CN116227705A - 一种烟温预测系统及使用方法 - Google Patents

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CN116227705A CN202310211408.2A CN202310211408A CN116227705A CN 116227705 A CN116227705 A CN 116227705A CN 202310211408 A CN202310211408 A CN 202310211408A CN 116227705 A CN116227705 A CN 116227705A
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杜振
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陆超
朱文韬
唐郭安
王明轩
李晶
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Abstract

本发明涉及一种烟温预测系统及使用方法，该烟温预测系统包括：数据采集单元，用于采集SCR脱硝反应器入口的数据；数据预处理单元，用于依据数据计算SCR脱硝反应器入口的SO3浓度与NH3浓度；烟温预测模型构建单元，用于依据SO3浓度与NH3浓度，建立烟温预测模型；预测模型计算单元，用于将SCR脱硝催化剂的运行流程导入烟温预测模型进行预测，得到SCR脱硝催化剂的开始供氨烟温、最低许用运行烟温、最低可连续运行烟温以及可逆反应烟温预测值。本发明提供的方案能够准确、有效的预测SCR脱硝催化剂的开始供氨烟温、最低许用运行烟温、最低可连续运行烟温以及可逆反应烟温，进而指导燃煤电厂SCR脱硝装置的建设与优化运行。

Description

一种烟温预测系统及使用方法
技术领域
本发明涉及工业废气净化领域，特别是涉及一种烟温预测系统及使用方法。
背景技术
控制燃煤烟气污染物排放是我国治理大气污染、改善环境空气质量的一项重要工作，而燃煤电厂烟气脱硝是其中的重要控制手段。当前燃煤电厂烟气脱硝应用最广泛的是选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction，简称SCR)脱硝技术，催化剂是SCR脱硝运行的核心所在。
目前商业应用的SCR脱硝催化剂主要是钒钛催化剂，钒钛催化剂存在运行烟温要求，一般在300-420℃，低于该温度范围运行将导致催化剂失活，进而不能实现达标排放。
针对此问题，目前燃煤电厂在采购脱硝催化剂时，一般由催化剂生产厂家根据项目条件及催化剂性能提供该催化剂的最低可连续运行烟温，燃煤电厂在实际运行中按照此温度确定脱硝装置是否投运供氨。但在目前燃煤电厂普遍参与深度调峰的形势下，大量机组在实际运行中会低于上述最低可连续运行烟温，且实际运行中的燃煤条件、运行条件往往会偏离脱硝催化剂采购阶段的设计值，进而导致根据设计值来控制脱硝装置的运行，甚至指导脱硝装置的建设与改造也存在诸多不合理的地方。
