深度脱硝精准喷氨控制系统介绍

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脱硝喷氨精准控制技术研究

脱硝喷氨精准控制技术研究

脱硝喷氨精准控制技术研究摘要:选择性催化还原脱硝(SCR)目前是减少氮氧化物排放的有效手段,也是建造和改造燃煤装置的首要选择。

SCR的主要控制手段是氨的调节,但我国大多数发电厂没有理由喷洒氨水。

氮氧化物的浓度波动很大,差别很大,导致日常脱硝作业大量消耗氨水,长期运营成本很高;局部氨水泄漏浓度过高,损害了空气预热器,严重影响了机组的安全和经济。

基于此,本文从控制策略和测量两方面对脱硝喷氨的精确控制技术进行了研究。

关键词:燃煤机组;SCR;脱硝喷氨;超低排放前言近年来,电力和电网结构发生了很大变化,对电力单元深度调节、热电联产、智能控制、优化运行和能源储存的要求越来越高。

必须努力提高发电机设备的灵活性、自动化程度和可靠性,参与辅助电力服务市场,提高市场竞争力和可持续性,并增加对市场和社会的投资。

目前,大多数发电厂都采用SCR脱硝方法,提高脱硝系统设备的可靠性、持续的在线监测和经济控制是研究的方向和挑战。

其中,每个装药段的自动脱硝和氨效果是确保符合脱硝环境参数和保证机组参与深度空调和空气预热器安全长期运行的前提条件。

1脱硝喷氨量大原因分析(1)SCR脱硝入口的NOx波动很大。

由于煤分布、燃烧方式、低氮燃烧器的稳定性和可变负荷调节质量等因素,大多数SCR电站入口的NOx浓度波动很大。

(2)NOx的浓度和速度范围不均衡。

NOx浓度场和锅炉输出速度场偏离设计值,可控硅NOx进出口浓度场和速度场因煤炭品种替代、燃烧不均匀、烟尘沉积、催化剂等因素而不一致。

(3)单样代表性差异较总输出大。

SCR输出NOx的单个采样点没有反映所有横截面的NOx浓度值,表示较低,SCR输出和总输出NOx数据之间的差距很大。

(4)CEMS测量落后。

在CCS在线提取中,数据滞后60-90秒(稀释取样超过3分钟),在线数据与烟气在燃烧通道中的实际浓度不同步,存在时间差异。

(5)喷氨量不能动态分配和调节。

脱硝入口的氨水注入支撑管是一个手动门,不能实时调节SCR入口的氨水量与工作状态,导致氨水不匹配。

烟气脱硝系统和设备介绍

烟气脱硝系统和设备介绍

烟气脱硝系统和设备介绍概述在工业生产过程中,烟气排放中的氮氧化物(NOx)是一种常见的有害气体,它对环境和人类健康造成严重影响。

烟气脱硝系统和设备被广泛应用于各类工业领域,以减少烟气排放中的氮氧化物含量,保护环境和人类健康。

原理烟气脱硝系统主要采用选择性催化还原(SCR)技术。

该技术通过在烟气中注入氨水(NH3)或尿素溶液,使氨与烟气中的氮氧化物反应生成氮和水,从而实现脱硝的效果。

SCR技术具有高效、低成本和可靠性强等优点,已成为烟气脱硝的主要技术路线。

设备介绍烟气脱硝系统主要由以下几个关键设备组成:1. 反应器反应器是烟气脱硝系统的核心设备,用于催化氨与氮氧化物的反应。

反应器通常由催化剂和反应器壳体组成,催化剂可以是金属氧化物或金属催化剂,其选择取决于具体的工业应用和处理要求。

2. 氨水喷射系统氨水喷射系统用于向烟气中注入氨水,以提供与氮氧化物发生反应所需的还原剂。

该系统通常包括氨水贮罐、氨水喷射装置、氨水输送管道等。

通过控制氨水的喷射量和位置,可以实现对烟气中氮氧化物浓度的精确控制。

3. 尿素喷射系统尿素喷射系统与氨水喷射系统类似,用于在烟气中注入尿素溶液。

尿素喷射系统通常包括尿素溶液贮罐、尿素喷射装置、输送管道等设备。

尿素溶液经过催化剂反应生成氨,从而与烟气中的氮氧化物发生反应进行脱硝。

4. 控制系统控制系统是烟气脱硝系统的智能管理部分。

通过对关键参数的监测和控制,可以实现对烟气处理过程的自动化控制。

控制系统通常包括仪表监测装置、自动控制开关和监控系统等。

应用领域烟气脱硝系统和设备广泛应用于各个工业领域,包括煤炭发电厂、钢铁厂、化工厂、水泥厂等。

这些行业中燃烧过程产生的烟气都含有一定量的氮氧化物,通过烟气脱硝系统可以有效降低氮氧化物排放量,减少对环境的污染。

总结烟气脱硝系统和设备在工业生产中起着重要的作用,能够有效降低烟气排放中的氮氧化物含量,保护环境和人类健康。

