崇信电厂SCR烟气脱硝喷氨自动控制策略及优化方案

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电站燃煤锅炉SCR烟气脱硝喷氨优化控制分析

电站燃煤锅炉SCR烟气脱硝喷氨优化控制分析

电站燃煤锅炉 SCR烟气脱硝喷氨优化控制分析摘要:污染是一个全球问题,它会导致温室效应,破坏臭氧层和形成酸雨。

我们国家对的排放做出了严格的限制。

另一方面脱硝所用液氨的价格较贵,给对电厂的经济运行带来了挑战。

锅炉脱硝系统的正常运行对于整个发电厂的环保和经济运行都有着非常重要的影响。

本文通过对发电厂脱硝系统运行中存在的问题进行总结与分析,提出了一些有效的优化调整措施,希望在满足严苛环保要求下保持脱硝系统的经济运行。

关键词:脱硝系统;超净排放;精准喷氨引言为达到国家环保超净排放标准的严格要求(30万千瓦及以上公用燃煤发电机组大气污染物排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值的环保指标,即在基准氧含量6%条件下,氮氧化物排放浓度分别不高于50毫克/立方米),华能井冈山电厂一期两台30万千瓦燃煤机组采用选择性催化还原(SCR)工艺烟气脱硝系统,锅炉配置2台SCR反应器,采用纯度为99.6%的液氨做为脱硝系统的反应剂。

SCR反应器布置在省煤器与空预器之间的高含尘区域。

脱硝系统在机组并网运行期间保持连续运行,运行人员既要确保脱硝系统出口浓度在标准要求之内,又要满足脱硝系统节约经济运行的要求。

所以要对机组脱硝喷氨进行优化控制,实现精准喷氨,既满足于严苛的环保要求,又能节约液氨消耗的成本,助力我厂实现绿色节能型电厂的建设。

一SCR脱硝系统简介我厂一期锅炉烟气脱硝装置布置在炉外,呈露天布置,采用高粉尘布置的SCR工艺,即将SCR反应器布置在省煤器之后、空预器和电除尘之前。

脱硝系统布置有三台稀释风机,一台运行,两台备用。

氨气与空气混合后被喷入反应器中,与反应器中的氮氧化物发生反应。

烟气中所含的全部飞灰和均通过催化剂反应器,的去除率可达到80%~85%。

每台锅炉配置两台SCR反应器,采用蜂窝式催化剂,按“2+1”模式布置三层催化剂。

SCR的化学反应机理比较复杂,催化剂选择性主要是指在有的条件下被氧化,而不是被氧化,SCR反应是选择性反应生成,而非其他的含氮氧化物。

脱硝系统喷氨自动调节系统控制策略优化

脱硝系统喷氨自动调节系统控制策略优化

工业技术92 2015年42期脱硝系统喷氨自动调节系统控制策略优化刘长旭大唐辽源发电厂,吉林辽源 136200摘要:在所有新增并投运的烟气脱销机组中新建机组占大多数,但SCR技改项目比例显著增加,从2010年16%的增加至201137.7%年的。

《“十二五”主要污染物总量减排目标责任书》要求年完成的脱销装机容量为6800万千瓦。

但据中国电力企业联合会统计,2012年前10个月国内火电脱销招标为7800万千瓦,预计全年总量约为1亿千瓦,累计脱确机组投运量2亿千瓦左右,未来仍有5亿千瓦左右的存量火电机组需安装脱销装置。

关键词:脱硝系统;喷氨自动调节系统;控制优化中图分类号:X701 文献标识码:A 文章编号:1671-5810(2015)42-0092-021 喷氨混合优化研究重要性工艺设计的关键是实现烟气中氣氧化物和还原剂氨的均勻混合。

若催化剖入口氨氮麼尔比不一致,将会导致还原剂氣体积分数低的区域氮氧化物反应不足,降低催化剂的脱销效率;还原刻氨体积分数高的区域供给过量,氨逃逸增多,未反应的氨随烟气从反应器出口进入下游的空气预热器,在空气预热器的低温段与烟气中的三氧化琉反应生成琉酸氢铵,统酸氢铵具有极强的吸附性,会造成大量灰分沉降在金属表面和卡在层间,引起堵塞,增大烟气流动压降,降低空气预热器的换热性能。

梳酸氢按本身对金属具有极强的腐蚀性,会使空气预热器的使用寿命缩短,与此同时,进入环境的氣会造成二次污染。

烟气和还原剂氨的均勻混合可提高脱确效率,减少催化剖预装量,延长催化剂更替周期,降低投资和运行管理成本,对于火电厂节能减排意义重大。

烟气和还原刻氨的混合主要靠喷氨混合装置来完成,氨空气混合物在烟气的自然端流或静态混合器的扰流作用下实现均句混合。

喷氨装置的喷嘴直径、喷氣角度、喷射速度、连接管上的喷嘴分布、初装喷嘴数量、防磨挡板的结构和布置,混合装置的叶型设计、叶片数目、叶片尺寸、叶片角度和空间布局,均需针对每个烟气脱销项目的烟气参数和烟道特点进行设计和优化。

SCR烟气脱硝喷氨自动控制分析及优化

SCR烟气脱硝喷氨自动控制分析及优化

SCR烟气脱硝喷氨自动控制分析及优化针对某电厂660MW超临界机组在脱硝系统投运时喷氨自动不能正常投入,无法准确控制脱硝出口NOx排放浓度的问题,分析了喷氨自动控制的影响因素,对现有喷氨自动控制采取移位选取不当的烟气自动监控系统(CEMS)取样测点、调整自动吹扫/标定时间及每路进氨支管手阀的开度等开展优化,优化控制系统逻辑:主调控制回路不再修正摩尔比,副调控制回路在得到喷氨流量后加上人员手动偏置量,优化后脱硝喷氨自动调节可以长时间正常投入,出口NOx排放浓度满足了环保达标排放要求。

某电厂2×660MW超临界燃煤机组,为满足大气污染物环保排放要求,先后对2台机组实施了脱硝改造,采用选择性催化复原(SCR)法开展脱硝,控制系统采用可编程逻辑控制器(PLC)控制,接入辅网开展操作调整。

2台机组脱硝系统在投入运行的过程中,由于PLC实现复杂自动控制的局限性,加之现场设备及脱硝喷氨自动控制设计的不完善,导致喷氨自动无法正常投入,完全依靠运行人员手动控制,无法准确控制脱硝出口NOx排放浓度,也增大了运行人员的工作强度。

