燃煤电厂硫酸氢铵产量确定方法及在空预器中沉积风险确定方法与流程

本发明涉及一种燃煤电厂硫酸氢铵产量确定方法及燃煤电厂硫酸氢铵在空预器中沉积风险确定方法。

背景技术：

1、燃煤电厂烟气脱硝普遍采用选择性催化还原技术(scr)，在脱除烟气中nox的同时会产生副产物硫酸铵(ab)和硫酸氢铵(abs)。这其中abs具有较强的黏性和腐蚀性，达到合适的温度后极易引起脱硝下游设备的堵灰。硫酸氢铵的熔点为147℃，意味着在空预器的冷端侧便会发生凝结现象，从而造成空预器的堵塞和运行压差的提升。

2、硫酸氢铵的生成及产量与烟气温度、烟气中的氨逃逸含量、烟气中的so3含量等因素密切相关，但在燃煤电厂的实际测点中存在以下问题造成无法测量监测和评估硫酸氢铵的生成及沉积情况：(1)烟气so3浓度实时监测困难；(2)氨逃逸在线仪器普遍测量不准确且安装位置不具有代表性；(3)硫酸氢铵与上述因素之间的具体量化关系不明确。由此可见，建立一种可定量确定燃煤电厂产生的硫酸氢铵量的方法，有助于实时掌握燃煤电厂在不同运行工况下生成硫酸氢铵的情况，从而指导机组的安全、稳定运行。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种能够定量确定燃煤电厂硫酸氢铵产量的方法。本发明的另一目的在于提供一种能够实现燃煤电厂硫酸氢铵在空预器中沉积风险预测的方法。

2、为了实现上述目的，本发明提供了下述四个方面的技术方案。

3、第一方面，本发明提供了一种燃煤电厂硫酸氢铵产量确定方法，其中，该方法包括：

4、获取目标燃煤电厂空预器对应脱硝反应器的脱硝出口烟气中so3含量和脱硝烟气量；

5、结合目标燃煤电厂空预器对应脱硝反应器的脱硝烟气量，确定目标燃煤电厂空预器对应脱硝反应器的脱硝出口折算过喷氨含量和过喷氨在脱硝出口烟气中的分配比例；

6、获取硫酸氢铵的生成率计算模型，该模型为硫酸氢铵的生成率关于空预器出口烟气温度、脱硝出口折算过喷氨含量、过喷氨在脱硝出口烟气中的分配比例和脱硝出口烟气中so3含量的计算模型；基于硫酸氢铵的生成率计算模型结合目标燃煤电厂空预器对应脱硝反应器的脱硝出口烟气中so3含量、脱硝出口折算过喷氨含量和过喷氨在脱硝出口烟气中的分配比例，确定目标燃煤电厂空预器中硫酸氢铵的生成率；

7、基于目标燃煤电厂空预器中硫酸氢铵的生成率结合目标燃煤电厂空预器对应脱硝反应器的脱硝烟气量、脱硝出口烟气中so3含量、脱硝出口折算过喷氨含量和过喷氨在脱硝出口烟气中的分配比例，确定目标燃煤电厂空预器中硫酸氢铵的生成量。

8、第二方面，本发明提供了一种燃煤电厂硫酸氢铵在空预器中沉积风险确定方法，其中，该方法包括：

9、利用上述燃煤电厂硫酸氢铵产量确定方法确定目标燃煤电厂空预器中硫酸氢铵的生成量；

10、获取硫酸氢铵的初始形成温度计算模型，该模型为硫酸氢铵的初始形成温度关于脱硝出口折算过喷氨含量、过喷氨在脱硝出口烟气中的分配比例和脱硝出口烟气中so3含量的计算模型；基于硫酸氢铵的初始形成温度计算模型结合目标燃煤电厂空预器对应脱硝反应器的脱硝出口烟气中so3含量、脱硝出口折算过喷氨含量和过喷氨在脱硝出口烟气中的分配比例，确定目标燃煤电厂空预器中硫酸氢铵的初始形成温度；

11、获取空预器内硫酸氢铵沉积风险值计算模型，该模型为空预器内硫酸氢铵沉积风险值关于脱硝出口折算过喷氨含量、过喷氨在脱硝出口烟气中的分配比例、脱硝出口烟气中so3含量、硫酸氢铵的初始形成温度、空预器出口烟气温度和空预器冷端金属壁面温度的计算模型；基于空预器内硫酸氢铵沉积风险计算模型结合目标燃煤电厂空预器对应脱硝反应器的脱硝出口烟气中so3含量、脱硝出口折算过喷氨含量、过喷氨在脱硝出口烟气中的分配比例和空预器中硫酸氢铵的初始形成温度，确定目标燃煤电厂空预器内硫酸氢铵沉积风险值。

12、第三方面，本发明提供了一种燃煤电厂硫酸氢铵产量确定系统，其中，该系统包括：

13、第一模块：用于获取目标燃煤电厂空预器对应脱硝反应器的脱硝出口烟气中so3含量和脱硝烟气量；

14、第二模块：用于结合目标燃煤电厂空预器对应脱硝反应器的脱硝烟气量，确定目标燃煤电厂空预器对应脱硝反应器的脱硝出口折算过喷氨含量和过喷氨在脱硝出口烟气中的分配比例；

15、第三模块：用于获取硫酸氢铵的生成率计算模型，该模型为硫酸氢铵的生成率关于空预器出口烟气温度、脱硝出口折算过喷氨含量、过喷氨在脱硝出口烟气中的分配比例和脱硝出口烟气中so3含量的计算模型；基于硫酸氢铵的生成率计算模型结合目标燃煤电厂空预器对应脱硝反应器的脱硝出口烟气中so3含量、脱硝出口折算过喷氨含量和过喷氨在脱硝出口烟气中的分配比例，确定目标燃煤电厂空预器中硫酸氢铵的生成率；

