[发明专利]一种SCR脱硝系统精准喷氨控制方法

说明书

本发明公开了一种SCR脱硝系统精准喷氨控制方法，包括入口NOx预测系统、喷氨总量控制系统和分区喷氨控制系统；通过实施入口NOx数学模型预测分析，实时控制喷氨总量调整，在保证脱硝系统稳定达标排放的条件下，进一步降低喷氨总量，有限控制脱硝系统运行成本，同时将喷氨总量与分区喷氨有效结合，实现脱硝喷氨控制系统前馈与后馈的有机验证，有效降低脱硝控制系统中测量仪表强非线性和大时滞性的影响，提高脱硝喷氨控制系统的准确性和实时性；有效控制脱硝系统出口NOx排放浓度，降低逃逸氨对尾部设备的腐蚀与堵塞；从而实现还原剂消耗、脱硝装置运维成本和脱硝系统后部设施均能够有效控制，能够产生显著的环保效益与经济效益。

技术领域

本发明涉及一种SCR脱硝系统精准喷氨控制方法，属于环保技术领域。

背景技术

随着SCR脱硝系统的长期运行，脱硝系统喷氨不均、出口NOx浓度场的分布不均等问题愈发严重，喷氨和出口NOx 浓度场的均匀性不仅影响到催化剂寿命和烟气系统阻力，也会对机组经济性带来很大的影响，已成为SCR脱硝系统亟待解决的问题。

目前针对喷氨和出口NOx浓度场不均的问题，主要采用喷氨优化调整予以解决，喷氨优化调整需通过现场试验对入口喷氨阀门进行调整，从而实现出口NOx排放浓度的调平；该种模式不仅需要耗费大量的现场人力，且调整后只能在一些常规负荷条件下保持短时间内的均布。当前国内燃煤机组负荷和燃煤存在多变性，仅采用喷氨优化调整存在很大的局限性，且负荷煤质发生变化后需重新开展喷氨优化调整工作，不利于长期保障脱硝机组高效经济运行。

由于SCR脱硝系统的反应机理复杂，出口NOx浓度又受到烟温、烟气流量、含氧量、催化剂活性等多种因素的影响，同时由于现场测试仪表测量时又存在一定的滞后性，从而造成整个脱硝控制系统呈现出强非线性和大时滞性。尤其是在锅炉负荷、煤质或燃烧条件发生变化时，烟气参数出现较大波动，直接影响SCR脱硝系统的实际运行方式，进而导致现有脱硝控制模式很难做到精准喷氨控制。因此为提高脱硝系统运行调整的及时性和经济性，需针对现有的测量方式、响应策略、调整模式开展SCR脱硝系统精准喷氨控制技术的研究工作。

本发明提出了一种SCR脱硝系统精准喷氨控制方法，能够在现有SCR脱硝系统喷氨控制模式的基础上，通过数据模型分析实时预测入口NOx浓度，从而开展脱硝喷氨总量实时调整，并根据各分区出口NOx排放浓度前馈分区喷氨调整，从而实现脱硝系统精准喷氨调整，有效地降低现有控制系统强非线性和大时滞性的影响。

发明内容

本发明的目的是针对现有燃煤机组SCR脱硝喷氨控制系统中存在的不足，以及现有脱硝喷氨优化及出口NOx均布性的必要性，提供了一种SCR脱硝系统精准喷氨控制方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种SCR脱硝系统精准喷氨控制方法，其特征在于：包括入口NOx预测系统、喷氨总量控制系统和分区喷氨控制系统；

所述入口NOx预测系统为喷氨总量控制系统提供入口NOx浓度的预测值，从而指导喷氨总量控制系统的运行，所述喷氨总量控制系统控制出口NOx排放浓度，并通过分区喷氨控制系统调整出口NOx排放浓度的均布性；

所述入口NOx预测系统中将处理烟气量、锅炉负荷、风量配比、煤量配比、磨煤机组合、氧量分布和温度分布等边界参数进行数学模型分析，从而获得入口NOx浓度预测值；

所述喷氨总量控制系统中首先将入口NOx浓度预测值、入口NOx浓度测量值、出口NOx浓度设定值、出口NOx浓度测量值以及处理烟气量进行耦合计算，从而获得NOx总量耦合计算值，其次将NOx总量耦合计算值转化为喷氨总量控制信号；最后通过出口NOx浓度设定值和出口NOx浓度测量值对喷氨总量控制信号进行修正，修正后的喷氨总量控制信号进入PID系统调整喷氨总量控制调阀；从而实现喷氨总量的准确控制；