下面对脱硝喷氨自动控制系统存在的问题开展深入分析并优化。

1 SCR脱硝基本原理燃煤电厂锅炉产生的NOx主要来源于燃料型NOx和热力型NOx。

根据NOx生成机理,控制NOx的技术主要包括燃烧时尽量防止NOx的生成技术和NOx生成后的烟气脱除技术。

SCR技术是应用最为广泛的烟气脱硝技术,采用NH3作复原剂,烟气中NOx在经过SCR反应器时,在催化剂的作用下被复原成无害的N2和H2O。

烟气中的NOx 主要有NO和NO2,其中NO占95%左右,其余的是NO2。

要实现高效率脱硝,喷氨流量的控制至关重要。

若喷氨量超过需求量,则NH3氧化等副反应的反应速率将增大,降低NOx的脱除效率,同时形成有害的副产品,即硫酸铵(NH4)2SO4和硫酸氢铵NH4HSO4,加剧对空气预热器换热元件的堵塞和腐蚀;若喷氨量小于需求量,则反应不充分,造成NOx排放超标。

SCR烟气脱硝喷氨流量及其自动控制优化

SCR烟气脱硝喷氨流量及其自动控制优化

SCR烟气脱硝喷氨流量及其自动控制优化摘要:介绍了脱硝喷氨流量计的改进,并对喷氨自动逻辑进行了论述,提出了优化喷氨自动的方法。

关键词:脱硝;喷氨流量;自动控制Abstract: the article introduces the denitration spray ammonia flowmeter of improvement, and spray ammonia automatic logic is discussed, and puts forward optimum method of automatic spray ammonia.Keywords: denitration; Spray ammonia flow; Automatic control0引言太仓港协鑫发电有限公司4×300MW机组脱硫脱硝改造工程由2010年11月开工,2011年12月全部完工。

其中脱硝改造工程采用SCR(选择性催化还原法)方法,SCR催化剂布置采用2+1方式,2层运行,1层备用。

二层催化剂设计脱硝效率65%。

脱硝工程投运后,先后出现了喷氨流量计测量不准和喷氨自动无法投入的问题,经过热工人员的仔细研究,对喷氨流量计进行换型改造;对喷氨自动逻辑进行优化,在生产中取得了良好的效果。

1 喷氨流量测量改进1.1 存在问题原设计喷氨流量计采用涡街流量计,测量一直不准确,主要现象是测量值忽大忽小,经常为0,喷氨流量几乎失去监视。

流量计现场安装示意图如下:图1 喷氨流量计安装示意图涡街流量计参数如下:型号:ABB FV4000 VT41通径:DN40流量范围:30-3901.2问题分析涡街流量计基于卡门涡街原理,涡街流量计测量出来的是体积流量,仅与介质的流速有关,与介质的压力、粘度等参数无关。

加装温度、压力传感器后,可以将体积流量换算为质量流量。

现场检查以下几点进行:⑴检查涡街流量计安装是否满足要求。

流量计前有同心收缩闸阀时,前直管段应至少为15D(D为公称直径),流量计有调节阀的,流量计后直管段应至少为10D,现场测量涡街流量计前直管段95mm,后直管段240mm,前、后直管段不满足要求。

脱硝喷氨自动控制系统现状及优化

脱硝喷氨自动控制系统现状及优化

脱硝喷氨自动控制系统现状及优化本文表达了华电***发电公司两台2X670MW机组脱硝喷氨自动控制系统,分析了喷氨自动控制系统存在的问题,通过对喷氨自动控制方式和系统设备的不断改良,采用PID 控制参加前馈、动态调整喷氨调门开度等方式,实时调控喷氨量,有效控制出口氮氧化物排放的合理性,确保脱硝系统的安全稳定运行。

关键字:脱硝系统;自动调节;PID控制;过程优化随着我国环保要求的逐渐提高,火电超低排放工作进展迅速。

各大型燃煤火电企业对锅炉开展脱硫、脱硝、除尘装置的建设和改造,脱硫脱硝发展迅速,技术工艺逐渐成熟,但仍有大量问题存在。

《煤电节能减排升级与改造行动计划(20**-20**年)》规定东部地区新建煤电机组大气污染排放基本到达超低排放限值-烟尘、SO2、NOX排放浓度分别不高于10mg/m3、35mg/m3、50mg/m3,相较之前的NOX排放浓度不高于100mg/m3提出了更***求。

持续以往的脱硝技术,已明显不能满足更加严格的烟气出口氮氧化物的排放标准,燃煤机组烟气脱硝系统的优化亟待提高。

1、SCR系统工作原理1.1燃煤企业大都采用选择性催化复原工艺SCR (SelectiveCatalyticReduction)。

将氨类(NH3)复原剂喷入烟气中,与稀释风在混合器中稀释后进入反应器,利用催化剂(铁、钒、铬、钴或钼等金属)在温度200~450℃时将烟气中的NOX转化为氮气(N2)和水(H2O),到达除去氮氧化物的目的,效果明显。

主要反应方程式为:4NH3+4NO+O2->4N2+6H2ONO+NO2+2NH3->2N2+3H2O脱硝系统运行时关键的动态参数为喷氨量。

氨气的喷入量是根据脱硝出口氮氧化物浓度及要求的脱硝效率,在动态下找到最正确喷氨量,实时调整喷氨调节门的开度,确保烟气脱硝效率,增强脱硝系统的可靠性、连续性以及经济性。

喷氨调节门的开度不合理,喷氨量少造成脱硝效率过低,出口氮氧化物排放超标;喷入过多氨气不但增加脱硝运行成本,还会造成氨逃逸(氨逃逸率小于3ppm),未参加化学反应的氨气与烟气中的SO3反应生成硫酸氢氨,附着于催化剂或者飞灰从反应器的出口被带入下游的空气预热器换热面上方,造成催化剂失效、空预器堵塞,还会引起尾部烟道积灰。

