脱硝喷氨自动控制系统现状及优化

2.2问题分析

从设备问题和控制逻辑两方面的分析，造成喷氨自动控制无法适应工况变化的主要因素是：

脱硝烟气连续监测系统（CEMS）定期吹扫，吹扫时采集到的烟气失去真实性，测量值大幅变化，影响了测量准确度和相应时间，出口氮氧化物波动频繁。

喷氨自动控制方式基于脱硝效率和催化剂脱硝能力，逻辑简单，采用单回路调节方式，仅以脱硝出口NOX农作作为被调量，无前馈信号，处理工况调整频繁的方面欠缺。且由于催化剂的消耗等原因的存在，脱硝过程是非线性化学反应过程，脱硝过程动态特性变化较大。这是造成喷氨自动调节滞后的主要原因。

3、脱硝控制系统优化

在新的控制逻辑中，对CEMS吹扫、PID调节、手动控制方面做了调整

3.1针对CEMS仪表定期吹扫问题

在控制系统中加入吹到信号，对CEMS采集到的测量信号进行品质判断确定所得信号是否是处于吹扫状态。吹扫时，保持前一状态数值，以保证系统的正常运行。持续时间以NOX浓度恢复正常来确定，一般情况下吹扫后3min即切换至正常控制状态。

为进一步提高仪表测量准确性和及时性，应尽量减小CEMS仪表的取样管路的长度及弯曲度，同时进行定期校验。

3.2前馈控制

在控制逻辑引入脱硝入口烟气流量和入口NOX浓度的乘积作为前馈信号，用于快速响应各种工况突变的对NOX扰动现象的发生，同时可弥补反应器和烟气分析仪的滞后，增强调节效果。

3.2PID调节

根据符合与烟气量对应关系经验值，以及实际出口NOX浓度与设定值的偏差，经过分段函数FX得到摩尔比，对入口氮氧化物修正，经PID运算后生成喷氨调节门指令，实时调整调节门的开度，从而得到更准确的供氨需求量。

重新调整PID调节参数，优化喷氨调门控制逻辑，设计过程如下：

查阅历史曲线，检查控制逻辑，实时观察，动态调整PID参数。利用该方法进行PID控制器参数的整定步骤如下：

（1）首先预选择一个足够短的采样周期让系统工作﹔

（2）仅加入比例控制环节，直到系统对输入的阶跃响应出现临界振荡，记下这时的比例放大系数和临界振荡周期﹔

（3）在一定控制度下通过公式计算得到PID控制器的参数。

（4）根据实际工况对PID参数进行完善。

进行多次PID参数调整后，PID参数趋于合理，出口NOX值与设定值偏差小。

3.3自动切手动设置

在喷氨量调节控制中，设置手动、自动两种控制方式，并实现自动切换。

喷氨调节门NOX调节方式切手动条件：

1)调节方式选择为脱硝效率调节

2)脱硝效率调节方式在自动

3)快关门保护关条件

4)出口NOX坏点

5)出口O2坏点

6)调节门反馈坏点

7)调节门指令与反馈偏差大于30

4、优化效果

喷氨自动逻辑优化后，经多次PID参数整定，基本满足各种工况下的运行要求。

脱硝喷氨自动控制系统优化后曲线对比图。

可见，控制逻辑优化后喷氨调节阀门能及时响应工况变化，阀门开度与喷氨流量的对应关系良好，滞后现象得到改善，可有效维持出口NOX设定值范围，还能限定氨逃逸范围。

5、结束语

经过脱硝喷氨自动控制系统优化后，PID控制有效利用脱硝入口烟气流量和氮氧化物浓度作为前馈信号，根据机组工况自动调节喷氨量，解决了调节滞后问题，增强喷氨自动调节的稳定性，效果良好。

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