随着环保要求的不断提高,烟气脱硝技术将得到更广泛的应用和发展,为实现绿色、可持续发展做出贡献。

SCR脱硝系统精准喷氨改造

SCR脱硝系统精准喷氨改造

Vol.7 No.1Feb. 2021生物化工Biological Chemical Engineering第 7 卷 第 1 期2021 年 2 月SCR 脱硝系统精准喷氨改造李卫平(国电电力大同发电有限公司,山西大同 037043)摘 要:随着国家环保政策要求的不断严格,氮氧化物排放的限值不断降低。

为满足环保要求,各火电厂纷纷进行脱硝超低排放改造,但因传统的选择性催化还原技术(SCR)脱硝工艺无法精确控制喷氨量,机组虽达到了氮氧化物超低排放控制的投运要求,但也因过量喷氨产生了一系列问题。

本文对电厂SCR 脱硝超低排放改造后,机组运行存在的一些问题进行分析,并提出SCR 脱硝精准喷氨改造的一些思路,与同行共同研究讨论。

关键词:SCR 脱硝超低排放;过量喷氨;精准喷氨改造中图分类号:X773 文献标识码:ARevamping of SCR Denitrification System by Precise Ammonia InjectionLI Weiping(Guodian Electric Power Datong Power Generation Co., Ltd., Shanxi Datong 037043)Abstract: With the continuous stringent requirements of national environmental protection policies, the limits of nitrogen oxide emissions have been continuously reduced. In order to meet environmental protection requirements,various thermal power plants have carried out denitrification ultra-low emission transformations. However, because the traditional SCR denitrification process cannot accurately control the amount of ammonia injection, although the units have reached the commissioning requirements for ultra-low nitrogen oxide emission control, they are also due to excessive Ammonia injection has caused a series of problems. This article will analyze some problems existing in the operation of the unit after the SCR denitrification ultra-low emission transformation of a power plant, and put forward some ideas for the SCR denitrification precision ammonia injection transformation, and discuss with the peers.Keywords: SCR denitrification ultra-low emission; excessive ammonia injection; precision ammonia injection modification近年来,机组运行中暴露出了空预器堵塞的问题,原因之一为脱硝系统过量喷氨。

脱硝喷氨自动控制系统现状及优化

脱硝喷氨自动控制系统现状及优化

脱硝喷氨自动控制系统现状及优化本文表达了华电***发电公司两台2X670MW机组脱硝喷氨自动控制系统,分析了喷氨自动控制系统存在的问题,通过对喷氨自动控制方式和系统设备的不断改良,采用PID 控制参加前馈、动态调整喷氨调门开度等方式,实时调控喷氨量,有效控制出口氮氧化物排放的合理性,确保脱硝系统的安全稳定运行。