SCR烟气脱硝系统的运行方式及控制

SCR烟气脱硝系统的运行方式及控制

SCR烟气脱硝系统的运行方式及控制当前国内外一直关注环保问题,随着节能减排法规的渐渐完善,我国政府对火电厂废气的排放要求越来越严格。

NOx气体排放作为污染源的一种,常规手段已经满足不了当前达标排放的要求。

SCR烟气脱硝系统作为一种效率高,污染率小的手段,已经被应用到多家火电厂。

本文将详细介绍该系统的运行方式及控制,为SCR系统的实际应用提供有效参考。

随着雾霾天气频发,大气污染逐渐成为国家乃至世界极其关注的问题。

许多相关的法规相继出台,严厉打击环境违法行为,严格控制污染气体、污水的排放。

氮氧化物作为较为严重的污染性气体之一,最主要的排放源就是火电厂。

电力是各行各业不可或缺的资源,火电厂每年的消耗十多亿吨燃煤,排放的NOx2000余万吨,对大气环境带来严重影响。

目前常用于降低NOx排放量的方法是锅炉采用分级燃烧或者选用性能更为优良的燃烧器,但是这些改善方法会增加成本,降低燃烧效率,增加热耗。

近年来烟气脱硝技术受到很大的关注,它不仅可以有效降低NOx排放量,对煤炭的燃烧利用效率影响也不大,更加经济有效。

本文着重介绍烟气脱硝技术中较为成熟的SCR脱硝技术,详细表达其反应机理、运行方式及相关的参数控制。

1SCR烟气脱硝的机理SCR脱硝反应就是常见的氧化复原反应。

选用合适的催化剂,向含有NOX的烟气中通入复原性气体,与氮氧化物反应生成其他对环境无害的产物。

最常用的气态复原剂就是氨气,它能在一定温度条件下与氮氧化物反应生成氮气和水。

例如:NO2+NO+2NH3===2N2+3H2O6NO2+8NH3===7N2+12H2O2SCR烟气脱硝系统的运行方式该系统其实由两部分组成:脱硝CEMS系统和复原剂储存、输送系统。

脱硝CEMS系统可自动检测NOx的含量或浓度,并将该信号输送到DCS系统,DCS系统通过得到的脱硝入口和出口NOx的含量、脱硝烟气流量将迅速计算出所需复原剂的量并通过调整喷氨调节阀的开度控制输送量。

SCR脱硝系统喷氨精细调节技术应用及控制策略研究

SCR脱硝系统喷氨精细调节技术应用及控制策略研究

SCR脱硝系统喷氨精细调节技术应用及控制策略研究摘要:SCR脱硝系统是对烟气中NOx在一定温度范围内与氨脱除反应。

副产物为N2和H2O,SCR脱硝系统中的喷氨在进入SCR反应器之前将氨和烟气完全混合。

喷氨会不均匀地降低脱硝特性,如果注入过喷氨,逃逸量就会增加。

硫酸氢氨等物质的出现堵塞了预热器,导致冷段腐蚀。

喷氨不足降低了脱硝效率,随着燃煤电厂空气污染标准的更新,以及现代节能行动计划的实施,必须更严格地控制烟气中氮氧化物的排放。

催化还原恢复脱硝技术(SCR)通常用于燃煤电厂,因为它高效、可靠且功能强大。

脱硝效率和氨气逃逸的下降是CRR系统正常运行的重要指标。

关键词:脱硝系统;喷氨优化SCR脱硝系统的发展今天更加成熟,在许多情况下,系统的烟气的脱硝率甚至超过90%。

工业经济的迅速发展近年来在一定程度上增加了社会能源消耗。

据不完全统计,我国在国际煤炭类等材料的消费量较高。

煤炭是一种化石燃料,在燃烧时会引起复杂的化学反应,并能提供制造企业所需的能量。

氮氧、硫、颗粒以及粉尘的排放污染了大气。

为控制污染物,生产单位已开始实施和使用SCR脱硝系统,但它是一个多参数控制系统。

对于操作系统,不仅要考虑喷氨量对系统的影响,还要考虑操作系统的稳定性,操作过程中某个系统参数的异常变化可能会影响脱硝。

一、喷氨格栅对脱硝运行的影响喷氨格栅技术决定了SCR脱硝喷氨,直接影响脱硝系统反应。

一般来说,喷氨格栅在将氨后烟气输送络后,但在氨氮摩尔比分布不均后,被认为是不均喷氨。

仅当烟场和NOX浓度场相同时,喷氨量需要均匀分布。

实际情况下,由于催化剂速度、NO2密度不同、催化剂的实际性能不同以及所需氨实际数量不同,要去除脱除的NOx量和处理能力也不同,实际喷氨量与氨不符合,导致喷氨局部过量,氨逃逸高,不均NOx浓度场等。

过高喷氨导致脱硝效率更高、NOX浓度极低的出口,可能导致高氨大量逃逸,造成腐蚀和堵塞问题;喷氨不足导致氮脱硝效率低下、高NOx浓度、超标排放浓度。

燃煤电厂脱硝喷氨自动控制系统存在问题及优化方案

燃煤电厂脱硝喷氨自动控制系统存在问题及优化方案

燃煤电厂脱硝喷氨自动控制系统存在问题及优化方案摘要:随着我国对环境保护政策要求的逐年提高,火电机组排放烟气中的NOx已纳入严格监管,选择性催化还原法(Selective Catalytic Reduction,SCR)的烟气脱硝技术因其具有很高的脱硝率、技术可靠、结构简单等优点已成为燃煤电站锅炉控制 NOx排放的主要选择。

脱硝控制系统的关键参数是喷氨量,喷氨量及其控制方式直接关系到电厂NOx排放浓度、装置的脱硝效率及氨逃逸率等指标。

为了开展燃煤电厂脱硝喷氨控制系统的研究,首先分析了传统脱硝系统控制方式以及存在的问题,接着从流场均匀性、出入口NOx浓度、控制策略等3个角度提出相应的优化方案。

通过研究,以期为当前燃煤电厂SCR脱硝系统控制方法存在的问题提供优化的方向。

关键词:选择性催化还原法;脱硝喷氨优化;控制策略;流场;PID0 引言随着“碳达峰、碳中和”目标的提出,能源绿色转型持续推进,可再生能源装机突破10亿千瓦。

2021年,全国全口径火电装机容量13.0亿千瓦,其中,煤电11.1亿千瓦,同比增长2.8%,占总发电装机容量的比重为46.7%。

当前能源消费结构以煤电为主的传统模式向以新能源为主的模式转型,但仍然以煤电为主。

煤炭在燃烧过程中产生大量的氮氧化物(NOx),NOx的排放给生态环境和人类带来严重的危害,2015年12月,国家发布超低排放改造实施方案,要求全国具备改造条件的燃煤电厂进行超低排放改造,改造后的NOx排放量控制在50mg/Nm3范围内[1-3]。

选择性催化还原烟气脱硝技术因其具有很高的脱硝率、结构简单且氨气逃逸率小等优点已成为燃煤电站锅炉控制 NOx排放的主要选择[1]。

通过SCR脱硝反应机理分析,SCR脱硝效率受烟气流速、催化剂特性、喷氨量等多种因素影响,喷氨量的多少是其重要的影响因素之一,对于控制脱硝反应器出口NOx的浓度至关重要。

