开放式外挂先进控制系统在火电厂脱硝控制上的应用

7氨逃逸性能

脱硝系统运行中，NOx脱除率随着氨逃逸量的增加而增加，现行的喷氨控制方式，喷氨量被大量喷入锅炉系统。氨喷入烟道中反应后在烟气下游剩余的氨称为氨逃逸。当氨逃逸量不断增多，将带来一些恶性影响，如增加烟道阻力、受热面的腐蚀，甚至直接影响引风机的出力和机组的负荷。因此不仅要选择高品质的脱氮原料，还要实时监控氨逃逸。

实际运行中影响氨逃逸因素较多，包括阀门特性，反应的烟气温度，烟气流速，管道堵塞，空预器阻力，NOx浓度，脱硝剂含量等复杂因素；面对复杂的炉内烟道参数工况，目前投用的在线氨逃逸测试仪表，所测的数值不具有代表性，未能长期连续在线测量氨逃逸量。

在优化系统中根据氨逃逸测量数值情况参与系统控制，当延时收到氨逃逸信号偏大信号，减少喷氨量的输入或根据运行需要进行其他调整。根据机组实际情况，通过解耦模块解决氨逃逸数值和出口NOx参数控制，结合机组情况找到最优的控制策略。

8项目应用

经过某发电厂脱硝控制优化改造工作，解决了电厂采用常规PID控制器无法投入自动，特别是NOx出口参数频繁波动的优化目标。先后完成了系统调研、方案设计、逻辑修改、开环试验、闭环试验、模型验证及相关运行测试等工作，成功的实施了以脱硝优化控制改造项目。喷氨消耗量能够快速响应机组的参数变化，确保出口NOx在指定范围内。

9项目小结

1）开放式外挂先进过程控制系统，利用先进模型预测控制技术大滞后控制过程，建立了基于物质转换和传递的时空滞后和参数修正的预测模型，解决了PID无法投入自动的问题。

2）当锅炉参数发生变化时，优化系统根据预测到的锅炉参数，自动按需喷入氨量，高效节能。

3）结合实际氨逃逸测量情况进行反馈控制，实时校正喷氨量，节能能源。

10系统使用建议

1）对烟气偏流情况进行校正。

2）喷氨阀门入口滤网要定期清理，确保阀门和仪表长期正常使用。

3）优化系统始终投入（优化逻辑设置有PID运算出口路径和相关保护功能，不退出优化系统也可达到PID跟踪控制，正常情况下参数建模需要一段时间）。

11项目推广建议

在当前广泛应用AGC技术背景下，发电厂要快速响应电网负荷要求。鉴于火力发电厂技术已经成熟，机组设备性能改良空间不大，通过先进性控制策略，能够有效提高机组的响应速度。电厂作为能源消耗大户，节能降耗，降低发电成本已势在必行。本文所述脱硝项目成功实施后，系统运行调节块，稳定性高，经济效益和环境效益均较为明显。先进性控制策略不仅适用于脱硝系统，其他如AGC控制，汽温控制系统，脱硫控制系统和格栅法脱硝系统等都存在大滞后的特性；利用成熟的先进控制策略结合电厂自身的特点进行优化，以减少人为操作提高机组的自动控制水平，提升调节品质，改善系统对外界的响应性能，值得在各集团火电厂推广实施。

(来源：微信公众号“清洁高效燃煤发电”ID：redianjishu)

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