一种余热锅炉SCR催化剂寿命管理方法和设备与流程

本技术涉及电厂scr脱硝领域，更具体地，涉及一种余热锅炉scr催化剂寿命管理方法和设备。

背景技术：

1、余热锅炉由锅筒、活动烟罩、炉口段烟道、斜1段烟道、斜2段烟道、末1段烟道、末2段烟道、加料管(下料溜)槽、氧枪口、氮封装置及氮封塞、入孔、微差压取压装置、烟道的支座和吊架等组成。余热锅炉共分为六个循环回路，每个循环回路由下降管和上升管组成，各段烟道给水从锅筒通过下降管引入到各个烟道的下集箱后进入各受热面，水通过受热面后产生蒸汽进入进口集箱，再由上升管引入锅筒。各个烟道之间均用法兰连接。

2、余热锅炉，顾名思义是指利用各种工业过程中的废气、废料或废液中的余热及其可燃物质燃烧后产生的热量把水加热到一定温度的锅炉。具有烟箱、烟道余热回收利用的燃油锅炉、燃气锅炉、燃煤锅炉也称为余热锅炉，余热锅炉通过余热回收可以生产热水或蒸汽来供给其它工段使用。

3、燃油、燃气、燃煤经过燃烧产生高温烟气释放热量，高温烟气先进入炉膛，再进入前烟箱的余热回收装置，接着进入烟火管，最后进入后烟箱烟道内的余热回收装置，高温烟气变成低温烟气经烟囱排入大气。由于余热锅炉大大地提高了燃料燃烧释放的热量的利用率，所以这种锅炉十分节能。

4、燃煤燃烧释放出来的高温烟气经烟道输送至余热锅炉入口，再流经过热器、蒸发器和省煤器，最后经烟囱排入大气，排烟温度一般为150～180℃，烟气温度从高温降到排烟温度所释放出的热量用来使水变成蒸汽。锅炉给水首先进入省煤器，水在省煤器内吸收热量升温到略低于汽包压力下的饱和温度进入锅筒。进入锅筒的水与锅筒内的饱和水混合后，沿锅筒下方的下降管进入蒸发器吸收热量开始产汽，通常是只有一部分水变成汽，所以在蒸发器内流动的是汽水混合物。汽水混合物离开蒸发器进入上部锅筒通过汽水分离设备分离，水落到锅筒内水空间进入下降管继续吸热产汽，而蒸汽从锅筒上部进入过热器，吸收热量使饱和蒸汽变成过热蒸汽。根据产汽过程的三个阶段对应三个受热面，即省煤器、蒸发器和过热器，如果不需要过热蒸汽，只需要饱和蒸汽，可以不装过热器。当有再热蒸汽时，则可加设再热器。

5、对余热锅炉所产生的烟气在利用之前需要进行脱硝处理，通常来说余热锅炉采用scr脱硝(selective catalytic reduction，简称scr)即选择性催化还原脱硝技术，有时也被称为氨催化还原法脱硝，是向催化剂上游的烟气中喷入氨气或其它合适的还原剂，利用催化剂(铁、钒、铬、钴或钼等碱金属)在温度为200-450℃时将烟气中的nox转化为氮气和水。在通常的设计中，使用液态纯氨或氨水(氨的水溶液)作为scr脱硝剂，无论以何种形式使用氨，都要首先使氨蒸发，然后氨和稀释空气或烟气混合，最后利用喷氨格栅将其喷入scr反应器上游的烟气中。

6、scr脱硝技术中最关键的核心部件是催化剂，催化剂型式可分为三种：板式、蜂窝式和波纹板式。三种催化剂在燃煤scr上都拥有业绩，其中板式和蜂窝式较多，波纹板式较少。

7、催化剂的设计就是要选取一定反应面积的催化剂，以满足在省煤器出口烟气流量、温度、压力、成份条件下达到脱硝效率、氨逃逸率等scr基本性能的设计要求；在灰分条件多变的环境下，其防堵和防磨损性能是保证scr设备长期安全和稳定运行的关键。

8、现有技术中公开了不少能够用于不同行业的脱硝催化剂，包括催化剂的类型和配方，也有一些提高催化剂寿命的方法，但是现有技术中文献很少有提及通过科学的方法对催化剂的寿命进行监控，从而能够对催化剂寿命进行系统性管理的方法。

