“近零排放”脫硝系統(tǒng)的自動(dòng)控制技術(shù)

由于具有較高的脫硝效率，采用SCR方式的脫硝系統(tǒng)是大型火電機(jī)組脫硝系統(tǒng)改造的首選類型，而長(zhǎng)期以來對(duì)SCR脫硝系統(tǒng)的研究主要針對(duì)其物理原理、設(shè)備結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式方面，卻忽略了對(duì)脫硝自動(dòng)控制策略的研究．

事實(shí)上在執(zhí)行“近零排放”時(shí)，脫硝系統(tǒng)的自動(dòng)控制品質(zhì)至關(guān)重要．目前脫硝噴氨控制普遍采用前饋一反饋串級(jí)控制，由于測(cè)量及反應(yīng)至少有2min的延時(shí)，該控制策略不能有效地應(yīng)對(duì)因燃燒工況的變化而引起的入口NO質(zhì)量濃度急劇變化的工況，存在較大的滯后和超調(diào)．

針對(duì)SCR脫硝噴氨控制系統(tǒng)的大滯后特性，對(duì)原有脫硝噴氨控制回路進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)．在原有的前饋一反饋串級(jí)控制基礎(chǔ)上引入智能預(yù)測(cè)前饋控制，有效地進(jìn)行偏差調(diào)節(jié)．控通過對(duì)機(jī)組負(fù)荷、總風(fēng)量、總給煤量、SCR人口NO質(zhì)量濃度變化等眾多因素的分析進(jìn)行趨勢(shì)預(yù)測(cè)，提前加入后續(xù)NO質(zhì)量濃度變化所需的氨氣量．

采用預(yù)測(cè)控制和帶前饋的PID控制對(duì)比，使用帶前饋的PID控制只能根據(jù)入口NO質(zhì)量濃度的變化來噴入所需的氨氣，再通過偏差調(diào)節(jié)來控制NO的排放，由于測(cè)量和反應(yīng)的滯后，噴氨存在明顯的滯后和超調(diào)過程．而采用趨勢(shì)預(yù)測(cè)可以提前響應(yīng)人口NO質(zhì)量濃度的變化，及時(shí)噴入氨氣有效控制NO的排放．

對(duì)煙囪出口NO質(zhì)量濃度與A、B側(cè)出口NO質(zhì)量濃度進(jìn)行比較，評(píng)估得出A、B側(cè)出口NO質(zhì)量濃度與煙囪出口NO質(zhì)量濃度的偏差，對(duì)控制器的NO質(zhì)量濃度測(cè)量值進(jìn)行智能修正；對(duì)A、B側(cè)噴氨量及入口NO質(zhì)量濃度進(jìn)行比較，評(píng)估得出A、B側(cè)出口NO質(zhì)量濃度之間的偏差，對(duì)A、B側(cè)噴氨量進(jìn)行智能配比．

現(xiàn)有機(jī)組改脫硝系統(tǒng)受到鍋爐結(jié)構(gòu)的限制，出口N0測(cè)點(diǎn)的煙道呈狹長(zhǎng)形，存在流場(chǎng)不均的問題，因而煙囪出口NO質(zhì)量濃度與SCR出口NO質(zhì)量濃度測(cè)量存在一定的偏差．以環(huán)保考核點(diǎn)煙囪出口NO質(zhì)量濃度為基準(zhǔn)對(duì)SCR

出口NO質(zhì)量濃度進(jìn)行實(shí)時(shí)比較，當(dāng)累計(jì)質(zhì)量濃度平均值超過一定誤差時(shí)對(duì)控制器的NO質(zhì)量濃度測(cè)量值進(jìn)行智能修正，確保控制穩(wěn)定．A、B側(cè)煙氣流量也不能做到完全一致，因而A、B側(cè)的噴氨量需要進(jìn)行智能配比修正，確保兩側(cè)噴氨量的相對(duì)一致．

根據(jù)脫硝系統(tǒng)出口NO質(zhì)量濃度控制波動(dòng)情況(任何工況均小于50mg／m3)倒推出設(shè)定值上限，按設(shè)定上限和85脫硝效率對(duì)應(yīng)的設(shè)定值取小值得出控制設(shè)定值，在滿足脫硝效率的同時(shí)，確保全工況控制過程N(yùn)O質(zhì)量濃度不超過50mg／m3．

通過回路優(yōu)化引入智能預(yù)測(cè)算法，大幅提高了系統(tǒng)閉環(huán)穩(wěn)定性和抗擾動(dòng)能力，有效地將煙囪出口NO質(zhì)量濃度控制在50mg／m以下．