超低排放形势下脱硝SCR控制方式探讨及优化

北极星环保网讯:摘要：介绍了良村热电有限公司2*330MW机组烟气脱硝基本工艺，并在超低排放改造后脱硝自动控制方式、方法、常见故障进行了论述，较好的满足了脱硝系统的运行要求，取得了一些实效，减轻了操作人员的劳动强度。

关键词：脱硝，SCR，自动控制

1、SCR脱硝系统

1.1脱硝反应器原理

脱硝装置的烟道及反应器位于锅炉省煤器后空预器前，喷氨格栅放置于反应器的上游，烟气在锅炉出口处分为两路，每路烟气进入一个垂直布置的SCR反应器里，在反应器里烟气自下流过烟气均流板、催化剂层，进入空预器、电除尘、FGD、最后通过烟塔排入大气。

1.2脱硝控制系统

SCR烟气脱硝控制系统包括SCR反应器、蒸汽和声波吹灰，控制系统、火灾报警及液氨泄露联锁保护系统。SCR脱硝装置一般布置在高灰段，即安装在锅炉省煤器与空预器之间，在脱硝烟道出口变径就地处设置了脱硝烟气分析仪小间，配置了分析仪表和预处理系统，测量的数据远传到DCS系统，用于测量显示和参数控制。在脱硝烟道入口布置一套采样探头，在烟道出口布置3套采样探头，用于实时测量NO数据。

主要化学反应式：

2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O

4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O

烟气中的NOx主要NO和NO2组成，其中NO占到了95%，反应特征如下：

（1）NH3和NO的反应摩尔比接近为1

（2）脱硝反应需要有O2进行参与反应

（3）典型反应温度在300-400℃

2、SCR脱硝自动调节

2.1、超低排放前原脱硝自动调节

新机组投产时期的自动回路较为简单，加上当时的NOx排放要求也相对宽松，直接用反应器出口NOx值做为被调量进行调整，改变出口ＮＯx浓度；进氨调节阀一般在30%-60%范围内调节；此种调节方式在负荷比较稳定时，自动投入情况能够满足SCR反应器运行的要求，但当负荷一旦变化时，由于出入口NOx都将随之大幅度变化，因此调节系统扰动较大无法投入正常运行，超低排放改造后的NOx排放参数要求更为严格（<50mg/㎥），调节裕度范围收窄，调节精度也要求提高。

2.2、超低排放后脱硝自动调节

超低排放改造后的NOx排放指标要求严格，满足超低排放的同时又要尽可能的减少喷氨量降低氨逃逸率，避免硫酸氢氨对空预器的腐蚀，原有相对宽松控制逻辑已不能满足现有的生产工况，结合目前的工艺特性和机组负荷等因素，我们对其进行一些优化措施。

2.2.1、脱硝入口NOx值的变化直接影响净烟气排口的数值，且脱硝入口NO值与喷氨量之间的摩尔比关系恒定，利用公式即可得出即时的喷氨量，利用这种确定关系将脱硝入口NOx值做为整套自动调节回路的大前馈，利用f（x）函数将脱硝入口NOx值与阀门开度做成线性比配曲线，当入口NOx开始变化时，调节阀门即开始按照曲线进行动作，增加或减少供氨量。

2.2.2、针对SCR入口NOx随着负荷的变化而变化的情况，我们对历史趋势进行了研究统计，发现当负荷降低的时候入口NOx先升高后降低，当负荷升高的时候入口NOx先降低后升高；基于此种情况我们加入了负荷前馈调节，利用机组实际负荷和AGC指令之间的差值进行阀门开度的修正，尤其是在降负荷较大时，通过阀门迅速动作减少瞬时超标的现象。

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