SCR烟气脱硝控制系统是控制喷氨量的重要系统,能够保障脱硝系统的安全稳定运行,满足脱硝系统性能指标的重要组成部分[4]。

SCR烟气脱硝喷氨自动控制分析及优化

SCR烟气脱硝喷氨自动控制分析及优化

SCR烟气脱硝喷氨自动控制分析及优化摘要:随着我国环境保护法律、法规和标准的日趋严格及执法力度的加大,电厂先后进行了燃烧器低碳改造和脱硝装置加装。

其中,大型电站主要主要烟气脱硝技术为选择性催化还原法(SCR),通过化学反应降低NOx排放。

本文主要分析了SCR烟气脱硝喷氨自动控制分析及优化策略。

有不对之处,请批评指正。

关键字:SCR;烟气脱硝;自动控制;优化NOx被证明是引起酸雨、诱发光化学烟雾、温室效应及光化学反应主要物质之一。

根据《火电厂大气污染物排放标准》,降低燃煤电站污染物NOx排放浓度限值,提供清洁能源,建设绿色环保电厂已势在必行。

我国目前新建大型火力发电机组大多采用SCR,选择性催化还原法方法,SCR法一般是将氨类等还原剂喷入烟气中,利用催化剂将烟气中的NOx转化为N2和H2O。

为了确保烟气脱硝效率,增强脱硝系统的可靠性、连续性以及经济性,需要配置可靠性较高的自动调节系统。

笔者结合实际经验,探讨了SCR烟气脱硝喷氨自动控制及优化方法。

1 SCR工作原理及流程SCR工艺是在催化剂作用下以液氨为介质,通过化学反应使NOx转化为N2和H2O。

SCR系统一般由液氨存储系统、氨/空气喷射系统及催化反应器系统组。

首先,将液氨槽车内液氨卸入液氨储槽,然后进入氨气蒸发器将液氨加热蒸发成氨气,再经过气液分离器后氨气调压至所需压力进入氨气缓冲罐,送出气化站供后续使用。

氨气进入SCR区后一般分为两路,反应器内烟气浓度等经DCS计算后通过调节阀调节气氨的流量后进入氨/空气混合器使空气和氨气以文丘里管喷射的方式在混合器内进行混合后送至分配总管,由总管通过每个支管的流量调节进入喷氨格栅,继而进入SCR反应器中与NOx进行催化反应。

2 SCR脱硝控制系统特性分析控制系统对象的动态特性取决于结构特性,SCR脱硝控制系统具有其特殊性,从脱硝系统的工艺流程可看到,氨喷射格栅至SCR反应器上游的位置是氨气与烟气的混合区域,虽然已经喷氨,但由于最终过程是一个化学反应,进入反应器催化剂层前,化学反应没有产生,所以调节不会影响到控制对象。

SCR脱硝自动控制智能喷氨优化

SCR脱硝自动控制智能喷氨优化

SCR脱硝自动控制智能喷氨优化随着社会的发展,科学技术的迅猛进步,自动化水平进一步提高,对火电机组的自动化水平也提出了更高的要求,自动控制技术在火电机组中的应用极大的减少了人力资源,降低了劳动者的劳动强度,提高了生产的经济性。

近几年,国家对燃煤电厂烟气排放标准日益趋严,超低排放后的深度减排,使燃煤机组的一些设备不堪重负,脱硝喷氨的自动控制技术有待提高。

本文主要介绍了脱硝自动喷氨的控制技术以及提高喷氨均匀性的改造措施,详细分析了生产过程中自动喷氨控制存在的问题,产生的原因,提出了有效的解决方案,并应用到实践中,取得了良好的效果。

关键字:自动控制喷氨均匀性氨逃逸空预器堵塞1 引言国家环保形式趋于严峻,随着国家大气污染法规标准越来越严格,冀气领办〔2018〕156号《河北省钢铁、焦化、燃煤电厂深度减排攻坚方案》要求:电厂燃煤锅炉(除层燃炉、抛煤机炉外)在基准氧含量6%的条件下,燃煤电厂氮氧化物排放浓度不高于30mg/m3。

目前我公司执行标准为国家发改委、环境保护部、国家能源局联合下发“《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014-2020年)》(发改能源[2014]2093号),明确要求现役30万千瓦及以上公用燃煤发电机组,实施大气污染物排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值(即在基准氧含量6%条件下,氮氧化物、二氧化硫、烟尘排放浓度限值分别不高于50mg/m3、35 mg/m3、10 mg/m3)。

随着国家大气环境治理的力度逐步加大,燃煤电厂NOX浓度已降至小时均值不超过30mg/m?,加之国家产业政策的调整各电厂受燃煤成本压力,入厂煤采购形式多样,入炉煤均采用多种煤掺烧入炉,造成锅炉脱硝入口NOX大幅波动,SCR脱硝喷氨自动调节系统普遍存在震荡、延迟大、跟踪慢、过调或欠调等问题,同时由于我公司SCR脱硝喷氨格栅设计不合理,导致SCR脱硝入口NOX 与HN3混合不充分,SCR脱硝出口NOX采用直线型三点取样,使SCR脱硝出口NOX浓度值不具备代表性,导致SCR脱硝喷氨自动控制投入率低、氨逃逸增大、空预器堵塞严重等问题。

