内模随动控制在电厂脱硝控制系统中的应用

北极星环保网讯:根据电厂锅炉烟气氮氧化物（NOx）的控制特点，辨识出锅炉烟气NOx被控对象的数学模型，设计应用SCR脱硝内模随动控制系统并应用在OC6000e分散控制系统组态中。实践应用表明SCR脱硝内模随动控制系统具有良好的抗扰能力及对象时变适应性。

我国2011年通过的“十二五”规划纲要中,氮氧化物(NOx)排放治理被列为现阶段减排重点。在此背景下,新装火力发电机组将配套安装脱硝装置,而已经建成投产的机组也陆续通过设备工艺改造加装SCR或SNCR脱硝系统。

1、SCR烟气脱硝原理及传统控制方法

选择性催化还原法SCR工艺是一项成熟的工业脱硝技术,它的原理是,在烟气温度为300~400℃、催化剂作用下,有选择地将NO和NO2还原成N2,而几乎不发生NH3和O2的氧化反应。理论上,通过合理地控制反应区温度及喷氨量,可确保NH3逃逸量较低的同时,脱硝效率维持在90%以上。SCR工艺主要化学反应

4NO+4NH3+O2=4N2+6H2O

2NO2+4NH3+O2=3N2+6H2O

6NO+4NH3=5N2+6H2O6NO

2+8NH3=7N2+12H2O

在SCR工艺中,最重要的控制当属喷氨控制。当NH3与NOx混合反应区摩尔比为1时,脱硝效率达到最高。如果喷氨量过低,SCR出口NOx含量相对升高,脱硝效率降低,达不到减排要求;喷氨量过高,则氨逃逸量会升高,不仅不经济,还会在SCR反应区后的低温区域(空气预热器)同烟气中的酸性物质反应生成结晶导致空气预热器堵塞，更会造成有毒物质氨排放二次污染。

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