[发明专利]烟气脱硝的喷氨量控制方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及控制领域，具体而言，涉及一种烟气脱硝的喷氨量控制方法和装置。

背景技术

烟气脱硝是火电厂继烟气脱硫之后中国控制工业锅炉污染物排放的又一重点领域，目前国内更多采用的是选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction，简称SCR)烟气脱硝技术(简称SCR技术)。现有技术中控制烟气脱硝的方式为向反应器中喷洒液氨，该控制方式的调节回路SAMA图如图1所示，其中，

A：设定脱硝效率(一般要求为70％)；

B：输出限幅(出口烟气NOx含量的设定值与测量值组成调节回路的输出限制在0.7～1.3之间，作为喷氨量调节回路的修正值)；

C：反应器入口NOx换算浓度；

D：反应器出口NOx换算浓度。

但是，此种进行烟气脱硝的方式由于烟气流量值通过锅炉负荷换算而成(有的通过锅炉总风量换算)，非实测数据，且反应器内的烟气量不均分，这两点的偏差将导致理论计算在一定程度上失准，直接影响需氨量的计算；SCR反应器入口、出口NOx浓度均为烟气自动监控系统(Continuous Emission Monitoring System，简称CEMS)表计实测值，数据采集存在一定的滞后性，且CEMS表计测量存在一定程度的误差，对自动调节存在一定的影响；SCR反应器内烟气流速分布不会很均匀，因此CEMS仪表的取样点未必具备代表性，也对自动调节存在一定的影响。并且，注入的氨(HN3)在带来烟气脱硝的同时，还会产生负面作用，即装置内的催化剂还可以使烟气中的SO2氧化生成SO3，SO3与SCR脱硝过程中未参加反应的氨(逃逸的HN3)反应生成硫酸氢铵(NH4HSO4)。硫酸氢铵在低温下具有粘性、吸湿性和金属腐蚀性，烟气在180℃以下时气态的NH4HSO4会在下游的空预器冷段的传热元件上凝结下来，形成积盐与结垢，从而影响空预器的正常运行和寿命，它还会对催化床层金属支撑架也造成腐蚀危害等。有研究测试结果表明，HN3逃逸量达2ppm左右，空预器运行半年后其阻力增加约30％；HN3逃逸量增加到3ppm，空预器运行半年后其阻力增加约50％，既费电又折寿，严重增加生产运行、维护成本。

因此，对于应用SCR脱硝技术的业主来说，如何用最小的(趋近于0的)HN3逃逸量来满足降低NOx排放的课题十分重要；对SCR机组的可靠运行来说，对氨逃逸率限制的重要性不亚于比NOx转化率的限制。

针对相关技术中无法准确控制烟气脱硝所需的喷氨量的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种烟气脱硝的喷氨量控制方法和装置，以解决现有技术中无法准确控制烟气脱硝所需的喷氨量的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种烟气脱硝的喷氨量控制方法，包括：获取脱硝效率的偏差值；计算脱硝效率的偏差值对应的第一喷氨系数；获取氨逃逸量的偏差值；计算氨逃逸量的偏差值对应的第二喷氨系数；以及按照第一喷氨系数和第二喷氨系数调节喷氨量。

进一步地，获取脱硝效率的偏差值包括：检测烟气脱硝反应器出口处的氮氧化物的浓度，作为第一浓度；检测烟气脱硝反应器入口处的氮氧化物的浓度，作为第二浓度；根据第一浓度和第二浓度计算实际脱硝效率；以及根据实际脱硝效率和目标脱硝效率计算脱硝效率的偏差值。

进一步地，获取氨逃逸量的偏差值包括：检测烟气脱硝反应器出口处的实际氨逃逸量；以及根据实际氨逃逸量和目标氨逃逸量计算氨逃逸量的偏差值。

进一步地，计算脱硝效率的偏差值对应的第一喷氨系数包括：对脱硝效率的偏差值进行PI计算，得到第一喷氨系数。

进一步地，计算氨逃逸量的偏差值对应的第二喷氨系数包括：对氨逃逸量的偏差值进行PI计算，得到第二喷氨系数。

进一步地，按照第一喷氨系数和第二喷氨系数调节喷氨量包括：计算第一喷氨系数和第二喷氨系数的乘积；以及按照计算出的乘积调节喷氨量。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种烟气脱硝的喷氨量控制装置，该控制装置用于执行本发明上述内容所提供的任意一种烟气脱硝的喷氨量控制方法。