首台1000MW机组烟气超低排放改造后脱硝系统控制策略改进及探讨

2、SCR出口氨逃逸率大幅跳变、准确性差

2.1现象及原因分析

图3调整后SCR出口NOx与烟囱排烟NOx对照

原设计采用物料衡算法计算脱硝SCR反应器出口氨逃逸量，即通过仪表测量实际氨喷入量，实际消耗的氨量(根据入口烟气流量、SCR进出口NOx浓度等计算得出)，计算两者之差即为过量喷入的氨，再与入口烟气流量的体积比，则为计算的出口氨逃逸率。

图6氨逃逸率计算值曲线

氨逃逸率计算公式：

从式(1)中可以看出，氨逃逸率准确的计算建立在以下几个假设或条件：

(1)假设1：A、B侧脱硝烟气流量均分进反应器(从测试数据来看，这个假设并不完全成立，在某些工况下A、B侧偏差大于5%)

(2)假设2：催化剂表面分布的氨—氮氧化物摩尔比是均匀的(实际上入口处虽然浓度比较均匀，但流速不均，摩尔比是不均匀的。)

(3)假设3：燃煤应用基灰不变：目前设置值为10%(从最近入炉煤台帐上数据来看，绝对偏差有6%)。

(4)假设4：标态烟气密度为1.306(经检查1.306为湿空气的密度，而非干烟气的密度，烟气质量流量换算为标态干烟气体积流量，烟气成分的不同会导致标干烟气密度出现偏差，具体偏差不好估计)。

(5)条件1：能准确测量总风量和总燃料量(烟气质量流量目前采用的是总风量加燃煤量，该流量与实际值偏差在某些工况下偏差也会>3%，加之漏风量，偏差会更大)。

(6)条件3：进出口NOx测量值准确(尤其是出口NOx由于代表性不够，导致测量数据严重失准)。

考虑到最终计算结果是一个非常小的量，参与计算的各项数据却是非常大的一个量，除氨质量精度可以满足计算要求外，其余均不满足要求，由此可以得出结论，通过计算来得出较为准确的氨逃逸率是不现实的。

2.2改进措施

通过在SCR出口烟道上加装在线氨逃逸率表计实现对氨逃逸率的测量。氨逃逸检测装置为激光气体分析仪，大多数气体只吸收特定波长的光。把烟道一侧发射端的红外激光发射到烟道相反的另一侧的接收端上，烟道内存在的氨气将会吸收它所对应波长的光，吸收量是烟道内气体含量的直接反映。现测量的氨逃逸率曲线如图7。

图4改进后喷氨流量与氨逃逸率

3脱硝系统仅控制脱硝效率，未实现出口NOx闭环控制

3.1原因分析

超低排放项目改造前，NOx控制回路用固定摩尔比和PID控制相结合的控制方式，逻辑框图如图8所示。

图5 SCR原控制策略逻辑框图

延伸阅读：

全面了解燃煤电厂脱硫系统超低排放改造及运行优化措施

超低排放：脱硫改造中喷嘴、除雾器的选择和布置优化

专家告诉你的燃煤电厂超低排放最佳可行技术指南

皖能合肥电厂#6机组脱硫超低排放改造工程总结