针对现有技术中当前缺乏燃煤电厂SCR脱硝催化剂多个运行烟温临界点预测并有效指导SCR脱硝装置优化运行的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本申请实施例提供了一种烟温预测系统及使用方法，以至少解决现有技术中当前缺乏燃煤电厂SCR脱硝催化剂多个运行烟温临界点预测并有效指导SCR脱硝装置优化运行的问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种烟温预测系统，包括：数据采集单元，用于采集SCR脱硝反应器入口的数据；数据预处理单元，用于依据数据计算SCR脱硝反应器入口的SO3浓度与NH3浓度；烟温预测模型构建单元，用于依据SO3浓度与NH3浓度，建立烟温预测模型；预测模型计算单元，用于将SCR脱硝催化剂的运行流程导入烟温预测模型进行预测，得到SCR脱硝催化剂的开始供氨烟温、最低许用运行烟温、最低可连续运行烟温以及可逆反应烟温预测值。
可选地，烟温预测模型方程包括：
Figure BDA0004113017380000021
其中，T为SCR脱硝催化剂的预测运行烟温，单位℃；CNH3为SCR脱硝反应器入口的NH3浓度，单位ppm；CSO3为SCR脱硝反应器入口的SO3浓度，单位ppm；a、b、c为常数。
可选地，在新建SCR脱硝项目中，数据至少包括：设计煤质、入口NOx浓度以及脱硝效率参数。
可选地，在役SCR脱硝项目中，数据至少包括：现场各运行工况下的入口NOx浓度、入口SO2浓度、脱硝效率以及NH3逃逸浓度在线监测参数。
第二方面，本申请实施例提供了一种烟温预测系统的使用方法，应用于上述的烟温预测系统，包括：依据烟温预测模型对SCR脱硝催化剂的运行流程进行预测，得到SCR脱硝催化剂的开始供氨烟温、最低许用运行烟温、最低可连续运行烟温以及可逆反应烟温预测值；依据开始供氨烟温、最低许用运行烟温、最低可连续运行烟温以及可逆反应烟温预测值，控制机组运行。
可选地，依据开始供氨烟温、最低许用运行烟温、最低可连续运行烟温以及可逆反应烟温预测值，控制机组运行包括：当机组启机时，机组负荷逐步上升，当SCR脱硝反应器入口的烟温达到开始供氨烟温时，打开供氨阀门开始供氨；当SCR脱硝反应器入口的烟温达到最低许用运行烟温时，根据达标排放供氨量要求完全打开供氨阀门；在SCR脱硝反应器入口的烟温达到最低可连续运行烟温后，SCR脱硝装置正常连续运行，SCR脱硝装置包括SCR脱硝反应器入口。
可选地，还包括：在第一预设时间内由开始供氨烟温到最低许用运行烟温的过程中，依据供氨量与烟温的关系控制供氨阀门的开度打开；在第二预设时间内由最低许用运行烟温到最低可连续运行烟温的过程中，根据达标排放供氨量要求控制供氨阀门的开度；其中，第二预设时间大于第一预设时间。
可选地，依据开始供氨烟温、最低许用运行烟温、最低可连续运行烟温以及可逆反应烟温预测值，控制机组运行包括：当机组停机时，机组负荷逐步下降，当SCR脱硝反应器入口的烟温达到最低许用运行烟温时，控制供氨阀门的开度逐渐减小；当SCR脱硝反应器入口的烟温达到开始供氨烟温时，控制供氨阀门完全关闭。
可选地，依据开始供氨烟温、最低许用运行烟温、最低可连续运行烟温以及可逆反应烟温预测值，控制机组运行包括：当机组处于正常运行状态，控制机组运行工况，控制SCR脱硝反应器入口的烟温大于或等于最低许用运行烟温；当SCR脱硝催化剂在最低许用运行烟温到最低可连续运行烟温之间运行第一预设时长时，调整机组运行工况，使得SCR脱硝催化剂进入可逆反应烟温以上，运行第二预设时长，第二预设时长为第一预设时长的倍数。
进一步地，可选地，第一预设时长小于或等于4小时。