9、因此，如何提供一种余热锅炉scr催化剂寿命管理方法，用以实现对不同类型的催化剂寿命的科学管理，提高催化剂寿命监控效率，成为了本领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明提供一种余热锅炉scr催化剂寿命管理方法，用以解决现有技术中缺少对不同类型的催化剂的寿命进行科学管理，催化剂寿命预测效率低的问题，所述方法包括：

2、基于催化剂的类型或品牌对所述催化剂进行分类，并根据分类建立多个催化剂数据库；

3、基于所述催化剂数据库中的历史使用数据绘制各类催化剂的性能指标曲线；

4、基于所述性能指标曲线对催化剂的寿命进行预测，得出催化剂的剩余寿命。

5、在本技术一些实施例中，所述历史使用数据具体为催化剂性能数据，所述催化剂性能数据包括由动力学方法测定的催化剂活性数据、催化剂选择性数据及催化剂稳定性数据。

6、在本技术一些实施例中，基于所述催化剂数据库中的历史使用数据绘制各类催化剂的性能指标曲线，具体为：

7、按照预定采集周期采集催化剂的历史使用数据，并按照催化剂的分类将所述历史使用数据补充进对应分类下的催化剂数据库中，并更新催化剂数据库的性能指标曲线。

8、在本技术一些实施例中，所述方法还包括：

9、基于当前使用的催化剂的类型或品牌匹配与当前使用的催化剂对应的催化剂数据库；

10、若存在与当前使用的催化剂对应的催化剂数据库，则基于该催化剂数据库中的性能指标曲线监控当前使用的催化剂的寿命，并在当前使用的催化剂的剩余寿命小于预设阈值时，发送寿命提醒预警信号；

11、若不存在与当前使用的催化剂对应的催化剂数据库，则基于当前使用的催化剂的使用数据建立新的催化剂数据库。

12、在本技术一些实施例中，所述方法还包括：

13、在当前使用的催化剂的性能在预设时间段内下降幅度大于预设值时，对当前使用的催化剂进行单独监控，并确定性能大幅下降的因素。

14、相应的，本发明还提出了一种余热锅炉scr催化剂寿命管理设备，所述设备包括：

15、建立模块，用于基于催化剂的类型或品牌对所述催化剂进行分类，并根据分类建立多个催化剂数据库；

16、绘制模块，用于基于所述催化剂数据库中的历史使用数据绘制各类催化剂的性能指标曲线；

17、预测模块，用于基于所述性能指标曲线对催化剂的寿命进行预测，得出催化剂的剩余寿命。

18、在本技术一些实施例中，所述历史使用数据具体为催化剂性能数据，所述催化剂性能数据包括由动力学方法测定的催化剂活性数据、催化剂选择性数据及催化剂稳定性数据。

19、在本技术一些实施例中，所述绘制模块具体用于：

20、按照预定采集周期采集催化剂的历史使用数据，并按照催化剂的分类将所述历史使用数据补充进对应分类下的催化剂数据库中，并更新催化剂数据库的性能指标曲线。

21、在本技术一些实施例中，所述设备还用于：

22、基于当前使用的催化剂的类型或品牌匹配与当前使用的催化剂对应的催化剂数据库；

23、若存在与当前使用的催化剂对应的催化剂数据库，则基于该催化剂数据库中的性能指标曲线监控当前使用的催化剂的寿命，并在当前使用的催化剂的剩余寿命小于预设阈值时，发送寿命提醒预警信号；

24、若不存在与当前使用的催化剂对应的催化剂数据库，则基于当前使用的催化剂的使用数据建立新的催化剂数据库。

25、在本技术一些实施例中，所述设备还用于：

26、在当前使用的催化剂的性能在预设时间段内下降幅度大于预设值时，对当前使用的催化剂进行单独监控，并确定性能大幅下降的因素。

27、通过应用以上技术方案，基于催化剂的类型或品牌对所述催化剂进行分类，并根据分类建立多个催化剂数据库；基于所述催化剂数据库中的历史使用数据绘制各类催化剂的性能指标曲线；基于所述性能指标曲线对催化剂的寿命进行预测，得出催化剂的剩余寿命，实现对不同类型的催化剂进行分类管理，并建立催化剂性能指标曲线，从而对催化剂进行集中科学管理，提高了催化剂寿命预测效率。