SCR煙氣脫硝自動化控制系統(tǒng)及應用
1 SCR脫硝裝置
1.1 氨液制備區(qū)
SCR脫硝裝置采用的還原劑為液氨(純度是99.5%)，設計有2套儲存、卸載、蒸發(fā)氨系統(tǒng)(一備一用)，其包括卸氨壓縮機、液氨儲罐、液氨供應泵、液氨蒸發(fā)器、氨氣緩沖罐、氨氣吸收槽、廢水泵、廢水池等設備。
蒸發(fā)器采用溫度為325℃、壓力為0.72MPa的蒸汽加熱；液態(tài)氨(壓力為0.15-0.2MPa)進入蒸發(fā)器的管程受熱蒸發(fā)到30℃，蒸汽進口閥調節(jié)蒸汽進量，控制氨氣出口溫度為30℃左右。氨氣緊急排放系統(tǒng)將氨氣排入稀釋槽中，經水吸收排入廢水池內，由廢水泵送至廢水處理廠。通過起、停廢水泵來控制廢水池液位。
1.2 SCR反應器
煙氣脫硝裝置的煙道及SCR反應器位于鍋爐省煤器后空氣預熱器前，氨噴射格柵安裝在SCR反應器煙氣進口（前端）。煙氣在鍋爐出口處被分為2路，每路煙氣并行進入一個垂直布置的SCR反應器中，并向下流過均流板、催化劑層，進入回轉式空氣預熱器、靜電除塵器、引風機和脫硫系統(tǒng)，通過煙囪排入大氣。
2 脫硝控制系統(tǒng)
2.1 氨液壓力和加熱蒸汽溫度控制
氨系統(tǒng)投入運行后，通過調節(jié)蒸汽進口閥開度將氨氣出口溫度控制在30℃左右，為單回路控制。通過蒸發(fā)器氨液入口調節(jié)閥控制氨氣出口壓力，為單回路控制。考慮實際變負荷時氨氣流量變化較大，為了維持壓力穩(wěn)定，在控制回路中加入了流量指令信號的前饋作用，以實現優(yōu)先調節(jié)壓力，完善其后的氨流量控制。
2.2 氨氣流量和出口NOx濃度控制
SCR煙氣脫硝控制系統(tǒng)利用NH3/NOx摩爾比提供所需要的氨氣流量，使用煙氣進口NOx濃度和煙氣流量的乘積得至。基本的NOx含量，再乘以NH3／NOx摩爾比便可得到氨氣需求量，出口NOx濃度控制對NH3/NOx摩爾比加以修正(對氨氣需求量的修正)并參與控制，最終得到氨氣流量的目標設定值。SCR控制系統(tǒng)根據計算得出的氨氣需求量信號通過控制氨氣閥開度，實現脫硝自動控制。
3 SCR脫硝控制系統(tǒng)試運行
進行控制對象特性試驗，調節(jié)閥階躍擾動，可以得到氨氣流量響應曲線和出口NOx濃度對氨氣流量的響應曲線。將實際曲線擬合成傳遞函數為：
氨氣流量響應函數Fcnl＝4.11/(16s2+2s+l)出口NOx濃度響應函數Fcn2＝-1.73e-13s/(10230s2+196s+l)
4 結語
國華三河電廠SCR脫硝控制系統(tǒng)的控制策略不僅算法過程簡單、參數整定方式清晰、對象識別速度快，而且充分利用隨動關系對應NH3/NOx摩爾比，并用比例控制方式的優(yōu)勢，解決了出口NOx濃度因大慣性而難于控制的問題。經過實際運行參數的檢驗，系統(tǒng)魯棒性強，達到各項控制指標，較好地滿足了SCR脫硝自動化控制要求，為脫硝系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定和經濟運行提供了保障，對于SCR脫硝系統(tǒng)，具有較強的通用性和實用性。
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