本发明实施例提供了一种烟温预测系统及使用方法。数据采集单元采集SCR脱硝反应器入口的数据；数据预处理单元依据数据计算SCR脱硝反应器入口的SO3浓度与NH3浓度；烟温预测模型构建单元依据SO3浓度与NH3浓度，建立烟温预测模型；预测模型计算单元将SCR脱硝催化剂的运行流程导入烟温预测模型进行预测，可准确、有效的预测SCR脱硝催化剂的开始供氨烟温、最低许用运行烟温、最低可连续运行烟温以及可逆反应烟温，进而指导燃煤电厂SCR脱硝装置的建设与优化运行，能够产生显著的环保效益、安全效益以及经济效益，具有广泛的应用前景。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例一提供的一种烟温预测系统的示意图；
图2为本发明实施例一提供的一种烟温预测系统中数据处理的示意图；
图3为本发明实施例二提供的一种烟温预测系统的使用方法的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于限定特定顺序。
还需要说明是，本发明下述各个实施例可以单独执行，各个实施例之间也可以相互结合执行，本发明实施例对此不作具体限制。
实施例一
第一方面，本发明实施例提供一种烟温预测系统，图1为本发明实施例一提供的一种烟温预测系统的示意图；如图1所示，本申请实施例提供的烟温预测系统包括：
数据采集单元102，用于采集SCR脱硝反应器入口的数据；
其中，本申请实施例提供的烟温预测系统可以适用于燃煤电厂的SCR脱硝装置应用场景，采集SCR脱硝反应器入口的数据的方式至少包括：开展资料收集、现场测试、在线监测等。
需要说明的是，本申请实施例提供的烟温预测系统仅以上述示例为例进行说明，以实现本申请实施例提供的烟温预测系统为准，具体不做限定。
数据预处理单元104，用于依据数据计算SCR脱硝反应器入口的SO3浓度与NH3浓度；
烟温预测模型构建单元106，用于依据SO3浓度与NH3浓度，建立烟温预测模型；
可选地，本申请实施例中，烟温预测模型方程包括：
Figure BDA0004113017380000051
其中，T为SCR脱硝催化剂的预测运行烟温，单位℃；CNH3为SCR脱硝反应器入口的NH3浓度，单位ppm；CSO3为SCR脱硝反应器入口的SO3浓度，单位ppm；a、b、c为常数；
本申请实施例中，当预测SCR脱硝催化剂在开始供氨烟温时，a取值为295.66，b取值为7.45，c取值为-68.89；当预测SCR脱硝催化剂在最低许用运行烟温时，a取值为292.07，b取值为8.13，c取值为-18.73；当预测SCR脱硝催化剂在最低可连续运行烟温时，a取值为313.79，b取值为6.97，c取值为-22.41；当预测SCR脱硝催化剂在可逆反应烟温时，a取值为325.70，b取值为6.08，c取值为-15.05。
预测模型计算单元108，用于将SCR脱硝催化剂的运行流程导入烟温预测模型进行预测，得到SCR脱硝催化剂的开始供氨烟温、最低许用运行烟温、最低可连续运行烟温以及可逆反应烟温预测值。需要说明的是，本申请实施例提供的烟温预测系统仅以上述示例为例进行说明，以实现本申请实施例提供的烟温预测系统为准，具体不做限定。
本申请实施例中，在新建SCR脱硝项目中，数据采集单元102采集的数据至少包括：设计煤质、入口NOx浓度以及脱硝效率参数；依据上述数据计算出SCR脱硝反应器入口的SO3浓度与NH3浓度，然后建立起烟温预测模型，将SCR脱硝催化剂的运行流程导入烟温预测模型进行预测，得到SCR脱硝催化剂的开始供氨烟温、最低许用运行烟温、最低可连续运行烟温以及可逆反应烟温预测值，用于指导SCR脱硝装置以及锅炉尾部受热面的布置及设计；