SCR脱硝系统喷氨优化调整试验

SCR脱硝系统喷氨优化调整试验

SCR脱硝系统喷氨优化调整试验摘要:SCR脱硝系统是一种常用的尾气处理设备,用于减少燃烧过程中产生的氮氧化物(NOx)。

本文以电厂的SCR脱硝系统为研究对象,通过优化调整喷氨量和喷氨位置,从而提高系统的脱硝效率和降低氨逃逸量。

实验结果表明,适当的喷氨量和喷氨位置可以显著改善SCR脱硝系统的性能。

关键词:SCR脱硝系统,喷氨优化,调整试验1.引言由于燃烧过程中产生的氮氧化物(NOx)对环境和人体健康造成了严重威胁,各国政府对尾气排放的要求越来越严格。

SCR脱硝系统是一种常用的尾气处理设备,可以有效地降低NOx排放。

2.实验方案2.1实验设备本次实验使用了电厂的SCR脱硝系统作为研究对象。

该系统由脱硝反应器、氨水储存罐、氨水泵等组成。

2.2实验目的本次实验的目的是通过优化调整喷氨量和喷氨位置,提高SCR脱硝系统的脱硝效率和降低氨逃逸量。

2.3实验步骤(1)首先,记录系统运行时的氨逃逸量和脱硝效率。

(2)然后,将喷氨量逐渐增加,每次增加10%,记录氨逃逸量和脱硝效率的变化。

(3)接着,将喷氨位置从脱硝反应器底部逐渐移向顶部,每次移动10%,记录氨逃逸量和脱硝效率的变化。

(4)最后,根据实验结果分析,确定最佳的喷氨量和喷氨位置。

3.实验结果与分析通过实验,得到了一系列的数据,并分析了喷氨量和喷氨位置对SCR脱硝系统性能的影响。

3.1喷氨量对系统性能的影响实验结果显示,在一定范围内,增加喷氨量可以提高系统的脱硝效率。

然而,当喷氨量超过一定阈值时,脱硝效率开始下降,而氨逃逸量则显著增加。

这是因为过量的氨会与NOx反应生成氮氧化物,然后逃逸到大气中。

3.2喷氨位置对系统性能的影响实验结果还显示,随着喷氨位置由底部向顶部移动,系统的脱硝效率有所提高,而氨逃逸量有所降低。

这是因为喷氨位置越高,氨与NOx的接触机会越多,反应的效率也会提高。

4.结论通过对SCR脱硝系统喷氨优化调整试验的研究,可以得出以下结论:(1)适当增加喷氨量可以提高系统的脱硝效率,但过量喷氨会导致氨逃逸量的增加。

烟气脱硝喷氨自动控制回路的优化分析

烟气脱硝喷氨自动控制回路的优化分析

烟气脱硝喷氨自动控制回路的优化分析摘要:SCR系统由SCR反应器/催化剂系统、烟气/氨的混合系统、氨的储备与供应系统、烟道系统和SCR控制系统组成。

随着国家对NOx的排放标准越来越严格以及原有SCR系统氨逃逸率高的问题越来越普遍,不管是从经济还是环保方面考虑,喷氨自动控制系统的优化控制都具有重要意义,近年来对喷氨自动控制系统进行优化研究的机构和企业越来越多,然而不管是从科学研究还是工程实例中发现,传统自动控制方式极易导致氨逃逸率高的问题,对现有的控制方式进行优化设计意义重大。

关键词:烟气脱硝;喷氨自动控制;回路优化SCR技术已经广泛应用于国内各大燃煤电厂和各工业锅炉,随着我国环境压力进一步加大,SCR技术已经成为现阶段脱硝技术中不可缺少的一部分。

自2015年来我国加强对NOx排放的控制,对原有SCR的脱硝效率提出更高要求,在现阶段经济下行的新环境下,原本的SCR设备氨逃逸率较高,急需进行优化。

研究表明SCR入口NOx浓度的变化对SCR系统喷氨自动控制的稳定投运带来较大的运行压力。

在未来一段时间内,研究并摸索出SCR系统关键运行参数对喷氨自动控制稳定投运的逻辑关系对全面优化提升SCR系统喷氨自动控制至关重要,届时,将形成以传统定值控制为基础,耦合先进模型辨识、预测控制、人工智能先进算法的SCR系统喷氨自动控制体系,这对于保证超低排放改造后SCR系统的安全高效运行具有非常重要的意义。

一、SCR工作原理及流程SCR工艺是在催化剂作用下以液氨为介质,通过化学反应使NOx转化为N2和H2O。

SCR系统一般由液氨存储系统、氨/空气喷射系统及催化反应器系统组。

首先,将液氨槽车内液氨卸入液氨储槽,然后进入氨气蒸发器将液氨加热蒸发成氨气,再经过气液分离器后氨气调压至所需压力进入氨气缓冲罐,送出气化站供后续使用。

氨气进入SCR区后一般分为两路,反应器内烟气浓度等经DCS计算后通过调节阀调节气氨的流量后进入氨/空气混合器使空气和氨气以文丘里管喷射的方式在混合器内进行混合后送至分配总管,由总管通过每个支管的流量调节进入喷氨格栅,继而进入SCR反应器中与NOx进行催化反应。

脱硝的控制系统优化

脱硝的控制系统优化

脱硝的控制系统优化发布时间:2021-06-17T14:35:40.427Z 来源:《基层建设》2021年第6期作者:关鹏丁建学陈天池[导读] 摘要:SCR脱销系统由于是大惯性大迟延系统自动控制系统的控制精度差、响应时间长。

通过新控制方案大幅度提高了SCR脱销系统自动控制系统的调节品质,并解决氨逃逸高的问题。

华能包头第三热电厂内蒙古包头市 014000摘要:SCR脱销系统由于是大惯性大迟延系统自动控制系统的控制精度差、响应时间长。

通过新控制方案大幅度提高了SCR脱销系统自动控制系统的调节品质,并解决氨逃逸高的问题。

关键词:SCR脱销;大惯性;大迟延;自动控制系统前言SCR脱销系统以其较高的脱销效率的优势,成为了我国大型火电机组脱销系统的主流技术。

在脱销装置的运行中,控制系统的重要性越来越突出,其控制品质直接关系到脱销运行成本和环保指标考核。

脱销系统控制的关键参数是喷氨量,对喷氨量调节必须既要保证出口NOx的浓度满足要求,又要保证脱销效率和较低的氨逃逸率。

目前国内SCR脱销装置的喷氨量控控制策略设计过于简单,与脱销对象不相适应。

脱销控制对象的整个响应过程达十几分钟,是典型的大滞后被控对象。

目前普遍采用的控制策略均为简单的PID的方案,无法获得良好的控制品质。

主要由于按偏差确定控制作用以使输出量保证其在期望值的反馈系统,对于滞后大的控制对象,其反馈控制作用不能及时影响系统的输出,以致引起输出量的过大波动,直接影响控制品质。

而由前馈和反馈控制系统组成的复合控制方案能够有效的补偿外扰对整个系统的影响,并有利于提高控制精度。

主要存在的问题:目前,脱销装置的喷氨量控制方案主要有以下两个问题:1、控制策略过于简单。

脱销控制对象的整个响应过程达十几分钟,是典型的大滞后被控对象。

目前普遍采用的控制策略为简单的PID方案,无法获得良好的控制品质。

2、控制系统的运行过分依赖于测点的完好主要问题是CEMS仪表的定期吹灰、标定会使测量值瞬间突变。

SCR脱硝自动控制策略分析及优化

SCR脱硝自动控制策略分析及优化

SCR脱硝自动控制策略分析及优化摘要:脱硝系统是降低NOx排放量的必要设施,而如何控制还原剂的流量则成为控制NOX排放的关键因素,本文从脱硝系统原理、还原剂流量自动控制的策略等方面入手,深入浅出地论述了脱硝系统自动控制的相关控制策略和优化思路,对其他脱硝项目的调试和运行也具有重要的借鉴意义。

