山東費縣電廠#1機組SCR噴氨優(yōu)化控制改造工程案例
來源：北極星電力網(wǎng)
作者：孟輝
時間：2017-02-14
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北極星節(jié)能環(huán)保網(wǎng)訊:山東費縣電廠#1機組原SCR脫硝噴氨控制系統(tǒng)長期采用PID方式自動運行，在負荷工況較穩(wěn)定、SCR入口NOx濃度波動不大情況下，能有效控制煙囪入口凈煙氣NOx波動幅度在±5mg/Nm3以內(nèi)。
脫硝
但在機組升降負荷、啟停制粉系統(tǒng)、煤質(zhì)變化等擾動工況下，SCR入口NOx會出現(xiàn)較大幅度波動，由于原控制系統(tǒng)抗干擾能力差，導(dǎo)致凈煙氣NOx曲線大幅震蕩，動態(tài)過程NOx與設(shè)定值控制偏差達到±20~30mg/Nm3，頻繁超過環(huán)?？己司€，控制品質(zhì)無法滿足環(huán)?？己艘螅枰\行人員頻繁進行手動干預(yù)。
為降低環(huán)?？己祟l率，必然人為降低NOx設(shè)定目標(biāo)值，這在一定程度上導(dǎo)致了噴氨量的增加，使氨逃逸率升高，增加了尾部受熱面低溫腐蝕的機率。電廠未來將面對超凈排放50mg/Nm3的環(huán)保壓力，這種控制矛盾將更加突出。
由于煙囪入口NOx濃度的響應(yīng)純延遲時間接近3分鐘，整個響應(yīng)過程超過10分鐘，為典型的大滯后被控對象，同時還是一個復(fù)雜的多變量約束控制系統(tǒng)，變量之間存在著耦合性，常規(guī)的控制方案很難處理。
脫硝
煙臺龍源公司根據(jù)火電機組解決控制難度問題的經(jīng)驗，通過對費縣電廠SCR脫硝控制系統(tǒng)的運行環(huán)境、考核要求、被控特性數(shù)學(xué)模型等方面的精準(zhǔn)把握，提出了基于預(yù)測控制技術(shù)的SCR脫硝噴氨優(yōu)化控制解決方案。
該方案將煙囪入口處的凈煙氣NOx濃度納入控制目標(biāo)，使得控制目標(biāo)與環(huán)?？己四繕?biāo)保持一致，并采用全新的預(yù)測控制器替代原有DCS中的PID控制器，調(diào)節(jié)控制還原劑噴氨量，有效克服系統(tǒng)大延遲大滯后問題。
通過費縣電廠#1鍋爐機組SCR脫硝系統(tǒng)開環(huán)/閉環(huán)干擾模型辨識動態(tài)特性試驗、各項定值擾動試驗，增加負荷、煤質(zhì)等智能前饋，減少凈煙氣NOx濃度波動幅度，有效降低噴氨成本，緩解氨逃逸空預(yù)器堵塞現(xiàn)象，提高了設(shè)備運行的安全性。
優(yōu)化控制系統(tǒng)投運后，在電廠典型的430MW至470MW的升負荷下，凈煙氣NOx控制曲線始終能夠在偏離設(shè)定值不遠的范圍內(nèi)正常波動，與設(shè)定值偏差平均在±7mg/Nm3范圍內(nèi)。同時，在機組連續(xù)升降負荷過程中，當(dāng)負荷從555MW下降到465MW時，雖然脫硝入口NOx存在較大幅度的波動，其最大波動幅度超過100mg/Nm3。
但凈煙氣NOx曲線仍能較好的跟蹤設(shè)定值，最大波動幅度在±12mg/Nm3以內(nèi)，控制指標(biāo)優(yōu)秀。同工況下與之前優(yōu)化相比，改善幅度達50%。