在役SCR脱硝项目中，数据采集单元102采集的数据至少包括：现场各运行工况下的入口NOx浓度、入口SO2浓度、脱硝效率以及NH3逃逸浓度在线监测参数；依据上述数据计算出SCR脱硝反应器入口的SO3浓度与NH3浓度，然后建立起烟温预测模型，将SCR脱硝催化剂的运行流程导入烟温预测模型进行预测，得到SCR脱硝催化剂的开始供氨烟温、最低许用运行烟温、最低可连续运行烟温以及可逆反应烟温预测值，用于指导在役SCR脱硝装置在机组不同运行工况下的优化运行。
其中，在役SCR脱硝项目，可以为正在运行或在SCR脱硝装置使用寿命周期的脱硝项目。
在一种优选示例中，某燃煤电厂1000MW机组配套建有SCR脱硝装置，经现场测试并与在线监测参数进行比对，确定在机组不同运行工况下入口NOx浓度、入口SO2浓度、脱硝效率、NH3逃逸浓度等在线监测参数与SCR脱硝反应器入口SO3浓度与NH3浓度的折算关系式，得出该脱硝装置SCR脱硝反应器入口的NH3浓度稳定在150ppm左右，SO3浓度稳定在10ppm左右，代入燃煤电厂SCR脱硝催化剂运行烟温预测模型进行计算得出SCR脱硝催化剂的开始供氨烟温为299℃、最低许用运行烟温为310℃、最低可连续运行烟温为327℃、可逆反应烟温为339℃。
在实际运行中，当机组启机后，随着机组负荷的上升，当SCR脱硝反应器入口烟温达到开始供氨烟温299℃时，打开供氨阀门开始供氨；当SCR脱硝反应器入口烟温达到最低许用运行烟温310℃时，供氨阀门打开至SCR脱硝反应器入口的NH3浓度稳定在150ppm左右，满足机组达标排放要求；
当SCR脱硝反应器入口烟温达到最低可连续运行烟温327℃后，SCR脱硝装置可正常连续运行。由开始供氨烟温299℃到最低许用运行烟温310℃之间的时间控制在1小时以内，期间供氨阀门的开度按照供氨量的增大与烟温的上升成线性关系逐步打开；由最低许用运行烟温310℃到最低可连续运行烟温327℃之间的时间控制在2小时以内。
当机组停机时，随着机组负荷的下降，当SCR脱硝反应器入口烟温达到最低许用运行烟温310℃时，供氨阀门的开度开始逐渐减小；当SCR脱硝反应器入口烟温达到开始供氨烟温299℃时，供氨阀门完全关闭。由最低可连续运行烟温327℃到最低许用运行烟温310℃之间的时间控制在2小时以内，期间供氨阀门的开度根据达标排放供氨量要求进行控制；由最低许用运行烟温310℃到开始供氨烟温299℃之间的时间控制在1小时以内，期间供氨阀门的开度按照供氨量的减小与烟温的下降成线性关系逐步减小至关闭。
在机组正常运行过程中，控制机组运行工况保证SCR脱硝反应器入口烟温不得低于最低许用运行烟温310℃，当SCR脱硝催化剂处在最低许用运行烟温310℃到最低可连续运行烟温327℃之间运行X小时时，通过调整机组运行工况使SCR脱硝催化剂进入可逆反应烟温339℃以上运行2X小时，且X最多不得超过4小时。
当机组的运行煤质、运行方式发生显著变化时，可通过上述折算关系式，根据在线监测参数再次得出该脱硝装置SCR脱硝反应器入口的NH3浓度与SO3浓度，代入燃煤电厂SCR脱硝催化剂运行烟温预测模型进行计算得出SCR脱硝催化剂的开始供氨烟温、最低许用运行烟温、最低可连续运行烟温、可逆反应烟温，进而指导SCR脱硝装置的科学合理运行。