关键字:脱硝系统;自动调节;PID控制;过程优化随着我国环保要求的逐渐提高,火电超低排放工作进展迅速。

各大型燃煤火电企业对锅炉开展脱硫、脱硝、除尘装置的建设和改造,脱硫脱硝发展迅速,技术工艺逐渐成熟,但仍有大量问题存在。

《煤电节能减排升级与改造行动计划(20**-20**年)》规定东部地区新建煤电机组大气污染排放基本到达超低排放限值-烟尘、SO2、NOX排放浓度分别不高于10mg/m3、35mg/m3、50mg/m3,相较之前的NOX排放浓度不高于100mg/m3提出了更***求。

持续以往的脱硝技术,已明显不能满足更加严格的烟气出口氮氧化物的排放标准,燃煤机组烟气脱硝系统的优化亟待提高。

1、SCR系统工作原理1.1燃煤企业大都采用选择性催化复原工艺SCR (SelectiveCatalyticReduction)。

将氨类(NH3)复原剂喷入烟气中,与稀释风在混合器中稀释后进入反应器,利用催化剂(铁、钒、铬、钴或钼等金属)在温度200~450℃时将烟气中的NOX转化为氮气(N2)和水(H2O),到达除去氮氧化物的目的,效果明显。

主要反应方程式为:4NH3+4NO+O2->4N2+6H2ONO+NO2+2NH3->2N2+3H2O脱硝系统运行时关键的动态参数为喷氨量。

氨气的喷入量是根据脱硝出口氮氧化物浓度及要求的脱硝效率,在动态下找到最正确喷氨量,实时调整喷氨调节门的开度,确保烟气脱硝效率,增强脱硝系统的可靠性、连续性以及经济性。

喷氨调节门的开度不合理,喷氨量少造成脱硝效率过低,出口氮氧化物排放超标;喷入过多氨气不但增加脱硝运行成本,还会造成氨逃逸(氨逃逸率小于3ppm),未参加化学反应的氨气与烟气中的SO3反应生成硫酸氢氨,附着于催化剂或者飞灰从反应器的出口被带入下游的空气预热器换热面上方,造成催化剂失效、空预器堵塞,还会引起尾部烟道积灰。

SCR脱硝系统喷氨精细调节技术应用及控制策略研究

SCR脱硝系统喷氨精细调节技术应用及控制策略研究

SCR脱硝系统喷氨精细调节技术应用及控制策略研究摘要:SCR脱硝系统是对烟气中NOx在一定温度范围内与氨脱除反应。

副产物为N2和H2O,SCR脱硝系统中的喷氨在进入SCR反应器之前将氨和烟气完全混合。

喷氨会不均匀地降低脱硝特性,如果注入过喷氨,逃逸量就会增加。

硫酸氢氨等物质的出现堵塞了预热器,导致冷段腐蚀。

喷氨不足降低了脱硝效率,随着燃煤电厂空气污染标准的更新,以及现代节能行动计划的实施,必须更严格地控制烟气中氮氧化物的排放。

催化还原恢复脱硝技术(SCR)通常用于燃煤电厂,因为它高效、可靠且功能强大。

脱硝效率和氨气逃逸的下降是CRR系统正常运行的重要指标。

关键词:脱硝系统;喷氨优化SCR脱硝系统的发展今天更加成熟,在许多情况下,系统的烟气的脱硝率甚至超过90%。

工业经济的迅速发展近年来在一定程度上增加了社会能源消耗。

据不完全统计,我国在国际煤炭类等材料的消费量较高。

煤炭是一种化石燃料,在燃烧时会引起复杂的化学反应,并能提供制造企业所需的能量。

氮氧、硫、颗粒以及粉尘的排放污染了大气。

为控制污染物,生产单位已开始实施和使用SCR脱硝系统,但它是一个多参数控制系统。

对于操作系统,不仅要考虑喷氨量对系统的影响,还要考虑操作系统的稳定性,操作过程中某个系统参数的异常变化可能会影响脱硝。

一、喷氨格栅对脱硝运行的影响喷氨格栅技术决定了SCR脱硝喷氨,直接影响脱硝系统反应。

一般来说,喷氨格栅在将氨后烟气输送络后,但在氨氮摩尔比分布不均后,被认为是不均喷氨。

仅当烟场和NOX浓度场相同时,喷氨量需要均匀分布。

实际情况下,由于催化剂速度、NO2密度不同、催化剂的实际性能不同以及所需氨实际数量不同,要去除脱除的NOx量和处理能力也不同,实际喷氨量与氨不符合,导致喷氨局部过量,氨逃逸高,不均NOx浓度场等。

过高喷氨导致脱硝效率更高、NOX浓度极低的出口,可能导致高氨大量逃逸,造成腐蚀和堵塞问题;喷氨不足导致氮脱硝效率低下、高NOx浓度、超标排放浓度。

烟气脱硝氨系统的介绍

烟气脱硝氨系统的介绍

小结氨介质的物理特性
液氨受热压力急速升高,存贮时要考虑贮 存系数;氨的汽化潜热比较大,常用作制冷 剂;氨属火灾、爆炸危险物质;氨属于有毒 物质。
1.2 氨的化学性质 碱性
1.跟水反应 NH3+H2O ---NH3·H2O ---- NH4+OH 2跟酸反应NH3+HCL(H2SO4) --NH4CL (NH4HSO4)
型式:离心、活塞式、螺杆式 确定参数:(进口压力、温度、排气量) 假设来氨的温度为0----4bar 进口压力为:4bar 出口压力为:4bar+压面压差+管道阻力 排气量相当于被抽出的气氨量加上蒸发量并且留出相应裕度。
(2)氨储罐 型式:卧式 储存方式:加压常温 材质:16MnR 设计温度:(-33.3--50℃) 罐的容积:贮存量/充装系数(一般为0.85-0.9)。 罐要有相应的液位计、安全阀、排放、放空、排油、温度、压
由于液氨在常温下平衡压力较高,因此贮存运输和 装卸时,要考虑符合其物化性质和有关压力容器的 规定 2.1 氨的贮存 液氨贮存方式由于温度、压力的条件不同,应 按照各国的规定选用贮存容器。
(1)贮运器:贮罐、槽车和钢瓶 (2)贮存形式:加压常温、加压低温、常压低温
液氨贮存的选择
选用贮罐类型时,要注意温度、容积和贮量 的关系。因为液氨体积随温度的下降而减少,因 此等量的氨,在冷冻贮存时其容积比常温贮存小。 如贮存1t液氨在40℃时为1.86m3,-33.3℃时只有 1.56m3。此外,由于温度升高引起液氨膨胀,因 此常温贮存要留10%---15%的余量。
美国(近年来,新建SCR装 置均选用尿素作为还原剂)
四、脱硝氨系统主要设备及选型原则
4.1脱硝系统氨区的主要设备

SCR脱硝自动控制智能喷氨优化

SCR脱硝自动控制智能喷氨优化

SCR脱硝自动控制智能喷氨优化随着社会的发展,科学技术的迅猛进步,自动化水平进一步提高,对火电机组的自动化水平也提出了更高的要求,自动控制技术在火电机组中的应用极大的减少了人力资源,降低了劳动者的劳动强度,提高了生产的经济性。

近几年,国家对燃煤电厂烟气排放标准日益趋严,超低排放后的深度减排,使燃煤机组的一些设备不堪重负,脱硝喷氨的自动控制技术有待提高。

本文主要介绍了脱硝自动喷氨的控制技术以及提高喷氨均匀性的改造措施,详细分析了生产过程中自动喷氨控制存在的问题,产生的原因,提出了有效的解决方案,并应用到实践中,取得了良好的效果。

关键字:自动控制喷氨均匀性氨逃逸空预器堵塞1 引言国家环保形式趋于严峻,随着国家大气污染法规标准越来越严格,冀气领办〔2018〕156号《河北省钢铁、焦化、燃煤电厂深度减排攻坚方案》要求:电厂燃煤锅炉(除层燃炉、抛煤机炉外)在基准氧含量6%的条件下,燃煤电厂氮氧化物排放浓度不高于30mg/m3。