一.引言华能聊城电厂#7炉为1100t/h自然循环锅炉,采用SCR脱硝技术,烟气脱硝系统于2013年初投入运行,DCS为新华的XDPS400控制系统。

2019年5月,机组DCS系统进行改造,更换为和利时的MACS6控制系统。

为解决之前脱硝自动控制效果不佳的问题,在DCS系统改造的过程中,对脱硝自动控制提出了优化要求。

本文重点讨论改造过程中对喷氨自动控制的策略与参数的优化和改进。

二.SCR脱硝工艺简述SCR(Selective Catalytic Reduction)技术,即选择性催化还原法脱硝技术。

废气中的NOX与氨水、尿素或其它含有氨基的物质进行反应,生产氮气和水。

以氨气作为还原剂为例,SCR的化学反应方程式为:4NO + 4NH3+O2?→ 4N2?+6H2O2NO2?+ 4NH3?+ O2? → 3N2?+ 6H2OSCR系统主要包含了反应器、还原剂储罐、还原剂喷射系统和催化剂,在还原剂喷射和烟气进行完全混合后,废气进入催化剂层进行脱硝反应。

聊城电厂#7炉配备了1个氨区和两个SCR反应区,氨区包含了液氨存储和蒸发系统,氨气与稀释风机过来的空气以及烟气混合进入SCR反应器进行脱硝反应。

SCR反应区位于省煤器出口和空预器入口之间,每台SCR反应布置两层催化剂,并预留1层备用,即2+1的布置方式。

烟气中的NOX经过还原剂喷射系统与氨气混合均匀后,在催化剂的作用下发生催化还原反应。

三.自动控制策略及优化3.1优化前基于机组负荷的理论氨流量算法对出口NOX的串级控制方式原系统采用的控制方式为基于对出口NOX的串级回路,逻辑如图1所示。

火电厂脱硝SCR区喷氨存在的问题及几种优化解决方案

火电厂脱硝SCR区喷氨存在的问题及几种优化解决方案

科学技术创新2020.29传统氨分配方式(喷氨格栅)是假定烟气流量及NOx 分布是固定不变的,而实际上锅炉负荷或燃烧方式调整时,烟气流量和NOx 的分布是随着变化的。

传统喷氨方式无法使NH 3浓度场与NOx 浓度场匹配,致使局部过量喷氨,氨逃逸增大,造成脱硝催化剂及下游空预器冷端积灰、堵塞的几率加大,影响机组正常运行,同时还可能出现局部喷氨不足,造成SCR 出口NOx 偏高、NOx 浓度均匀性差。

以下将以某电厂的喷氨优化改造为例,对火电厂脱硝SCR 区喷氨存在的问题进行分析并提出几种优化解决方案。

某电厂燃煤机组采用东方锅炉股份有限公司设计制造的亚临界参数、四角切圆燃方式、自然循环汽包炉,机组于2005年投产。

烟气脱硝采用选择性催化还原(SCR )工艺,脱硝装置于2013年投运,后期经烟气脱硝超低改造,达到NO X 出口浓度≤50mg/m 3的要求。

装置采用氨气作为还原剂,催化剂层采用声波吹灰器吹灰。

1目前火电厂脱硝SCR 区喷氨的基本原理及存在的问题该电厂SCR 区喷氨工艺流程如图1SCR 区喷氨简图所示,水解区侧来的氨气首先进入氨气计量及调节模块,对氨气流量进行调节,然后与蒸汽加热后的稀释风混合均匀后,通过喷氨格栅喷入烟道内与锅炉烟气混合,最后在催化剂的作用下将NOX 还原分解成无害的氮气(N 2)和水(H 2O )。

在机组运行时,通过网格法手动测量SCR 出口烟道多点NOX 含量,然后手动设定喷氨管道支管蝶阀开度。

该电厂SCR 区脱硝系统喷氨控制原理如图2所示,采用氨气流量串级调节控制。

反应器后烟气中NO X 的浓度水平要求不超过50mg/m 3,该数值预先作为主控制器的设定值。

反应器后烟气单点NO X 浓度作为实际测量值反馈给主控制器。

通过测量反应器前烟气NO X 浓度,计算喷氨需要的氨气流量,通过副控制器调节氨气气动调节阀开度。

整个控制系统需满足锅炉负荷工况在30%~100%之间变动的脱硝要求。

火电厂scr脱硝系统喷氨自动优化

火电厂scr脱硝系统喷氨自动优化

自动化应用 2019.28电子乐园316 火电厂SCR 脱硝系统喷氨自动优化焉建东 孙福杰 葛胜玉 徐明军 房高超 华能威海发电有限责任公司, 山东威海 264205摘要:针对680MW 燃煤机组脱硝系统运行中的一些问题,进行控制系统优化后的系统不仅满足环保排放要求,同时其可靠性及经济性得到提高。

本文基于某直流燃煤锅炉的实例详细介绍了火电厂SCR 脱硝系统喷氨自动控制优化调整过程。

通过优化调整,有效降低了喷氨量,提高自动控制水平,调节效果明显。

关键词:脱硝; 控制系统 ; 优化前言某厂#5锅炉为超超临界一次中间再热、变压运行单炉膛燃煤直流炉,采用MPS 中速磨煤机,直吹式制粉系统、CUF 墙式切圆喷燃、平衡通风、露天布置、固态连续排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型锅炉。

采用以五氧化二钒和二氧化钛为催化剂的SCR烟气脱硝。

SCR脱硝系统投运之后,在实际生产过程中发现较多问题。

本文分为五部分,第一部分介绍了SCR脱硝控制系统现状及主要问题,第二部分针对存在的问题进行了分析,第三部分详细介绍了自动优化过程,第四部分对优化后的成果进行了估算。

一、SCR 脱硝控制系统现状及主要问题从现已投运的SCR 脱硝系统的实际运行情况看,控制效果不理想,甚至喷氨自动控制不能正常投入,严重影响脱硝系统的正常运行。

主要表现为以下方面:1) 无法将机组排放净烟气NOx 控制在理想范围内,不能长时间稳定达到环保要求;2) 在机组升降负荷或制粉系统启动、停止时,机组排放净烟气NOx 大幅度波动。

由于控制不稳定,部分电厂采用增加喷氨量的方式来保证机组排放净烟气NOx 的稳定。

此种方法带来的弊端也很明显:喷氨量增大,增加了生产成本且造成NH3的二次污染。

据调查【1】,我国燃煤电站锅炉的NOx 排放量普遍超标,按照目前的排放控制水平,2020 年中国NOX 排放量将达到2900万吨左右,电力行业排放量约占1/2。

过量排放到大气中的氮氧化物对酸雨和光化学烟雾的形成,以及地球臭氧层的破坏有直接的影响。

SCR智能脱硝优化解决方案

SCR智能脱硝优化解决方案

实施与应用背景国内某电厂2×1000MW燃煤机组配套锅炉为超超临界变压塔式直流锅炉。

锅炉燃烧系统设计采用分级燃烧和浓淡燃烧等技术,可有效降低NO X排放量和降低锅炉最低稳燃负荷。

SCR脱硝系统催化剂采用蜂窝式,烟气脱硝装置采用高尘型工艺,SCR反应器采用双烟道布置。

单个SCR反应器净空尺寸为14600mm (W)×15000mm(L)×23650mm(H)。

采用尿素热一次风热解法。

在SCR入口烟道截面上的2×9个AIG喷嘴将氨喷入到SCR反应器内。

SCR反应器入口烟道弯头较多,布置非常曲折,同时SCR反应器入口烟道狭长,烟气流场复杂,气流分布难以在各符合段达到均匀,采用均衡喷氨极易引起局部喷氨过量导致氨逃逸率过大,影响空预器等烟道后部设备运行,同时也影响了SCR效率。

