带滤波功能块的串级控制策略在某电厂烟气脱硝喷氨自动控制中的应用

4.1定值扰动试验

实际投运时，自动控制系统从一个平衡状态过渡到另一个平衡状态的过程涉及诸多不稳定因素，如机组负荷快速变动、掺烧煤种变动、风烟系统稳定性等，实际试验过程中满足其他因素变化很小的条件下只做脱硝CEMS出口NOx设定值阶跃（±10%）的扰动试验，两次试验结果的过渡时间、超调量、稳态偏差均达到了比较满意的品质。自动调节品质如表1所示，过渡过程趋势如图3、图4所示。

表1自动调节系统试验品质

图3第一次定值扰动试验趋势图

图4第二次定值扰动试验趋势图

4.2系统主要内扰因素分析

由于烟气脱硝系统设置在省煤器出口空预器之前的烟道中，烟气灰尘含量较大，所以脱硝CEMS系统在正常运行过程中每隔4-6个小时需要对取样管路和取样探头定期反吹，一般反吹开始至CEMS仪表数据恢复正常需要6-8分钟时间，这个时间段内CEMS仪表送至DCS的数据为保持状态。

同时在这个时间段内如果伴随锅炉连续增/减负荷，锅炉烟气量及烟气中NOx含量将持续变化（增或者减），当CEMS系统反吹结束数据恢复时，喷氨自动系统将接收到入口NOx、出口NOx测量值的阶跃变化，从而对自动控制系统稳定性造成影响。

如图5所示趋势，#1机组A侧出口CEMS系统21:03开始反吹，至21:10结束时，机组负荷由470MW增至508MW，入口NOx由305mg/Nm3增至351mg/Nm3，锅炉总风量由1667t/h增至1829t/h，从而造成控制系统超调和过渡时间变长等现象。

为了解决类似情况，建议在副PID控制器增加锅炉负荷和烟气量变化率的拟合参数作为前馈来应对控制对象参数的剧烈变化，具体参数设置需要联合锅炉专业的相关试验数据再做变动。

图5出口CEMS系统反吹时期自动控制趋势图

5结论

通过三年多的实际应用，常州电厂基于模拟量串级控制系统原理的烟气脱硝喷氨自动控制系统控制技术先进、性能可靠、调节灵敏、控制效果满意；

能够满足生产实际需求，在系统内扰温和的环境下能够良好的对烟气出口NOx值控制在合理范围内；

为了应对CEMS系统反吹或者机组工况剧烈变动的情况，建议在副PID控制器增加锅炉负荷和烟气量变化率的拟合参数前馈，从而及时补偿控制作用，减少过渡时间和降低被调量的波动幅度。

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