[實用新型]一種燃煤電站SCR脫硝控制系統

有效

• 申請號: 201420532311.8
• 申請日: 2014-09-16
• 公開（公告）號: CN204065817U
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發明（設計）人: 楊新民;高林;肖勇
• 申請（專利權）人: 西安西熱控制技術有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 何會俠

技術領域

本實用新型涉及燃煤發電廠的自動控制領域，具體涉及一種燃煤電站SCR脫硝控制系統。

背景技術

氮氧化物(NOx)主要來自于煤、石油、天然氣的燃燒過程，是主要大氣污染物之一，有多種不同形式組成，其中NO和NO₂所占比例為90％以上，是大氣的主要污染物。NOx排放到大氣中經過一些列的物理和化學作用，產生酸雨、光化學霧、PM10、PM2.5等一系列的環境問題。在我國二次能源結構中，燃煤發電比例高達70％以上。因此控制燃煤電廠NOx排放是減少大氣中Nox含量的主要措施之一。

減少NOx排放方法有多種。選擇性催化還原(SCR)脫硝技術由于其具有對鍋爐運行影響較小、裝置結構簡單、反應條件易于控制、技術成熟、運行可靠、占地面積少、沒有副產物、不形成二次污染、便于維護且脫硝效率高(可達到90％以上)等諸多優點，是燃煤電站普遍采用的脫硝技術。它是將液態氨(NH₃)與稀釋風機提供的空氣混合后,將霧狀氨噴入鍋爐尾部煙道,在催化劑的作用下,與煙氣中的NO、NO₂產生化學反應，生成無害的氮氣N₂和水H₂O。從而達到對NOx脫除作用。脫硝控制系統是對其工藝系統中的稀釋風機、噴氨閥、反應器吹掃閥等設備進行控制，以達到排放指標要求。

現有脫硝控制系統是以燃煤發電機組煙氣出口NOx濃度為控制目標，以機組負荷表征的煙氣流量乘以煙氣入、出口NOx濃度的偏差來計算需要脫除的NOx含量,再以NH₃/NOx摩爾比計算出需要的噴氨量,控制噴氨閥門開度,使噴氨量與計算的氨需要量相等,從而間接實現對煙氣出口NOx含量的控制；或在上述控制方式基礎上，以煙氣出口NOx濃度作為被調量，其與設定值的偏差通過PID運算后形成校正信號，對計算的噴氨量進行校正。

現有技術的主要局限有：

1.現有煙氣量的測量計算實時性與精度無法滿足脫銷控制的工程需要。煙氣量對脫銷噴氨量的影響最大，也是現有控制技術的關鍵，其計算精度與及時性直接決定了控制效果的優劣，現有煙氣量的測量計算方法主要有：

(1)根據DCS鍋爐負荷計算煙氣流量。

(2)根據DCS的燃料量計算煙氣流量。

(3)根據熱量需求信號或主蒸汽流量信號計算煙氣流量。

(4)根據DCS的總風量計算煙氣流量。

(5)利用噴氨格柵阻力測量煙氣流量。

(6)安裝陣列式煙氣流量測量裝置。

其中,前3種方法估算精度過低，尤其在目前火電機組普遍參與一次調頻并投入電網AGC控制的情況下，機組負荷波動頻繁，這些計算信號與實際煙氣量之間失去較好的對應關系。第(4)種方法采用的總風量信號本身測量精度較低，且噴氨截面的煙氣量與總風量信號的變化滯后較多，不利于控制的實施；方法(5)根據噴氨格柵阻力進行計算時測量精度的保持需頻繁標定，實施困難；方法(6)不僅增加了額外的流動阻力損失，而且需要增加額外的投資成本因而未見實際工程中采用。

2.現有脫硝系統運行一定時間后，需用蒸汽或壓縮空氣對SCR反應器中催化劑進行吹掃，以清除催化劑表面的積灰，提高催化效果。目前吹掃時間的確定沒有相關根據，有的長期不吹掃，有的持續吹掃，這完全由運行人員決定。如果頻繁吹掃要消耗大量的蒸汽，浪費能源，同時對脫硝系統后的其它工藝系統負擔加重；如果長期不吹掃，則降低了催化效果，消耗更多的氨。

發明內容

為了解決上述現有技術存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種燃煤電站SCR脫硝控制系統，采用新的煙氣量動態測量模塊及穩態校正模塊，保障合理的噴氨量計算基礎；增加氨逃逸控制修正回路，實時檢測逃逸的氨量，對噴氨量進行修正；設置氨逃逸及脫銷參數限值，通過限值控制脫銷裝置的吹掃。

為達到以上目的，本實用新型采用如下技術方案：