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SCR脱硝喷氨优化靶向控制解决方案

北极星环保网来源:龙源技术2017/1/4 14:39:06我要投稿
所属行业: 大气治理  关键词:SCR 脱硝 脱硝效率

北极星环保网讯:综述:SCR脱硝系统由于其较高的脱硝效率,是近年来大型火电机组脱硝系统改造的主选类型,而长期以来对SCR脱硝系统一直忽略了对脱硝喷氨自动控制策略的研究。现有控制系统的设定值为SCR出口NOx值或者脱硝效率,控制系统根据当前的烟气流量、SCR出入口NOx浓度差值计算出喷氨量需求,最终通过PID改变氨气阀开度来调节氨气实际流量。

SCR喷氨优化控制带来的效益

●SCR测点更加完备、测量更加准确,辅助运行人员进行较精准的人工调整

●环保考核NOx浓度波动幅度大幅度降低,可压线运行,节氨效果明显

●通过精细优化,克服喷氨不均匀问题,反应更加充分

●最大程度减少氨逃逸量,有效缓解空预器堵灰问题

●节约喷氨成本,节约空预器维护费用,减少被环保考核费用

SCR喷氨优化控制解决的主要问题

SCR脱硝系统由于其较高的脱硝效率,是近年来大型火电机组脱硝系统改造的主选类型,而长期以来对SCR脱硝系统一直忽略了对脱硝喷氨自动控制策略的研究。现有控制系统的设定值为SCR出口NOx值或者脱硝效率,控制系统根据当前的烟气流量、SCR出入口NOx浓度差值计算出喷氨量需求,最终通过PID改变氨气阀开度来调节氨气实际流量。这种传统控制策略容易导致以下问题:

1抗干扰能力差,NOx大幅波动

在锅炉稳定运行时,SCR反应器入口NOx浓度基本稳定时,原有脱硝控制系统尚可控制反应器出口NOx浓度基本稳定。但机组在大幅度变负荷、启停制粉系统、煤质变化等扰动工况下,锅炉风量和锅炉烟气NOx浓度会产生较快的变化,由于NOx浓度传感器和SCR反应器的滞后性,造成氨气调节滞后于实际NOx浓度变化,SCR反应器出口NOx浓度大幅波动,经常造成环保NOx浓度超标。

脱硝

2控制策略简单,与对象特性不适应

对喷氨量的控制一般采用固定摩尔比控制方式和固定出口NOx浓度控制方式(属于前馈+PID控制方案),这两种控制方式各有自己的控制优势,但他们都是建立在烟气流场、氨气混合都是均匀的基础上构建的控制逻辑。在实际运行过程中,由于结构设计问题、负荷的波动、设备运行工况等因素的变化,烟气流场是不均匀的,造成各喷氨点后的氨气浓度与烟气浓度并不匹配,从而出现喷氨量增加。

局部氨逃逸过大使得SCR装置整体运行管理水平较低,进而影响空预器、电除尘器的安全运行,增加设备维护运营成本。

目前一般的SCR喷氨控制中,以SCR出口NOx浓度作为烟气自动调节的参考参数,而环保部门最终对电厂进行考核核算的指标往往是烟囱入口处的NOx浓度测量值。SCR出口NOx浓度与烟囱入口NOx浓度不论在静态关系还是动态特性上均存在着差别,使得电厂的最终环保考核结果不佳。

若以烟囱入口NOx浓度测量值作为控制目标,就可以在同等运行成本下获得更好的环保考核指标,但在此种方式下的控制难度将明显增加。这是由于烟囱入口NOx的响应纯延迟时间接近3分钟,整个响应过程超过10分钟,为典型的大滞后被控对象,常规控制很难处理。

延伸阅读:

脱硝喷氨自动控制在燃煤电厂的应用

关于630MW机组SCR脱硝喷氨优化调整的研究

脱硝烟道流场及喷氨量优化的探讨

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