[發明專利]一種降低脫硝逃逸氨控制方法

在審

• 申請號: 201611128547.5
• 申請日: 2016-12-09
• 公開（公告）號: CN106621738A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 謝京濤;李曉剛;張洪來;肖德錄
• 申請（專利權）人: 吉林電力股份有限公司科技開發分公司;天津拓科思科技有限公司
• 主分類號: B01D53/56
• 分類號: B01D53/56;B01D53/90;G05D11/13
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種即時脫硝入口氨氣模塊均布與匹配控制裝置，其特征在于，包括：

即時入口噴氨分配控制裝置，所述即時入口噴氨分配控制裝置由母管（1）、一端連通在母管（1）上若干個所述的支管（2）、分別設置在若干個所述的支管（2）上的噴氨電動閥（3）、連通在若干個所述的支管（2）另一端的煙道（4）、設于煙道（4）側表面與煙道（4）相對兩端面的若干個所述的噴氨閥（5）以及設置在若干個所述的噴氨閥（5）上的NH3、NOX檢測儀（6）構成；

脫硝優化控制系統，所述脫硝優化控制系統由DCS操作員站（7）、移動TOCS工作師站（8）、脫硝系統（9）、DCS系統（10）以及TOCS控制器（11）組成，所述TOCS控制器（11）和DCS系統（10）通過網線連接通訊，通過與DCS系統（10）數據通信實現TOCS控制器（11）的數據獲取和指令輸出，所述移動TOCS工程師站（8）與TOCS控制器（11）網線連接，所述DCS操作員站（7）與DCS系統（10）網線連接，所述脫硝系統（9）與DCS系統（10）網線連接。

2.根據權利要求1所述的一種即時脫硝入口氨氣模塊均布與匹配控制裝置，其特征在于，所述TOCS控制器（11）與DCS系統選用MODBUS通信協議進行數據交換，所述TOCS控制器（11）從DCS系統（10）取得機組運行數據，經運算給出最優控制指令并通過DCS系統（10）控制相應的執行機構。

3.根據權利要求1-2所述的一種降低脫硝逃逸氨控制方法，其特征在于，通過脫硝優化控制系統可以計算NOX變化的預估值，得出未來某一時間NOX值，克服NOX測量儀表取樣測量反應遲緩問題，同時又用NOX測量的結果對軟測量進行長期修正擬合，使得軟測量結果用硬測量結果進行印證和修正，遞歸出較準確和及時的以下軟測量結果：

（a）脫硝優化控制系統計算出適當的脫硝效率設定值，并進行范圍限制后，得到系統最合理的脫硝效率最終優化設定值，這樣運行人員設定的效率值實際上是一個安全的下限值，運行中不再隨時根據鍋爐運行工況改變脫硝效率設定值；

（b）脫硝優化控制系統根據NOX預估值和效率優化設定值，即時計算出系統優化噴氨流量值，將優化氨流量噴入煙氣內進行脫硝反應，得到較為平穩的脫硝輸出NOX指標；

（c）根據脫硝出口NOX指標和氨逃逸情況，及時修正脫硝效率設定值；

由于脫硝優化控制系統是以開環控制為主，以長期參數閉環修正為輔，所以可以得到快速的調節速度而且不會產生振蕩現象；

（d）脫硝優化控制系統對被控系統運行性能的離線與在線分析：系統運行性能的離線分析：通過運行歷史數據的統計與各種性能參數計算，得到系統在各種工況下系統運行性能參量，確定NOX控制范圍；

（e）自動計算脫硝系統運行的最佳控制目標：建立被控系統自的學習和自適應模型，通過對系統模型的實時在線訓練，使其逼近真實控系統；

依據脫硝系統的環保和經濟指標，通過模型實時計算并尋找在實際運行狀態下，被控系統可以達到的最優化的控制目標，優化控制目標包括，脫硝率、出口氮氧化物濃度、反應器氨耗量和出口氨氣逃逸量等，并以此為定值實現系統的優化控制；

（f）實施精確穩定的脫硝系統氨氣流量控制：

在脫硝優化控制系統中，采用了鍋爐及反應器模型預估的方式，根據脫硝系統優化控制目標，直接計算氨氣噴入量；

模型預估控制較傳統控制方式氨氣噴入量更為準確及時，在其模型包括以下性能：

入口氮氧化物濃度預估：鍋爐燃燒產生的氮氧化物量與鍋爐燃燒的各種參量相關，在鍋爐風量（負荷）較大時，產生的氮氧化物量較大；

根據鍋爐燃燒狀態和出口氮氧化物量的相關性分析，建立鍋爐燃燒與氮氧化物量產生量模型，從而預估出口氮氧化物量變化趨勢，減少氮氧化物含量測量延遲的對控制系統的影響；

氨氣控制模型中，不僅考慮反應器入口氮氧化物總量（風量×氮氧化物濃度）同時計算反應器氨耗率（反應器氨耗率=k(入口NOx濃度-出口NOx濃度)×鍋爐煙量/氨氣流量），其中k值為 (NH3 ) / n (NOx )比，反應器氨耗量，代表反應器氨氣的化學反應消耗量與氨氣總噴入量的比值，當其下降時，氨氣與氮氧化物的反應比率下降，出口殘留的氨氣量增大；

保證對出口氮氧化物的精確控制，通過噴氨閥門控制模型自動分析和配比左右側氨氣噴入量，保證脫硝系統左右側氨耗率均衡，降低氨逃逸率。