，无量纲。
14.根据权利要求12或13所述的系统，其中，
该系统进一步包括：
吹灰效果评价模块：用于基于目标吹灰器的清洁率，评价目标吹灰器的吹灰效果；
该系统进一步包括：
警戒模块：用于基于目标吹灰器的清洁率，确定是否需要提高目标吹灰器的喷吹频次和/或进行停机检修。
CN202210605304.5A 2022-05-30 2022-05-30 一种脱硝系统阻力及吹灰效果评价方法和评价系统 Pending CN115046584A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210605304.5A CN115046584A (zh) 2022-05-30 2022-05-30 一种脱硝系统阻力及吹灰效果评价方法和评价系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210605304.5A CN115046584A (zh) 2022-05-30 2022-05-30 一种脱硝系统阻力及吹灰效果评价方法和评价系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115046584A true CN115046584A (zh) 2022-09-13

Family

ID=83158570

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210605304.5A Pending CN115046584A (zh) 2022-05-30 2022-05-30 一种脱硝系统阻力及吹灰效果评价方法和评价系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115046584A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116362164A (zh) * 2023-06-02 2023-06-30 华北电力科学研究院有限责任公司 空气预热器堵塞状况确定方法及装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116362164A (zh) * 2023-06-02 2023-06-30 华北电力科学研究院有限责任公司 空气预热器堵塞状况确定方法及装置
CN116362164B (zh) * 2023-06-02 2023-08-11 华北电力科学研究院有限责任公司 空气预热器堵塞状况确定方法及装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107243257B (zh) 适合全负荷的智能喷氨控制系统
CN112540158B (zh) 石灰石湿法脱硫强制氧化空气利用率的测试方法
CN115046584A (zh) 一种脱硝系统阻力及吹灰效果评价方法和评价系统
CN107158946B (zh) 一种氨逃逸浓度实时在线预测与控制方法
CN105971738B (zh) 一种燃气轮机组烟气流量在线监测的方法
CN107816386A (zh) 涡轮系统、计算机实现的监测方法以及计算机可读介质
CN109493250A (zh) 一种scr反应器的脱硝能力的评估方法
CN111582639B (zh) 一种脱硝系统运行状态评估系统
CN113740090B (zh) 一种用于火电厂的空预器防堵方法及系统
CN108187492B (zh) 一种喷氨控制方法及装置
CN103885337A (zh) 一种基于成本计算的低氮燃烧最优NOx排放量控制方法
CN111437721B (zh) 一种选择性催化还原脱硝装置混合器多工况性能优化方法
CN107679018A (zh) 一种燃煤电厂边际煤炭单价差计算方法
CN116805065B (zh) 一种煤粉加热炉燃烧器监测数据智能管理方法
CN111931132B (zh) 一种基于标准差和绝对离差中位数的烟气nox浓度异常值处理方法
CN111044667B (zh) 一种脱硝系统催化剂活性的评价方法及脱硝效率的修正方法
CN117411049A (zh) 一种用于电力系统进行储能优化运行的配置方法
CN115788636A (zh) 一种基于NOx传感器数值的柴油机尿燃比计算方法
CN113819482A (zh) 火电站空预器防堵控制方法及系统和火电站空预器系统
JPH0747108B2 (ja) 火力発電所排煙脱硝装置の触媒管理法
CN113790102A (zh) 一种燃气轮机进气过滤器的智能运维系统
CN112101641A (zh) 一种火电机组非常规调峰经济性提升方法
JP3190938B2 (ja) 排煙脱硫装置
CN103257645A (zh) 水泥厂选择性催化还原NOx的环境负荷评价与监控方法
CN114171135A (zh) 一种基于cnn-lstm的湿法脱硫出口so2浓度预测方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination