SCR脱硝喷氨优化靶向控制解决方案

3吹扫干扰大，测量易失真

SCR进、出口的NOx、O2测量仪表由于长期运行在灰、尘较高的环境下，仪表需要定期吹扫、标定以防止堵灰和失真。在这一过程中也会使测量值瞬间突变。目前国内应用的脱硝控制策略对上述问题缺少相应应对措施，一旦某个测点失灵，整个控制系统可能就处于瘫痪，系统的长期可用性明显受到影响。

或者，在此过程中测量值会保持在吹扫前一刻的数值，无法反应SCR内实际NOx的波动变化情况，进一步造成喷氨控制的滞后，使得该过程中NOx控制品质在设备吹扫过程中明显降低。

4测量不准确，喷氨不均匀

由于烟气残余旋转，以及格栅喷口喷氨流量不均的影响，SCR脱硝塔出入口的NOx浓度存在较大的不均匀性。通常SCR塔内NOx测点的安装位置和数量决定了系统所测得的NOx浓度只能代表局部NOx浓度。在脱硝塔内NOx整体浓度不均性较小时，测量NOx值尚具有一定的代表性；但在脱硝塔内NOx整体浓度分布不均性较大时，测量NOx值就可能存在较大偏差。

如SCR出口NOx值存在偏差，可能导致反馈控制下喷氨量过大的问题，不但造成脱硝系统运行经济性下降，还可能导致氨逃逸超标空预器堵灰从而影响机组的安全运行。另外，由于流量不均匀，如果不能在不同区域实现区别喷氨，则就会造成与催化剂反应的不均匀。不能充分反应也是氨逃逸高的另一个原因。

针对以上问题，龙源技术根据火电机组解决控制难度问题的经验，通过对SCR脱硝控制系统的运行环境、考核要求、被控特性数学模拟模型等方面的精准把握，提出了基于预测控制技术的火电机组SCR脱硝控制喷氨优化解决方案，实现了机组的SCR优化控制功能，改善运行控制品质。

SCR喷氨优化控制的具体解决方案

1实现NOx多点测量解决流场不均匀，测量不准确的问题

通过试验获得SCR入口、出口处NOx浓度分布等，根据不均匀性程度，结合电厂已有测点情况，评估确定测点安装位置，安装多个测点，测量多处NOx值。系统取多处测点的平均值，代表该处的NOx值，克服单点测量代表性差的问题。另外，测出多个点的值，也可以在一定程度上反应SCR浓度的不均匀，给运行人员调节提供参考，有助于机组的安全经济运行。

2采用先进预测控制解决延迟大，波动大的问题

通过对SCR脱硝控制系统的运行环境、考核要求、被控对象特性等方面的精准把握，提出了基于预测控制火电机组SCR脱硝控制喷氨优化解决方案，克服由于引用烟囱入口处的NOx值造成的系统大延迟问题。

由于SCR出口NOx浓度变化烟囱入处出的NOx浓度变化纯延迟就大1.5～2分钟，整个控制过程平稳需要超过10分钟时间。控制目标的变化使得系统的控制难度明显增加，如果仍然采用原控制策略中的PID控制方式，则难以应对NOx控制过程中的大延迟大滞后问题。

主要原因在于：PID控制是根据以前的被调量偏差来进行调节，属于“事后”调节，无法提前调节，它只能依靠“过量”调节使喷氨尽可能跟上NOx。若喷氨的“过量”量小，喷氨控制跟不上NOx波动；“过量”量大，则系统不稳定，NOx参数容易振荡。

而模型预测控制器（MPC）将喷氨的“过量调节”变为“不过量或少过量的提前调节”，这样不仅可以使喷氨跟上烟囱入口的NOx变化，而且可以有效减缓过调引起的振荡。模型预测控制是提前调节的最佳选择。

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