综上，图2为本发明实施例一提供的一种烟温预测系统中数据处理的示意图；如图2所示，通过开展资料收集、现场测试、在线监测等工作收集相关数据，确定SCR脱硝反应器入口的SO3浓度与NH3浓度，然后代入燃煤电厂SCR脱硝催化剂运行烟温预测模型进行计算得出SCR脱硝催化剂的开始供氨烟温、最低许用运行烟温、最低可连续运行烟温以及可逆反应烟温预测值；基于烟温预测模型的计算结果指导新建工程的设计(即，本申请实施例中的新建SCR脱硝项目)与在役SCR脱硝装置的优化运行(即，本申请实施例中的在役SCR脱硝项目)。
根据得到的SCR脱硝催化剂的开始供氨烟温、最低许用运行烟温、最低可连续运行烟温以及可逆反应烟温预测值，在实际运行中，当机组启机后，随着机组负荷的上升，当SCR脱硝反应器入口烟温达到开始供氨烟温时，可以打开供氨阀门开始供氨；当SCR脱硝反应器入口烟温达到最低许用运行烟温时，供氨阀门可根据达标排放供氨量要求完全打开；当SCR脱硝反应器入口烟温达到最低可连续运行烟温后，SCR脱硝装置可正常连续运行。由开始供氨烟温到最低许用运行烟温之间的时间应控制在1小时以内，期间供氨阀门的开度按照供氨量的增大与烟温的上升成线性关系逐步打开；由最低许用运行烟温到最低可连续运行烟温之间的时间应控制在2小时以内，期间供氨阀门的开度根据达标排放供氨量要求进行控制。
根据得到的SCR脱硝催化剂的开始供氨烟温、最低许用运行烟温、最低可连续运行烟温以及可逆反应(恢复)烟温预测值，在实际运行中，当机组停机时，随着机组负荷的下降，当SCR脱硝反应器入口烟温达到最低许用运行烟温时，供氨阀门的开度应开始逐渐减小；当SCR脱硝反应器入口烟温达到开始供氨烟温时，供氨阀门应完全关闭。由最低可连续运行烟温到最低许用运行烟温之间的时间应控制在2小时以内，期间供氨阀门的开度根据达标排放供氨量要求进行控制；由最低许用运行烟温到开始供氨烟温之间的时间应控制在1小时以内，期间供氨阀门的开度按照供氨量的减小与烟温的下降成线性关系逐步减小至关闭。
根据得到的SCR脱硝催化剂的开始供氨烟温、最低许用运行烟温、最低可连续运行烟温以及可逆反应烟温预测值，在实际运行中，当机组处于正常运行状态时，应控制机组运行工况，保证SCR脱硝反应器入口烟温不得低于最低许用运行烟温，当SCR脱硝催化剂处在最低许用运行烟温到最低可连续运行烟温之间运行X小时时，应通过调整机组运行工况使SCR脱硝催化剂进入可逆反应烟温以上运行2X小时，但X最多不得超过4小时。
通过采用本申请实施例提供的烟温预测系统，能够准确、有效的预测SCR脱硝催化剂的开始供氨烟温、最低许用运行烟温、最低可连续运行烟温以及可逆反应(恢复)烟温，进而指导SCR脱硝装置的建设与优化运行，能够产生显著的环保效益、安全效益以及经济效益，具有广泛的应用前景。
实施例二
目前如何准确的预测SCR脱硝催化剂的运行烟温要求，进而科学合理的开展SCR脱硝装置的建设与运行，成为当前燃煤烟气脱硝领域的重要技术难题。
在一种相关技术中公开了一种SCR脱硝连续供氨温度在线监测及控制系统和方法，根据SCR脱硝反应器烟气入口处烟气流量、SCR脱硝反应器烟气入口处烟气中SO3浓度、SCR脱硝反应器烟气入口处烟气温度、SCR脱硝反应器烟气入口处烟气压力及氨输入管道内氨流量计算SCR脱硝反应器的最低连续供氨温度，进而控制SCR脱硝装置的供氨阀门。但该方法仅能实现根据运行条件及时预测SCR脱硝催化剂最低连续运行烟温并指导SCR脱硝供氨阀门的开启与关闭，并不能预测SCR脱硝催化剂的开始供氨烟温、最低许用运行烟温以及可逆反应烟温，且未给出SCR脱硝催化剂最低连续运行烟温的具体预测方法。
