[發明專利]一種尿素熱解脫硝控制系統

有效

• 申請號: 201711276476.8
• 申請日: 2017-12-06
• 公開（公告）號: CN107812449B
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 隋海濤;郝玉春;劉曉哲;任旻;董璐;趙超;李修生;崔強
• 申請（專利權）人: 煙臺龍源電力技術股份有限公司;河北建投任丘熱電有限責任公司
• 主分類號: B01D53/90
• 分類號: B01D53/90;B01D53/56;G05B11/42
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆

本發明實施例公開了一種尿素熱解脫硝控制系統，該尿素熱解脫硝控制系統包括：脫硝系統和預測控制系統；預測控制系統，用于獲取脫硝系統的被控變量，根據被控變量進行預測控制，并向脫硝系統輸出根據預測控制結果生成的尿素總流量控制指令；脫硝系統，用于根據所述尿素總流量控制指令控制進入熱解爐的尿素溶液總流量，以使脫硝系統出口NOx濃度與第一設定NOx濃度的差值絕對值小于或等于第一預設數值。本發明實施例以尿素溶液總流量為控制量，并通過預測控制給出尿素溶液總流量，實現噴氨優化控制，克服了現有技術控制回路滯后大的問題，提高了控制系統的穩定性，具有穩定性好，抗干擾能力強，響應速度快等優點。

技術領域

本發明實施例涉及煙氣脫硝領域，具體涉及一種尿素熱解脫硝控制系統。

背景技術

選擇性催化還原(SCR)是目前火電廠尾部煙氣脫硝的主流技術，其原理是氨氣作為還原劑噴入煙道內，在催化劑的作用下，將煙氣中的氮氧化物還原成氮氣和水。氨氣的制備途徑主要有液氨蒸發成氨氣、尿素熱解制備氨氣、以及尿素水解制備氨氣，由于液氨的運輸和儲存危險性較大，很多電廠逐漸改為尿素熱解制備氨氣。

現有的尿素熱解脫硝控制系統的控制模式有兩種：固定摩爾比控制模式和基于比例-積分-微分(PID)參數優化控制模式。尿素熱解制備氨氣的脫硝控制系統比較復雜，需要控制進入熱解爐的多支尿素噴槍，熱解爐生成氨氣再噴入煙道，導致采用現有控制模式的控制回路的滯后性較大，而且噴槍閥門特性普遍不好，導致系統出口NOx濃度波動大，抗干擾能力差，控制指標易超限。

發明內容

本發明實施例提供一種尿素熱解脫硝控制系統，解決了現有尿素熱解脫硝控制系統控制回路滯后性大、抗干擾能力差的問題。

第一方面，本發明實施例提供了一種尿素熱解脫硝控制系統，包括：脫硝系統和預測控制系統；

預測控制系統，用于獲取脫硝系統的被控變量，根據被控變量進行預測控制，并向脫硝系統輸出根據預測控制結果生成的尿素總流量控制指令；

脫硝系統，用于根據尿素總流量控制指令控制進入熱解爐的尿素溶液總流量，以使脫硝系統出口NOx濃度與第一設定NOx濃度的差值絕對值小于或等于第一預設數值，其中，脫硝系統包括熱解爐。

可選的，尿素熱解脫硝控制系統還包括：脫硫模塊，用于對脫硝系統的系統出口輸出的煙氣進行脫硫處理并輸出。

具體的，脫硝系統和脫硫模塊不聯網連接，相應的被控變量為第一SCR反應器出口NOx濃度和第二SCR反應器出口NOx濃度的平均值，其中，脫硝系統包括第一SCR反應器和第二SCR反應器。

具體的，第一設定NOx濃度為實時獲取的第一SCR反應器出口NOx濃度和第二SCR反應器出口NOx濃度的平均值；或者，

第一設定NOx濃度為預先設定的脫硝系統出口NOx濃度。

具體的，脫硝系統和脫硫模塊聯網連接，相應的，被控變量為脫硝系統的脫硫模塊出口NOx濃度。

具體的，第一設定NOx濃度為實時獲取的脫硫模塊出口NOx濃度；或者，第一設定NOx濃度為預先設定的脫硫模塊出口NOx濃度。

具體的，預測控制系統，還用于獲取干擾變量，并根據干擾變量和被控變量進行預測控制，并向脫硝系統輸出根據預測控制結果生成的尿素總流量控制指令，其中，脫硝系統包括第一SCR反應器、第二SCR反應器和鍋爐，干擾變量包括：第一SCR反應器的入口NOx濃度、第二SCR反應器的入口NOx濃度、以及鍋爐的負荷。

可選的，尿素熱解脫硝控制系統還包括：通訊模塊，用于將預測控制系統生成的控制指令傳輸至脫硝系統，以及將脫硝系統的變量數據傳輸至預測控制系統。

可選的，尿素熱解脫硝控制系統，優化系統投切模塊；