AIG每个喷氨支管配有手动调节阀,可在运行调试期间根据烟道中NH3和NOX的分布情况,进行手动调节。

根据第三方试验检测机构对该电厂7号机组进行的SCR装置NOX分布均匀性检测结果显示:7号机组SCR装置本次测试区域的NO X分布C.V值:A侧上层30.5%,A侧下层42.2%。

B侧上层6.80%,B侧下层43.5%。

根据以往经验,当SCR装置NO X分布的C.V值在30%以下时,可认为NOX 分布均匀性正常。

改造前SCR装置喷氨优化调整采用静态调整AIG阀门的方法,该方式仅通过在线实验方法调整,并且在工况改变的情况下无法做到及时调整,也无法实时监测SCR反应器入、出口烟气截面NO X分布情况,所以不能及时根据分布情况调整每个喷氨小室的喷氨量,造成了局部氨逃逸率升高、区域性脱硝效率降低。

氨逃逸对脱销系统的影响:如氨分布稍有不均,会出现局部逃逸峰值和较高的逃逸平均值。

实际上,即使分布不均程度较轻,氨逃逸峰值也足以引发问题。

这是因为脱硝效率较高时,如果系统没有调节氨分布不均的能力,当部分烟气含氨量超过NOX反应量时,多余的氨流经系统时就会逃逸。

SCR烟气脱硝喷氨流量及其自动控制优化

SCR烟气脱硝喷氨流量及其自动控制优化

SCR烟气脱硝喷氨流量及其自动控制优化摘要:随着我国经济的飞速发展,能源消耗逐年增加,随之而来环境问题日益凸显。

国家对污染物的排放日趋严格,目前国内采用低氮排放控制技术的燃煤机组在额定工况下基本能满足排放要求,因此,进行高效节能的脱销控制技术的研究对于逐步改善周围大气环境质量具有显著的经济效益和社会效益。

本文主要就SCR烟气脱硝喷氨流量及其自动控制优化为课题进行探讨分析,并提出一些个人观点,以供参考。

关键词:燃煤机组;SCR脱硝系统;全负荷脱硝;控制对策;1 全负荷SCR脱硝技术概述全负荷脱硝技术一般分为两类:一是催化剂改造为低温催化剂或宽温催化剂,使催化剂在机组启停机或机组低负荷烟温低的情况下满足催化剂运行烟温的要求。

二是提高进入脱硝反应器入口烟温。

控制机组在任意负荷下反应器中烟气温度均在320℃~420℃之间。

其工艺流程图如下:2 SCR烟气脱硝系统公司#1、2炉执行NOx允许排放浓度为50mg/Nm3,为了实现目标,公司完成#1、#2炉脱硝改造项目工程,该项目采用选择性催化还原法即SCR脱硝技术。

脱硝效率75%,采用2+1的三层催化剂方案,脱硝装置包括进口烟道、出口烟道及反应器本体,社计总阻力<980Pa(3层催化剂)。

SCR烟气脱硝系统采用高灰段布置方式,即SCR反应器布置在锅炉省煤器出口和空气顶热器之间,不设置SCR反应器烟气旁路。

来自省煤器出口烟道的烟气在反应器进口烟道上,通过氨喷射装置将经过空气稀释的氨气喷人炉烟中,然后从上部进入反应器,向下流动,流经填装在反应器各层的催化元件模块,烟气通过这些催化元件时即产生催化反应而达到将NOx分解成水蒸气(H2O)和氨气(N2),达到脱硝的目的。

脱硝还原剂采用尿素水解法制备;混合氨气喷射系统采用涡流混合器技术,脱硝装置处理50%烟气量,不另设脱硝旁路。

3 全负荷低NOx排放控制现状目前,我国火电行业已形成以低氮燃烧和烟气脱硝相结合的技术路线。

矿产

矿产

矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。

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崇信电厂SCR烟气脱硝喷氨自动控制策略及优化方案
发表时间:2018-04-02T14:41:09.187Z 来源:《防护工程》2017年第34期作者:张宾
[导读] 中国水电崇信发电有限责任公司为2×660MW超临界机组,锅炉采用哈尔滨锅炉厂生产的HG-2145/25.4-YM12型直流锅炉。

甘肃能源崇信发电有限责任公司 744200
摘要:本文详细阐述了目前国内电厂脱硝系统普遍使用的氨气流量控制策略及其优缺点,根据崇信发电公司2×660MW超临界机组在脱硝系统投运时氨气流量控制策略所遇到的问题,进行了全面的优化改造,提高脱硝系统自动的投入率及控制准确度。

关键词:喷氨自动控制策略优化改造
0引言
中国水电崇信发电有限责任公司为2×660MW超临界机组,锅炉采用哈尔滨锅炉厂生产的HG-2145/25.4-YM12型直流锅炉,此锅炉配备了30只低NOX轴向旋流燃烧器采用前后墙布置、对冲燃烧,6台ZGM-113G型中速磨煤机配正压直吹制粉系统。

为了确保完成国家“十二五”期间氮氧化物减排任务,按照甘肃省环保厅的要求,崇信发电公司1、2号机组分别于2013年7月与9月完成了对锅炉尾部烟道脱硝系统的加装。

截止目前,崇信电厂两台机组脱硝系统已经成功投运。

在投入运行的过程中,由于现场设备及原脱硝喷氨自动设计上存在的不足,导致氨气流量自动控制经常失调,系统过度或过少喷氨,脱硝系统经常被迫退出自动。

面对这一难题,崇信公司技术人员对脱硝系统喷氨自动控制策略进行了优化改造。

现脱硝系统可以长期正常投运,锅炉出口NOX含量控制精度大大提高,脱硝系统自动投入率也大大提高。

1 SCR的基本工作原理
SCR(Selective Catalytic Reduction)——选择性催化还原法,SCR脱硝技术是目前国际上应用最为广泛的烟气脱硝技术,它没有副产物,不形成二次污染,装置结构简单,并且脱除效率高(可达90%以上),运行可靠,便于维护等优点。

