(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 20221098725 3.7 (22)申请日 2022.08.17 (71)申请人 江汉大学 地址 430056 湖北省武汉市沌口经济技 术 开发区新江大路8号 (72)发明人 喻聪　崔豪杰　程璟　刘祖韵　 朱宇坤　 (74)专利代理 机构 北京众达德权知识产权代理 有限公司 1 1570 专利代理师 刘杰 (51)Int.Cl. G16C 60/00(2019.01) G06F 30/23(2020.01) (54)发明名称 基于多尺度耦合建模SCR脱硝催 化剂物理失 活速率预测方法 (57)摘要 一种基于多尺度耦合建模的SCR脱硝催 化剂 物理失活速率预测方法、 装置及存储介质， 所述 方法包括步骤： 根据催化剂床层参数和T时刻目 标飞灰颗粒的第一运行参数计算(T+1)时刻所述 目标飞灰颗粒的第二运行参数， 并判断所述目标 飞灰颗粒是否通过所述催化剂床层内部通道出 口以及判断所述目标飞灰颗 粒是否与所述SCR脱 硝催化剂发生碰撞； 并先后计算所述SCR脱硝催 化剂的脱硝反应速率、 催化剂活性和催化剂磨损 劣化趋势曲线。 本申请提供的一种基于多尺度耦 合建模的SCR脱硝催化剂物理失活速率预测方 法、 装置及存储介质能够计算反应中的SCR脱硝 催化剂寿命劣化参数， 可以预测SCR脱硝催化剂 侵蚀的发展， 能够为煤燃烧产生的氮氧化物的处 理提供参 考和便利。 权利要求书3页 说明书14页 附图5页 CN 115458084 A 2022.12.09 CN 115458084 A 1.一种基于多尺度耦合建模的SCR脱硝催化剂物 理失活速率预测方法， 其特征在于， 所 述方法包括 步骤： 获取催化剂床层参数； 获取T时刻催化剂床层内部通道入口处目标飞灰颗粒的第一 运行参数； 计算(T+1)时刻所述目标飞灰颗粒的第二 运行参数； 根据所述第二运行参数和所述催化剂床层参数判断所述目标飞灰颗粒是否通过所述 催化剂床层内部通道出口； 若是， 计算SCR脱硝催化剂的磨损形貌； 若否， 根据所述第 二运行参数和所述催化剂床层参数判断所述目标飞灰颗粒是否与 所 述SCR脱硝催化剂发生碰撞； 若是， 计算SCR脱硝催化剂的磨损参数和所述目标飞灰颗粒的碰撞参数； 若否， 返回所述计算(T+1)时刻所述目标飞灰颗粒的第二 运行参数步骤； 计算所述SCR脱硝催化剂的脱硝反应速率； 计算所述SCR脱硝催化剂的催化剂活性； 计算所述SCR脱硝催化剂的催化剂 磨损劣化趋势曲线。 2.根据权利要求1所述的基于多尺度耦合建模的SCR脱硝催化剂物理失活速率预测方 法， 其特征在于， 所述获取催化剂床层参数包括 步骤： 获取催化剂床层的入口气参数； 获取催化剂床层的固流场参数； 获取SCR脱硝催化剂劣化分析时间步长； 获取SCR脱硝催化剂布置位置 。 3.根据权利要求1所述的基于多尺度耦合建模的SCR脱硝催化剂物理失活速率预测方 法， 其特征在于， 所述 获取T时刻催 化剂床层内部通道入口处目标飞灰颗粒的第一运行参数 包括步骤： 获取T时刻所述目标飞灰颗粒的运动时间步长； 获取T时刻所述目标飞灰颗粒的撞击角度； 获取T时刻所述目标飞灰颗粒的烟气速度； 获取T时刻所述目标飞灰颗粒的飞灰质量浓度； 获取T时刻所述目标飞灰颗粒的飞灰中位粒径； 获取T时刻所述目标飞灰颗粒的实验温度。 4.