在另一种相关技术中公开了脱硝催化剂供氨温度优化方法，按照实际运行过程中入炉煤的硫份变化区间，分割SCR脱硝入口的SO2浓度区间；按照预设的设计值，计算得到分割的各个SCR脱硝入口的SO2浓度区间内所允许达到的SCR最低连续运行温度；根据各个SCR脱硝入口的SO2浓度区间所允许达到的SCR最低的连续运行温度，执行脱硝供氨操作。但该方法仅能确定6个区间内的SCR脱硝催化剂最低连续运行烟温并指导SCR脱硝供氨阀门的开启与关闭，同样不能预测SCR脱硝催化剂的开始供氨烟温、最低许用运行烟温以及可逆反应烟温。
第二方面，本发明实施例提供一种烟温预测系统的使用方法，图3为本发明实施例二提供的一种烟温预测系统的使用方法示意图，如图3所示，本申请实施例提供的烟温预测系统的使用方法，应用于实施例一中的烟温预测系统，包括：
S202、依据烟温预测模型对SCR脱硝催化剂的运行流程进行预测，得到SCR脱硝催化剂的开始供氨烟温、最低许用运行烟温、最低可连续运行烟温以及可逆反应烟温预测值；
S204、依据开始供氨烟温、最低许用运行烟温、最低可连续运行烟温以及可逆反应烟温预测值，控制机组运行；
具体的，控制机组运行包括如下三种状态：
状态一、当机组启机时，机组负荷逐步上升，当SCR脱硝反应器入口的烟温达到开始供氨烟温时，打开供氨阀门开始供氨；当SCR脱硝反应器入口的烟温达到最低许用运行烟温时，根据达标排放供氨量要求完全打开供氨阀门；在SCR脱硝反应器入口的烟温达到最低可连续运行烟温后，SCR脱硝装置正常连续运行，SCR脱硝装置包括SCR脱硝反应器入口；
本申请实施例提供的烟温预测系统的使用方法还包括：在第一预设时间内由开始供氨烟温到最低许用运行烟温的过程中，依据供氨量与烟温的关系控制供氨阀门的开度打开，其中，供氨阀门的开度按照供氨量的增大与烟温的上升成线性关系逐步打开；在第二预设时间内由最低许用运行烟温到最低可连续运行烟温的过程中，根据达标排放供氨量要求控制供氨阀门的开度；其中，第二预设时间大于第一预设时间；
其中，本申请实施例中，第一预设时间可以为1小时，第二预设时间可以为2小时。
状态二、当机组停机时，机组负荷逐步下降，当SCR脱硝反应器入口的烟温达到最低许用运行烟温时，控制供氨阀门的开度逐渐减小；当SCR脱硝反应器入口的烟温达到开始供氨烟温时，控制供氨阀门完全关闭；
本申请实施例提供的烟温预测系统的使用方法还包括：在第三预设时间内由最低可连续运行烟温到最低许用运行烟温的过程中，依据达标排放供氨量要求控制供氨阀门的开度；在第四预设时间内由最低许用运行烟温到开始供氨烟温的过程中，依据供氨量与烟温的关系控制供氨阀门的开度关闭，其中，供氨阀门的开度按照供氨量的减小与烟温的下降成线性关系逐步减小至关闭；其中，第三预设时间大于第四预设时间；
本申请实施例中，第三预设时间可以为2小时，第四预设时间可以为1小时。
状态三、当机组处于正常运行状态，控制机组运行工况，控制SCR脱硝反应器入口的烟温大于或等于最低许用运行烟温；当SCR脱硝催化剂在最低许用运行烟温到最低可连续运行烟温之间运行第一预设时长时，调整机组运行工况，使得SCR脱硝催化剂进入可逆反应烟温以上，运行第二预设时长，第二预设时长为第一预设时长的倍数；
可选地，在本申请实施例中第一预设时长小于或等于4小时。
本申请实施例提供的烟温预测系统及其使用方法，可准确、有效的预测SCR脱硝催化剂的开始供氨烟温、最低许用运行烟温、最低可连续运行烟温以及可逆反应烟温，进而指导燃煤电厂SCR脱硝装置的建设与优化运行，能够产生显著的环保效益、安全效益以及经济效益，具有广泛的应用前景。
以某燃煤电厂1000MW机组配套建SCR脱硝装置为例：