目前我公司执行标准为国家发改委、环境保护部、国家能源局联合下发“《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014-2020年)》(发改能源[2014]2093号),明确要求现役30万千瓦及以上公用燃煤发电机组,实施大气污染物排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值(即在基准氧含量6%条件下,氮氧化物、二氧化硫、烟尘排放浓度限值分别不高于50mg/m3、35 mg/m3、10 mg/m3)。

随着国家大气环境治理的力度逐步加大,燃煤电厂NOX浓度已降至小时均值不超过30mg/m?,加之国家产业政策的调整各电厂受燃煤成本压力,入厂煤采购形式多样,入炉煤均采用多种煤掺烧入炉,造成锅炉脱硝入口NOX大幅波动,SCR脱硝喷氨自动调节系统普遍存在震荡、延迟大、跟踪慢、过调或欠调等问题,同时由于我公司SCR脱硝喷氨格栅设计不合理,导致SCR脱硝入口NOX 与HN3混合不充分,SCR脱硝出口NOX采用直线型三点取样,使SCR脱硝出口NOX浓度值不具备代表性,导致SCR脱硝喷氨自动控制投入率低、氨逃逸增大、空预器堵塞严重等问题。

SCR脱硝系统喷氨优化调整试验 (二)

SCR脱硝系统喷氨优化调整试验 (二)

SCR脱硝系统喷氨优化调整试验 (二)
1. SCR脱硝系统简介
- SCR脱硝系统是一种利用氨水作为还原剂,将NOx转化为N2和H2O
的技术。

- SCR系统由氨水喷射系统、反应器、催化剂、脱硝后处理系统等组成。

2. SCR脱硝系统喷氨优化调整
- SCR系统的喷氨量对脱硝效率有着至关重要的作用。

- 喷氨量过少会导致NOx无法完全转化,喷氨量过多则会造成氨逃逸、催化剂中毒等问题。

- 因此,对SCR系统进行喷氨优化调整是必要的。

3. 喷氨优化调整的试验方法
- 首先,需要对SCR系统进行现场测试,获取实际运行参数。

- 然后,根据实际运行参数,制定出一组不同喷氨量的试验方案。

- 在试验过程中,需要对SCR系统进行多次喷氨量的调整,并记录下
每次调整后的脱硝效率和氨逃逸率等参数。

4. 喷氨优化调整的试验结果
- 通过多次试验,得出了一组最佳喷氨量参数,可以使SCR系统的脱
硝效率最大化,同时氨逃逸率最小化。

- 在实际运行中,按照这组最佳参数进行喷氨,可以大大提高SCR系
统的脱硝效率,减少氨逃逸和催化剂中毒等问题。

5. 喷氨优化调整的意义
- 喷氨优化调整是对SCR系统进行有效管理和控制的重要手段。

- 通过试验,可以得出最佳喷氨量参数,使SCR系统的脱硝效率最大
化,同时减少氨逃逸和催化剂中毒等问题,保证SCR系统的稳定运行。

- 进一步地,喷氨优化调整也有利于减少氮氧化物的排放,保护环境。

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深度脱硝精准喷氨控制系统介绍目录一、研究技术背景及现状 (2)1.1、技术背景 (2)1.2、国内外研究现状 (3)二、总体方案 (4)三、技术特点介绍 (6)3.1、流场模拟 (6)3.2、测量系统 (7)3.2.1、分区同步测量系统 (7)3.2.2、TDLAS氨逃逸测量系统 (11)3.3、控制系统 (12)3.3.1、总量控制系统 (12)3.3.2、智能喷氨格栅均衡脱硝控制 (16)3.4、执行结构设计 (18)四、项目投资估算/概算明细表.................................................................. 错误!未定义书签。

五、经济性分析 ........................................................................................... 错误!未定义书签。

5.1 减少喷氨量 ......................................................................... 错误!未定义书签。

5.2 提高催化剂的使用寿命 ..................................................... 错误!未定义书签。

5.3 减少空预器检修费用 ......................................................... 错误!未定义书签。

5.4 降低引风机功耗 ................................................................. 错误!未定义书签。

