[发明专利]一种脱硝控制系统及其控制方法与控制装置

说明书

本发明公开了一种脱硝控制系统及其控制方法与控制装置。该控制方法包括：实时获取锅炉的风煤比与SCR入口NOx浓度，并计算第一时刻SCR入口NOx浓度和第一时刻之前的第二时刻获取的风煤比的第一比值；确定入口吹扫操作的吹扫起始时刻和吹扫终止时刻，将吹扫起始时刻之前计算的最后一个第一比值确定为入口吹扫操作的入口目标比值；执行入口吹扫操作时，将当前时刻之前的第三时刻的风煤比与入口目标比值的乘积作为SCR入口NOx替代浓度。本发明实施例中，通过获取SCR入口被吹扫时NOx的替代浓度，实现SCR入口处NOx的准确测量，提高SCR脱硝系统的稳定性与安全性。

技术领域

本发明实施例涉及烟气污染控制技术，尤其涉及一种脱硝控制系统及其控制方法与控制装置。

背景技术

氮氧化物(NOx)是燃煤电站产生的主要大气污染物之一，去除燃煤电站排放烟气中NOx的脱硝技术中，选择性催化还原(SCR)脱硝技术和选择性非催化还原(SCNR)脱硝技术是目前应用的两种主流脱硝技术。与SCNR脱硝技术相比，SCR脱硝技术具有更高的脱硝效率、装置结构相对简单、条件易控制等诸多优点，是国内燃煤电站广泛采用的脱硝技术。

SCR脱硝技术的原理是烟气中的NOx与还原剂(氨气等)混合后，在催化剂的作用下，NOx被还原为无污染的氮气。燃煤电站的燃煤锅炉机组包括炉膛、烟道、省煤器、空气预热器等设备，基于SCR脱硝技术的SCR脱硝系统是一种炉后尾部烟道脱硝反应装置，SCR反应器一般设置在锅炉尾部省煤器出口与空气预热器入口之间，SCR反应器的作用是使喷入的氨与烟气中的NOx在催化剂的作用下加速反应完成脱硝过程。

SCR脱硝技术中，最为重要和核心的是还原剂(氨气等)的控制，精确控制还原剂的剂量，既能达到有效脱硝的目的，又能防止还原剂过量引起的浪费和附加污染。以氨气作为还原剂时，现有SCR脱硝技术主要有两种控制方式：1)固定摩尔比控制方式(标准控制方式)，常用于前馈控制；2)出口NOx定值控制方式，常用于反馈控制。以上两种控制方式的基础是准确测量SCR反应器入口和出口的NOx浓度，只有在测量到准确的NOx浓度的基础上，SCR脱硝系统才有可能取得好的脱硝效果。然而，安装在SCR反应器入口和出口处的烟气采样探头容易被粉尘堵塞，影响NOx浓度测量效果，因此在烟气采样探头位置设有吹扫控制器对烟气采样探头进行吹扫，在吹扫期间，会影响烟气采样的准确性，导致NOx浓度测量不准确。

现有技术中，SCR脱硝系统将吹扫开始前测量的最后一个NOx浓度测量值固定，作为吹扫期间NOx的浓度来调节进入SCR反应器还原剂的用量。由于吹扫期间SCR脱硝系统内NOx浓度也会实时变化，固定某一NOx浓度值会导致还原剂与NOx浓度不匹配，影响SCR脱硝系统的稳定性与安全性。

发明内容

本发明实施例提供一种脱硝控制系统及其控制方法与控制装置，以实现SCR脱硝系统SCR反应器入口NOx的准确测量，提高SCR脱硝系统的稳定性与安全性。

第一方面，本发明实施例提供了一种脱硝控制系统的控制方法，所述脱硝控制系统包括SCR脱硝系统和烟气自动监控系统CEMS，所述SCR脱硝系统包括SCR反应器，所述CEMS包括设置在所述SCR反应器入口的第一吹扫控制器以及设置在所述SCR反应器出口的第二吹扫控制器；该控制方法包括：

实时获取锅炉的风煤比与所述SCR反应器入口的氮氧化物NOx浓度，并计算第一时刻获取的SCR反应器入口NOx浓度和所述第一时刻之前的第二时刻获取的风煤比的第一比值，所述第一时刻和所述第二时刻的时间差值为第一延迟时间；

确定所述第一吹扫控制器执行的入口吹扫操作的入口吹扫起始时刻和入口吹扫终止时刻，将所述吹扫起始时刻之前计算的最后一个第一比值数据确定为所述入口吹扫操作的入口目标比值；

控制所述第一吹扫控制器执行所述入口吹扫操作时，将当前时刻之前的第三时刻的风煤比与所述入口目标比值的乘积作为SCR反应器入口NOx替代浓度，所述当前时刻与所述第一延迟时间的差值为所述第三时刻。