通过数据采集单元102采集获得现场各运行工况下的入口NOx浓度、入口SO2浓度、脱硝效率以及NH3逃逸浓度在线监测参数，数据预处理单元104依据上述数据计算得出该脱硝装置SCR脱硝反应器入口的NH3浓度稳定在150ppm左右，SO3浓度稳定在10ppm左右，烟温预测模型构建单元106依据上述的SO3浓度与NH3浓度建立烟温预测模型；
预测模型计算单元108将SCR脱硝催化剂的运行流程导入建立的烟温预测模型中进行预测，进而得到SCR脱硝催化剂的开始供氨烟温为299℃、最低许用运行烟温为310℃、最低可连续运行烟温为327℃、可逆反应烟温为339℃。
依据上述获得的开始供氨烟温、最低许用运行烟温、最低可连续运行烟温以及可逆反应烟温预测值，控制机组运行，具体如下：
当机组启机时，机组负荷逐步上升，当SCR脱硝反应器入口的烟温达到开始供氨烟温299℃时，打开供氨阀门开始供氨；当SCR脱硝反应器入口的烟温达到最低许用运行烟温310℃时，供氨阀门完全打开至SCR脱硝反应器入口的NH3浓度稳定在150ppm左右，满足机组达标排放要求；在SCR脱硝反应器入口的烟温达到最低可连续运行烟温327℃后，SCR脱硝装置可正常连续运行。
由开始供氨烟温299℃到最低许用运行烟温310℃之间的时间控制在1小时以内，期间供氨阀门的开度按照供氨量的增大与烟温的上升成线性关系逐步打开；由最低许用运行烟温310℃到最低可连续运行烟温327℃之间的时间控制在2小时以内。当机组停机时，随着机组负荷的下降，当SCR脱硝反应器入口烟温达到最低许用运行烟温310℃时，供氨阀门的开度开始逐渐减小；当SCR脱硝反应器入口烟温达到开始供氨烟温299℃时，供氨阀门完全关闭。由最低可连续运行烟温327℃到最低许用运行烟温310℃之间的时间控制在2小时以内，期间供氨阀门的开度根据达标排放供氨量要求进行控制；由最低许用运行烟温310℃到开始供氨烟温299℃之间的时间控制在1小时以内，期间供氨阀门的开度按照供氨量的减小与烟温的下降成线性关系逐步减小至关闭。
在机组正常运行过程中，控制机组运行工况保证SCR脱硝反应器入口烟温不得低于最低许用运行烟温310℃，当SCR脱硝催化剂处在最低许用运行烟温310℃到最低可连续运行烟温327℃之间运行第一预设时长时，通过调整机组运行工况使SCR脱硝催化剂进入可逆反应烟温339℃以上运行第二预设时长，第二预设时长为第一预设时长的2倍，且第一预设时长小于或等于4小时。
进一步的，当机组的运行煤质、运行方式发生显著变化时，可根据数据采集单元102采集的在线监测参数，依据数据预处理单元104重新计算得出该SCR脱硝反应器入口的NH3浓度与SO3浓度，代入烟温预测模型进行预测，重新得到SCR脱硝催化剂的开始供氨烟温、最低许用运行烟温、最低可连续运行烟温、可逆反应烟温，进而指导SCR脱硝装置的科学合理运行。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种烟温预测系统，其特征在于，包括：
数据采集单元，用于采集SCR脱硝反应器入口的数据；
数据预处理单元，用于依据所述数据计算SCR脱硝反应器入口的SO3浓度与NH3浓度；
烟温预测模型构建单元，用于依据所述SO3浓度与所述NH3浓度，建立烟温预测模型；
预测模型计算单元，用于将SCR脱硝催化剂的运行流程导入烟温预测模型进行预测，得到所述SCR脱硝催化剂的开始供氨烟温、最低许用运行烟温、最低可连续运行烟温以及可逆反应烟温预测值。
2.根据权利要求1所述的烟温预测系统，其特征在于，所述烟温预测模型方程包括：