根据权利要求1所述的基于多尺度耦合建模的SCR脱硝催化剂物理失活速率预测方 法， 其特征在于， 所述计算(T+1)时刻所述目标飞灰颗粒的第二 运行参数包括 步骤： 计算(T+1)时刻所述目标飞灰颗粒的加速度； 计算(T+1)时刻所述目标飞灰颗粒的速度； 计算(T+1)时刻所述目标飞灰颗粒的位移。 5.根据权利要求1所述的基于多尺度耦合建模的SCR脱硝催化剂物理失活速率预测方 法， 其特征在于， 所述计算SCR脱硝催化剂的磨损形貌包括 步骤： 获取SCR脱硝催化剂 磨损速率； 构建磨损形貌网格单 元；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115458084 A 2将所述SCR脱硝催化剂 磨损速率作为所述磨损形貌网格单 元的网格节点； 计算所述网格节点的位移； 根据所述 位移更新所述磨损形貌网格单 元。 6.根据权利要求1所述的基于多尺度耦合建模的SCR脱硝催化剂物理失活速率预测方 法， 其特征在于， 所述计算所述SCR脱硝催化剂的脱硝反应速率包括 步骤： 获取催化剂床层的内扩散参数； 获取催化剂床层的外扩散参数； 获取SCR脱硝催化剂的本征反应动力学参数； 根据所述内扩散参数、 所述外扩散参数和所述本征反应动力学参数计算所述脱硝反应 速率。 7.根据权利要求1所述的基于多尺度耦合建模的SCR脱硝催化剂物理失活速率预测方 法， 其特征在于， 所述计算所述SCR脱硝催化剂的催化剂 磨损劣化趋势曲线包括 步骤： 判断所述催化剂活性是否 达到换装阈值； 若是， 对所述SCR脱硝催化剂上 所有磨损部位的磨损量进行累加； 若否， 返回所述计算所述SCR脱硝催化剂的催化剂活性 步骤； 根据所述累加绘制所述催化剂 磨损劣化趋势曲线。 8.一种SCR脱硝催化剂寿命劣化 参数计算装置， 其特 征在于， 包括： 催化剂床层参数获取模块， 用于获取催化剂床层参数； 第一运行参数获取模块， 用于获取T时刻催化剂床层内部通道入口处目标飞灰颗粒的 第一运行参数； 第二运行参数获取模块， 用于计算(T+1)时刻所述目标飞灰颗粒的第二 运行参数； 第一判断模块， 用于根据所述第 二运行参数和所述催化剂床层参数判断所述目标飞灰 颗粒是否通过 所述催化剂床层内部通道出口； 第二判断模块， 用于根据所述第 二运行参数和所述催化剂床层参数判断所述目标飞灰 颗粒是否与所述SCR脱硝催化剂发生碰撞； 脱硝反应速率计算模块， 用于计算所述SCR脱硝催化剂的脱硝反应速率； 催化剂活性计算模块， 用于计算所述SCR脱硝催化剂的催化剂活性； 催化剂磨损劣化趋势曲线计算模块， 用于计算所述SCR脱硝催化剂的催化剂磨损劣化 趋势曲线； 执行模块， 用于根据所述第一判断模块或所述第二判断模块的判断结果执行预设操 作； 其中， 当所述第一判断模块结果为是时， 所述执行模块计算SCR脱硝催化剂的磨损形 貌； 当所述第一判断模块结果为否时， 所述执行模块执行所述第二判断模块； 当所述第二判 断模块结果为是时， 所述执行模块计算SCR脱硝催化剂的磨损参数和所述目标飞灰颗粒 的 碰撞参数； 当所述第二判断模块结果为否时， 所述执行模块返回所述计算(T+1)时刻所述目 标飞灰颗粒的第二 运行参数步骤。 9.一种电子设备， 其特 征在于， 所述电子设备包括： 至少一个处 理器； 以及， 与所述至少一个处 理器通信连接的存 储器； 其中，权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115458084 A 3