5.5 合计经济效益 ..................................................................... 错误!未定义书签。

六、应用效果 ............................................................................................... 错误!未定义书签。

6.1、神华三河电厂2号机组精准喷氨优化改造运行结果.... 错误!未定义书签。

6.1.1、总量控制效果....................................................... 错误!未定义书签。

6.1.2、分区均衡控制运行效果....................................... 错误!未定义书签。

6.1.3、各机组脱硝出口NOx浓度比较: ..................... 错误!未定义书签。

6.1.4、经济效益............................................................... 错误!未定义书签。

6.1.5、性能测试报告....................................................... 错误!未定义书签。

6.2、京能京宁电厂2号机组脱硝喷氨优化控制改造效果.... 错误!未定义书签。

6.2.1、脱硝总量优化效果............................................... 错误!未定义书签。

6.2.2、脱硝分区均衡控制改造效果............................... 错误!未定义书签。

6.2.3、投运前后氨用量对比........................................... 错误!未定义书签。

6.2.4、性能测试报告....................................................... 错误!未定义书签。

6.3、国信靖江电厂1号机组喷氨预测与均衡脱硝 SCR-NH3 优化控制改造效果................................................................................................................ 错误!未定义书签。

6.3.1、喷氨总量优化改造效果....................................... 错误!未定义书签。

6.3.2、均衡脱硝控制效果............................................... 错误!未定义书签。

6.3.3、经济效益分析....................................................... 错误!未定义书签。

6.3.4、性能测试报告....................................................... 错误!未定义书签。

七、使用业绩 ............................................................................................... 错误!未定义书签。

一、研究技术背景及现状1.1、技术背景随着中国环保要求的日益严格以及执法力度的加强,NOx的排放问题越来越受到国家环保部门和公众的重视,燃煤锅炉NOx深度脱除控制势在必行,而选择性催化还原(SCR)烟气脱硝技术是迄今为止脱除燃煤烟气中NOx最有效的方法之一。

然而在基于钒钛型催化剂脱硝技术应用以来,一些可能影响环保指标的棘手现象更加凸显。

目前脱硝系统主要存在以下问题:1、由于NOx测量的时变性和滞后性,传统PID控制依靠NOx目标值与设定值偏差来指导喷氨阀调节开度总会产生延迟,这种现象容易导致机组工况大幅变化时SCR出口NOx波动剧烈,从而引起环保考核。

为避免上述情况的发生,电厂运行人员只能依靠“过量”调节使喷氨量尽可能跟上炉膛燃烧产生NOx量,维持氮氧化物不超标,但这种方式会拉低NOx出口小时均值,带来运行经济性和环保的压力。

2、由于烟气浓度场、速度场分布不均匀以及喷嘴堵塞、催化剂中毒等情况的存在,以单一喷氨调阀为主的分布式格栅无法针对流场特性精细化喷氨,此种方式将引起局部区域氨逃逸偏大。

逃逸的氨气与烟气中三氧化硫和水反应生成具有高粘性和腐蚀性的硫酸氢铵,在上游粘结在催化剂表面影响脱硝效率,在下游引起空气预热器腐蚀和堵塞,导致引风机不安全运行,造成电耗增加和安全性降低。

此外,由于出口NOx不均匀性的问题,作为参与闭环控制的唯一点出口NOx 浓度无法代表整个反应器截面氮氧化物的浓度值,也对脱硝控制的品质产生不利影响。

因此,如何跟踪炉膛燃烧变化进行喷氨量预测的提前干预,解决SCR出口NOx波动幅度过大以及提高SCR出口氮氧化物的均匀性,实现分区域精细化均衡喷氨控制是现阶段脱硝系统面临的亟待解决的两大问题。

1.2、国内外研究现状国内外目前的研究主要集中在SCR装置流场优化方面,主要运用CFD数值模拟和实验研究等手段,通过在流场拐弯处设置导流板、在催化剂上游设置整流装置以及AIG分区等具体措施,提高SCR装置的流场均匀性和其中的NH3、NOx 分布的均匀性。

