基于SCR入口流场特性降低氨逃逸的脱硝优化控制研究

3 造成SCR出口氨逃逸的原因

喷氨不均。在SCR入口安装的喷氨格栅，还原剂由喷氨母管分配给每个格栅中的支管并与SCR中的烟气反应。由于SCR入口NOx流场不均匀，喷氨调节不到位，导致NH3/NOX失调，致使NOx反应不均，出口氨逃逸以控制。

流场、温度场不均。导致流场不均导致烟气在催化剂层流速较快的区域NOx来不及与催化剂反应，而流速较低区域则相反，这直接导致SCR出口NOx浓度场分布不均匀。分析试验中发现SCR反应器普遍存在温度场不均的现象，而脱硝反应温度影响脱硝效率，直接影响不同区域的NOx脱除效果。另外机组的变工况运行也对流场和温度场的分布有很大影响。

变工况运行。在实际运行时机组大多情况都是非稳定运行工况，调节系统会出现延迟性和发散性。

图1 不同负荷下SCr入口nox流场分布

同时也会对SCR系统的入口NOx浓度分布、烟道内流场分布、温度场分布等造成巨大的影响。因此喷氨均匀性与NOx浓度场的混合性将会发生变化。这些因素会导致NH3/NOX混合比不均，导致氨逃逸增大。因此在变工况下优化控制策略有利于流场和温度场的均匀分布。

4 优化方案4.1优化喷氨不均问题

为使区域间的NOx浓度相互兼顾需要对每个区域的喷氨阀门进行细调，以SCR入口NOx流场的平均值为基准，从各个区域浓度的偏差来调节阀门开度，进行均衡控制。

均衡控制器有8个输入，分别为SCR出口8个测点测得的浓度NOxi与NOxave之差；8个输出分别控制对应的喷氨阀门。差值为正则开大此区域阀门，反之关小阀门。

其中Δf为阀门开度修正值，为尽量减小SCR出口NOx浓度，避免阀门开度过大，阀门开度系数k+、k-应取不同值。

4.2优化变工况的影响

本文采用多模式模糊推理算法作为前馈量对变工况的影响进行优化。多重多维模糊推理算法依据专家经验和模糊决策，由离线计算得到控制查询表，便能综合分析影响NOx流场的主要工况状态信息量，使系统在变工况时能够快速准确的对喷氨阀门进行调整。它可以逐步积累试验测试得到的数据，在闭环控制系统中引入不同工况的调整方案，根据不同的工况组合推理出各个阀门对应的开度输出，作为喷氨阀门的开度指令，从而达到不同工况下的快速判断调整。

多模式模糊推理器的输入包括影响工况变化的各个变量：负荷（LOAD）、磨煤机组合方式(MILL)、烟气含氧量(O2)、SOFA风挡板开度、COFA风挡板开度和燃烧器摆角(TILT)，输出量分别对应8个喷氨阀门。利用多重多维模糊推理模型将变量模糊化，并用隶属度函数计算相应的隶属度，应用规则库的控制规则得到相应阀门调整值。为达到精确的前馈效果，模糊控制器的模糊论域设为{N,Z,P}。模糊前馈控制器的输入输出隶属度函数均采用三角隶属函数。

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