在日本、欧洲、美国等国家地区的大多数电厂中基本都应用此技术,目前,在我国SCR技术逐步被推广应用。

SCR烟气脱硝系统主要采用(NH 3)作为还原介质,由氨气储备供应系统、SCR反应器、烟气管道与控制系统等组成。

烟气中Nox在经过SCR反应器时,在催化剂的作用下被氨还原为无害的氮气和水,不产生任何二次污染,其主要化学式为:
4NO+ 4 NH3+O2 =4N 2+6H 2O (1)
2NO2+4NH3+O2=3N 2+6H 2O (2)
NO2+2NH3+NO=2N2+3H 2O (3)
但是过量的氨气,将产生副反应,主要的副反应有:
4NH3+2SO2+O2+2H2O=2(NH4)2SO4 (4)
4NH3+2SO2+O2+2H2O=2NH4HSO 4 (5)
由于烟气中的NOx主要由NO和NO2组成,其中NO约占NOx总量的95%,NO2约占NOx总量的5%。

因此,化学反应方程式(1)被认为是脱硝反应的主要反应方程式。

若NH 3?投入过量时,NH 3氧化时产生的副反应就会增加,造成空预器腐蚀及二次污染。

若NH 3投入不足时,NO不能被充分反应,造成NOx排放超标。

因此,要保证机组脱硝效率,防止设备发生腐蚀及二次污染,提高脱硝系统喷氨自动的控制品质尤为重要。

2 氨气流量控制策略
2.1氨气流量控制策略介绍
目前国内脱硝氨气流量控制策略一般采用基本的控制方式(固定摩尔比控制方式)。

该控制方式是基于脱硝效率和催化剂脱硝能力的控制方式,在该控制方式下系统按照固定的氨氮摩尔比及脱硝效率设定值脱除烟气中NOx。

崇信电厂1号机组原脱硝喷氨自动控制策略原理如图1所示。

图1喷氨量闭环回路控制原理图
此控制策略主要由两个控制回路组成一个串级控制回路:
主控制回路为出口烟气NOx含量的设定值与NOx测量值组成主调节回路,对副控制回路得到的需氨量进行30%的修正。

副控制回路为反应器入口NOx浓度(干态)与设定的出口Nox的差值再乘以负荷对应的烟气流量得到要脱掉的NOx含量,再乘上系数Kst.,系数Kst实际上是NOx和氨气的化学计量比,就得到理论需氨量。

理论需氨量在主调节器输出(范围为0.7~1.3)修正后得到修正后需氨量。

修正后的需氨量作为副调节器的设定值,其与氨气流量测量值的偏差经过副调节器后控制氨流量调节阀开度,改变喷氨量的大小。

这种控制策略在实际使用过程中存在诸多缺点:
(1)副调节回路中直接采用氨气流量测量值作为输入值,这就需要氨气流量计在测量精度、设备可靠性等方面具有严格要求。

而在崇信电厂脱硝系统安装调试期间,经常发生氨气流量计测量偏差大、堵塞等现场,导致脱硝自动经常被迫退出。

(2)此控制策略参数整定较为复杂,整定不合理,容易造成过度或过少喷氨。

(3)在锅炉燃烧方式或煤质发生变化时,入口Nox含量变化速率比较快,使用此控制策略调节比较慢,容易失调,造成Nox排放长时间超标。

2.2崇信电厂1号机组脱硝系统运行期间喷氨自动遇到的问题
2013年11月01日18:08,由于崇信电厂1号机组A侧喷氨系统,流量计突然下降,混合器A侧入口调阀逐渐开至100%,出口Nox超标排放值为229mg/m3。

18:14:20时,流量计恢复正常,由于此时阀门全开,过量的氨气喷入烟道,导致出口Nox含量迅速下降至26 mg/m3。

18:16:30时,喷氨自动调阀被迫退出自动。

经热控人员对流量计查看,判断为流量计堵塞造成的,如图2、3所示。

2013年11月04日06:45:20,崇信电厂1号机组B侧喷氨系统,氨气流量计数值逐渐增大升值220t/h,超量程变成坏点。

而出口B侧Nox含量为60 mg/m3。

并没有过度喷氨现象。

后经热控技术人员诊断为流量计坏导致数值偏大,自动无法投入。

崇信公司脱硝系统自投入运行以后,曾多次由于流量计堵塞,流量计测量不准等原因,造成过度喷氨、喷氨调阀频繁动作。

因此,对喷氨自动控制策略的优化势在必行。

3脱硝喷氨自动优化
为了解决崇信电厂脱硝系统喷氨自动控制精度差,运行成本高的问题,电厂技术人员对脱硝喷氨自动进行了优化改造,由原来的氨气流量控制改造为固定出口Nox含量控制。

优化后的控制原理如图4所示。

图4 固定出口Nox含量控制策略
此控制策略为单回路控制,控制结构比较简单。

通过出口Nox的设定值与测量值的偏差直接调节阀门的开度。

由于脱硝反应存在着严重的滞后性,为了有效避免在机组升降负荷或煤质发生变化时,控制跟踪缓慢,容易失调的情况。

在控制回路加入了负荷变化与入口Nox 变化时的前馈控制量。

为了防止调门频繁动作,缩短调门的使用寿命,在入口Nox测量值、出口Nox设定值、PID前馈量分别经过一个超前滞后块对信号进行滤波后进入控制作用。

经过喷氨自动优化后,脱硝的控制精度大大提高,脱硝投入成本也大大降低。

此控制策略具有以下优点:
(1)控制回路结构简单,PID参数容易整定;
(2)避免了由于氨气流量计测量不准、堵塞等原因,造成脱硝喷氨自动无法正常投入,提高系统运行的可靠性。

(3)通过直接固定出口Nox含量,有效的控制了脱硝运行成本。

4结束语
随着崇信电厂脱硝系统正式投运,脱硝系统自动化程度、脱硝成本控制、脱硝系统稳定程度等逐渐成为实现公司降本增效目标的重要手段。

经过对脱硝系统喷氨自动的优化,脱硝效率显著提高,脱硝喷氨量得到有效控制,此控制策略,值得同类型系统机组的借鉴。

参考文献:
[1] 王立,贺悦科.SCR 烟气脱硝自动控制系统及其在三河电厂的应用[J].华北电力技术,2009, (2) :29~31.
[2] 赵毅,朱洪涛,安晓玲等.燃煤锅炉 SCR 法烟气脱硝技术[J].锅炉技术,2009,40(2):76~80.
[3] 火电厂大气排放标准[S].。

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