SCR烟气脱硝自动化控制系统及应用
1 SCR脱硝装置
1.1 氨液制备区
SCR脱硝装置采用的还原剂为液氨(纯度是99.5%)，设计有2套储存、卸载、蒸发氨系统(一备一用)，其包括卸氨压缩机、液氨储罐、液氨供应泵、液氨蒸发器、氨气缓冲罐、氨气吸收槽、废水泵、废水池等设备。
蒸发器采用温度为325℃、压力为0.72MPa的蒸汽加热；液态氨(压力为0.15-0.2MPa)进入蒸发器的管程受热蒸发到30℃，蒸汽进口阀调节蒸汽进量，控制氨气出口温度为30℃左右。氨气紧急排放系统将氨气排入稀释槽中，经水吸收排入废水池内，由废水泵送至废水处理厂。通过起、停废水泵来控制废水池液位。
1.2 SCR反应器
烟气脱硝装置的烟道及SCR反应器位于锅炉省煤器后空气预热器前，氨喷射格栅安装在SCR反应器烟气进口（前端）。烟气在锅炉出口处被分为2路，每路烟气并行进入一个垂直布置的SCR反应器中，并向下流过均流板、催化剂层，进入回转式空气预热器、静电除尘器、引风机和脱硫系统，通过烟囱排入大气。
2 脱硝控制系统
2.1 氨液压力和加热蒸汽温度控制
氨系统投入运行后，通过调节蒸汽进口阀开度将氨气出口温度控制在30℃左右，为单回路控制。通过蒸发器氨液入口调节阀控制氨气出口压力，为单回路控制。考虑实际变负荷时氨气流量变化较大，为了维持压力稳定，在控制回路中加入了流量指令信号的前馈作用，以实现优先调节压力，完善其后的氨流量控制。
2.2 氨气流量和出口NOx浓度控制
SCR烟气脱硝控制系统利用NH3/NOx摩尔比提供所需要的氨气流量，使用烟气进口NOx浓度和烟气流量的乘积得至。基本的NOx含量，再乘以NH3／NOx摩尔比便可得到氨气需求量，出口NOx浓度控制对NH3/NOx摩尔比加以修正(对氨气需求量的修正)并参与控制，最终得到氨气流量的目标设定值。SCR控制系统根据计算得出的氨气需求量信号通过控制氨气阀开度，实现脱硝自动控制。
3 SCR脱硝控制系统试运行
进行控制对象特性试验，调节阀阶跃扰动，可以得到氨气流量响应曲线和出口NOx浓度对氨气流量的响应曲线。将实际曲线拟合成传递函数为：
氨气流量响应函数Fcnl＝4.11/(16s2+2s+l)出口NOx浓度响应函数Fcn2＝-1.73e-13s/(10230s2+196s+l)
4 结语
国华三河电厂SCR脱硝控制系统的控制策略不仅算法过程简单、参数整定方式清晰、对象识别速度快，而且充分利用随动关系对应NH3/NOx摩尔比，并用比例控制方式的优势，解决了出口NOx浓度因大惯性而难于控制的问题。经过实际运行参数的检验，系统鲁棒性强，达到各项控制指标，较好地满足了SCR脱硝自动化控制要求，为脱硝系统的安全、稳定和经济运行提供了保障，对于SCR脱硝系统，具有较强的通用性和实用性。
使用微信“扫一扫”功能添加“谷腾环保网”