16、第四模块：用于基于目标燃煤电厂空预器中硫酸氢铵的生成率结合目标燃煤电厂空预器对应脱硝反应器的脱硝烟气量、脱硝出口烟气中so3含量、脱硝出口折算过喷氨含量和过喷氨在脱硝出口烟气中的分配比例，确定目标燃煤电厂空预器中硫酸氢铵的生成量。

17、第四方面，本发明提供了一种燃煤电厂硫酸氢铵在空预器中沉积风险确定系统，其中，该系统包括：

18、上述燃煤电厂硫酸氢铵产量确定系统，以及

19、第五模块：用于获取硫酸氢铵的初始形成温度计算模型，该模型为硫酸氢铵的初始形成温度关于脱硝出口折算过喷氨含量、过喷氨在脱硝出口烟气中的分配比例和脱硝出口烟气中so3含量的计算模型；基于硫酸氢铵的初始形成温度计算模型结合目标燃煤电厂空预器对应脱硝反应器的脱硝出口烟气中so3含量、脱硝出口折算过喷氨含量和过喷氨在脱硝出口烟气中的分配比例，确定目标燃煤电厂空预器中硫酸氢铵的初始形成温度；

20、第六模块：用于获取空预器内硫酸氢铵沉积风险值计算模型，该模型为空预器内硫酸氢铵沉积风险值关于脱硝出口折算过喷氨含量、过喷氨在脱硝出口烟气中的分配比例、脱硝出口烟气中so3含量、硫酸氢铵的初始形成温度、空预器出口烟气温度和空预器冷端金属壁面温度的计算模型；基于空预器内硫酸氢铵沉积风险计算模型结合目标燃煤电厂空预器对应脱硝反应器的脱硝出口烟气中so3含量、脱硝出口折算过喷氨含量、过喷氨在脱硝出口烟气中的分配比例和空预器中硫酸氢铵的初始形成温度，确定目标燃煤电厂空预器内硫酸氢铵沉积风险值。

21、与现有技术相比，本发明能够实现确定燃煤锅炉燃烧过程中硫酸氢铵的产量及空预器内硫酸氢铵的沉积风险，指导燃煤机组脱硝喷氨及空预器的安全运行。

技术特征：

1.一种燃煤电厂硫酸氢铵产量确定方法，其中，该方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，获取目标燃煤电厂空预器对应脱硝反应器的脱硝出口烟气中so3含量包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其中，燃煤燃烧氧化过程中so2向so3的转化率关于so2含量的计算模型为：

4.根据权利要求2所述的方法，其中，脱硝催化氧化过程中so2向so3的转化率计算模型为：

5.根据权利要求1所述的方法，其中，目标燃煤电厂空预器对应脱硝反应器的脱硝出口烟气中so3含量通过下述公式确定得到：

6.根据权利要求1所述的方法，其中，目标燃煤电厂空预器对应脱硝反应器的脱硝烟气量通过下述方式获取得到：

7.根据权利要求1所述的方法，其中，目标燃煤电厂空预器对应脱硝反应器的脱硝出口折算过喷氨含量通过下述公式确定得到：

8.根据权利要求1所述的方法，其中，目标燃煤电厂空预器对应脱硝反应器的过喷氨在脱硝出口烟气中的分配比例通过下述公式确定得到：

9.根据权利要求1所述的方法，其中，硫酸氢铵的生成率计算模型为：

10.根据权利要求1所述的方法，其中，目标燃煤电厂空预器中硫酸氢铵的生成量通过下述公式确定得到：

11.一种燃煤电厂硫酸氢铵在空预器中沉积风险确定方法，其中，该方法包括：

12.根据权利要求11所述的方法，其中，硫酸氢铵的初始形成温度计算模型为：

13.根据权利要求11所述的方法，其中，空预器内硫酸氢铵沉积风险值计算模型为：

14.根据权利要求13所述的方法，其中，该方法进一步包括：

15.一种燃煤电厂硫酸氢铵产量确定系统，其中，该系统包括：

16.根据权利要求15所述的系统，其中，

17.一种燃煤电厂硫酸氢铵在空预器中沉积风险确定系统，其中，该系统包括：

18.根据权利要求17所述的系统，其中，

19.根据权利要求18所述的系统，其中，该系统进一步包括：

技术总结
本发明提供了一种燃煤电厂硫酸氢铵产量确定方法及在空预器中沉积风险确定方法。硫酸氢铵产量确定方法包括：获取目标燃煤电厂空预器对应脱硝反应器的脱硝出口烟气中SO3含量和脱硝烟气量，进而确定空预器对应脱硝反应器的脱硝出口折算过喷氨含量和过喷氨在脱硝出口烟气中的分配比例；获取硫酸氢铵的生成率计算模型，确定硫酸氢铵的生成率，进而确定硫酸氢铵的生成量。硫酸氢铵在空预器中沉积风险确定方法包括：利用硫酸氢铵产量确定方法确定硫酸氢铵的生成量；获取硫酸氢铵的初始形成温度计算模型，确定硫酸氢铵的初始形成温度；获取空预器内硫酸氢铵沉积风险值计算模型，确定空预器内硫酸氢铵沉积风险值。

技术研发人员：姜龙,刘轩,刘高军,杜磊,李庆,程亮,李金晶
受保护的技术使用者：华北电力科学研究院有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13