1000MW超临界机组SCR脱硝优化控制系统的研究与应用

② 各前馈量的权重系数若采用固定值，实际运行中的效果并不能令人满意，应该根据机组具体的工况进行一定范围的动态调整。比如，用负荷指令信号设计前馈时，虽然该信号在时序上最提前，但对出口NOx浓度的影响并不最直接。

如负荷指令的前馈权重系数应结合AGC指令的变化规律，区分机组负荷是单方向大幅变动还是在某一负荷点附近来回反复波动而后智能调整，从而减少不必要的控制调节，增加控制系统的稳定性;再比如采用SCR入口NOx测点设计前馈时，该信号对出口NOx的影响最为直接。

因此，其前馈作用在控制系统中权重占比可较大，但该信号需要定期的标定和校准，存在信号失真的情况而失去提前作用，则此时其它前馈信号在控制系统中的权重占比可以适当放大，以降低该情况对控制系统的影响。

③ 由于机组参与调峰，启停磨较为频繁，该过程中往

往会对NOx产生较大的扰动，长时间难以恢复稳定。在这种工况下仅采用上述负荷指令、入口NOx等前馈信号难以克服启停磨过程中的扰动，易出现NOx超标或过低的现象发生，并引发调节振荡。针对这种情况，进行了多次的启停磨试验，在此基础上根据不同磨组运行台数和组合、启停上下层不同的磨组时对脱硝系统的影响规律，设计了启停磨喷氨智能调节前馈信号，有效地抑制了启停磨过程中NOx的波动范围，使得控制系统可以更快地恢复稳定。

3)各种判断条件的设置

优化后的脱硝系统根据机组运行的实时参数，不断对各NOx测量仪表的数值进行在线评估，比如某一时刻A侧的SCR出口NOx浓度测点吹扫保持，系统一方面会根据脱硝系统模型，采用模型软测量技术计算出该测点的评估值，使得控制系统在仍可以通过评估值按照正确的方向进行调节;另一方面，系统会适当地减小该测点在整个控制回路中所占的权重系数，以将测量值失真给控制系统造成的影响降至最低，从而保证脱硝控制系统的长期可靠运行。

4 应用效果

基于先进控制技术的脱硝控制系统于2017年3月在某电厂1000MW机组成功投入运行，机组的脱硝控制水平在稳态和动态性能上均有了明显地提高。具体情况如下：

1)经济性效果对比

单位电量耗氨明显减少，#3炉(已投入系统)与#4炉(未投入系统)的单位电量用氨对比，期间#3、#4炉负荷、磨煤机运行方式、掺配煤种、脱硝入口NOx浓度基本一致，可排除其它影响NOx浓度的因素。已投入系统的#3炉单位电量用氨明显要少于#4炉，统计期间，单位电量用氨减少0.03g/kwh，按照全年4台机组总发电量120亿，1吨液氨3000元计算，节省费用=0.03×12000000000/1000000×3000=104.497(万元)。

2)控制NOx排放超标效果对比

未投入系统时，运行人员操作量很大，经常需要手动调整喷氨调门的开度，脱硫出口NOx浓度波动相对频繁，波动幅度也相对较大，脱硫出口NOx浓度最大为+55.3mg/Nm 3 ，经常出现超标情况。

为了环保考核，通常将整体NOx浓度控制得较低，喷氨量较大，造成经济性下降的同时也容易造成空预器堵塞;在投入系统后，脱硫出口及SCR出口NOx浓度波动明显降低，稳态偏差大部分时间均控制在±10mg/Nm 3 以内，在变负荷及启停制粉系统等扰动工况下的动态偏差也控制在±15mg/Nm 3 以内，最大NOx浓度为+45mg/Nm 3 ，系统整体控制效果较为稳定，环保超标的风险也相对降低。

3)提高机组安全性效果对比

系统投入后，在控制入炉煤硫分的前提下，自动调节品质明显改善，NOx浓度控制值明显提高，喷氨量减少，氨逃逸率也明显下降，使得空预器差压上涨趋势变缓，提高了锅炉运行的安全性。系统投入后，机组全年的脱硫吸收塔出口NOx浓度自33.3mg/Nm 3 提高至38.9mg/Nm 3 ，液氨耗量由0.23g/kwh降至0.19g/kwh，最终使空预器差压由2.8kPa降至2.2kPa，空预器堵塞程度明显减缓，对降低风机单耗、锅炉排烟温度等热力指标等均有不同程度的作用。

5 结语

本文研究的基于先进控制技术脱硝控制系统，可明显改善脱硝系统的控制品质。实际应用表明：该方案可有效改善脱硝系统的运行性能，大大减少了NOx浓度的波动，有效减少了氨气使用量，取得了良好的经济效益。

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