SCR的流场优化后能在一定程度上降低出口NOx分布偏差,但该技术路线存在很大的局限性:(1)没有考虑入口本身的不均衡性无论是数值模拟方法还是实验方法,均是在入口流场稳定均匀的边界条件下取得的。

而实际的流场中,入口位置的流场分布本身就是不稳定且不均匀。

(2)无法适应工况的变化结构优化方案一旦实施,很难进行在线调节。

不能针对锅炉负荷、燃烧状况引起的流场和NOx分布的变化,采取最优的措施。

(3)缺乏广泛适应性无论是数值模拟方法还是实验方法,均是针对某一固定的装置结构。

当装置结构发生变化后,原方案不再适用。

长期以来对SCR 脱硝系统的研究主要集中在其物理原理、设备结构和运行方式方面,有效脱硝自动控制策略的研究尚少,而事实上脱硝系统的自动控制品质与电厂的长期运行成本密切相关。

由于脱硝被控对象(NH3流量-烟囱入口NOx 浓度)的响应纯延迟时间较长,在机组快速升降负荷的情况下,氮氧化物从炉膛燃烧产生时起至被检测时整个过程长达数分钟,是典型的大滞后被控对象,而且SCR 脱硝过程本身就是一个复杂的非线性化学反应过程,脱硝被控过程的动态特性会持续变化。

因此,采用简单的PID 控制方案很难取得理想的控制品质。

对于装置氨喷射系统控制方面的研究,也主要集中在对现有的控制系统进行优化。

比如:(1)2009年三河电厂在脱硝控制中,引入负荷前馈,增强变负荷时控制系统的及时性,以及整定控制器中的比例积分控制参数,使得出口氮氧化物的浓度随着负荷的变化而变化,从而增强变负荷时控制系统的稳定性;(2)对装置氨气喷射控制系统控制方法的研究,依靠建立严格的数学模型应用现代控制理论的方法优化喷氨过程,此种方法不适合工程实际应用。

(3)应用混结构径向基函数神经网络方法控制氨喷射系统中的喷氨量,通过建立氨氮比和进出口NOx 的广义数学模型,此结构具有一定的动态调整能力,但是隐含层的神经元个数选择为固定值,不能保证所选择的隐含层个数是最优值。

(4)基于模型来预测控制氨喷射系统的喷氨量,但釆用的是几个固定负荷点上的数据来建立模型,与控制系统实际运行情况存在较大偏差。

二、总体方案脱硝精准喷氨控制技术首要完成的任务是对原脱硝系统进行流场分区优化。

改造思路为对原烟道进行合理分区,并结合脱硝NOx分区多点同步测量及主回路的前馈预测控制等技术手段,对喷氨量进行精准控制,然后通过分区内的进一步混合,实现还原剂与氮氧化物的充分接触,从而实现氮氧化物的高效脱除。

总体实现方案分为三大部分:先进测量系统、先进控制系统和执行机构。

测量数据直接上传到DCS,而执行机构,包括新增加的分区调节执行结构,都直接接受服务器的指令。

实施控制算法策略的优化服务器通过OPC或者MODBUS与DCS通讯。

先进测量系统包括:NOx分区测量系统和精确氨逃逸测量系统。

先进控制系统包括:喷氨总量先进控制系统和智能喷氨格栅均衡控制系统。

执行机构是指喷氨格栅分区与自动控制装置。

图1-1 整体方案示意图改造预期目标(1)在催化剂活性满足要求的前提下,每侧烟道脱硝出口NOx≤35mg/Nm3(稳态指标); NOx动态波动范围≤±7mg/Nm3 (CCS及AGC变负荷动态指标);(2)优化后的自动控制系统投运后,任一烟道氨逃逸≤3mg/Nm3或氨逃逸至少相对降低30%;(3)稳态工况下,每侧烟道任一分区的NOx与该侧烟道平均NOx的偏差不高于20%;出口NOx空间分布不均匀度长期不高于20%。

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