Figure FDA0004113017370000011
其中，T为所述SCR脱硝催化剂的预测运行烟温，单位℃；CNH3为所述SCR脱硝反应器入口的NH3浓度，单位ppm；CSO3为所述SCR脱硝反应器入口的SO3浓度，单位ppm；a、b、c为常数。
3.根据权利要求1所述的烟温预测系统，其特征在于，在新建SCR脱硝项目中，所述数据至少包括：设计煤质、入口NOx浓度以及脱硝效率参数。
4.根据权利要求1所述的烟温预测系统，其特征在于，在役SCR脱硝项目中，所述数据至少包括：现场各运行工况下的入口NOx浓度、入口SO2浓度、脱硝效率以及NH3逃逸浓度在线监测参数。
5.一种烟温预测系统的使用方法，其特征在于，应用于权利要求1至4中任意一项所述的烟温预测系统，包括：
依据烟温预测模型对SCR脱硝催化剂的运行流程进行预测，得到所述SCR脱硝催化剂的开始供氨烟温、最低许用运行烟温、最低可连续运行烟温以及可逆反应烟温预测值；
依据所述开始供氨烟温、所述最低许用运行烟温、所述最低可连续运行烟温以及所述可逆反应烟温预测值，控制机组运行。
6.根据权利要求5所述的烟温预测系统的使用方法，其特征在于，所述依据所述开始供氨烟温、所述最低许用运行烟温、所述最低可连续运行烟温以及所述可逆反应烟温预测值，控制机组运行包括：
当所述机组启机时，所述机组负荷逐步上升，当SCR脱硝反应器入口的烟温达到所述开始供氨烟温时，打开供氨阀门开始供氨；
当所述SCR脱硝反应器入口的烟温达到所述最低许用运行烟温时，根据达标排放供氨量要求完全打开所述供氨阀门；
在所述SCR脱硝反应器入口的烟温达到所述最低可连续运行烟温后，SCR脱硝装置正常连续运行，所述SCR脱硝装置包括SCR脱硝反应器入口。
7.根据权利要求6所述的烟温预测系统的使用方法，其特征在于，所述方法还包括：
在第一预设时间内由所述开始供氨烟温到所述最低许用运行烟温的过程中，依据供氨量与烟温的关系控制所述供氨阀门的开度打开；
在第二预设时间内由所述最低许用运行烟温到所述最低可连续运行烟温的过程中，根据达标排放供氨量要求控制所述供氨阀门的开度；
其中，所述第二预设时间大于所述第一预设时间。
8.根据权利要求5所述的烟温预测系统的使用方法，其特征在于，所述依据所述开始供氨烟温、所述最低许用运行烟温、所述最低可连续运行烟温以及所述可逆反应烟温预测值，控制机组运行包括：
当所述机组停机时，所述机组负荷逐步下降，
当所述SCR脱硝反应器入口的烟温达到所述最低许用运行烟温时，控制供氨阀门的开度逐渐减小；
当所述SCR脱硝反应器入口的烟温达到所述开始供氨烟温时，控制所述供氨阀门完全关闭。
9.根据权利要求5所述的烟温预测系统的使用方法，其特征在于，所述依据所述开始供氨烟温、所述最低许用运行烟温、所述最低可连续运行烟温以及所述可逆反应烟温预测值，控制机组运行包括：
当所述机组处于正常运行状态，控制所述机组运行工况，控制所述SCR脱硝反应器入口的烟温大于或等于所述最低许用运行烟温；
当所述SCR脱硝催化剂在所述最低许用运行烟温到所述最低可连续运行烟温之间运行第一预设时长时，调整所述机组运行工况，使得所述SCR脱硝催化剂进入所述可逆反应烟温以上，运行第二预设时长，所述第二预设时长为所述第一预设时长的倍数。
10.根据权利要求9所述的烟温预测系统的使用方法，其特征在于，所述第一预设时长小于或等于4小时。
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