山東費縣電廠#1機組SCR噴氨優(yōu)化控制改造工程案例
來源:北極星電力網(wǎng)
作者:孟輝
時間:2017-02-14
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北極星節(jié)能環(huán)保網(wǎng)訊:山東費縣電廠#1機組原SCR脫硝噴氨控制系統(tǒng)長期采用PID方式自動運行,在負荷工況較穩(wěn)定、SCR入口NOx濃度波動不大情況下,能有效控制煙囪入口凈煙氣NOx波動幅度在±5mg/Nm3以內(nèi)。
脫硝
但在機組升降負荷、啟停制粉系統(tǒng)、煤質(zhì)變化等擾動工況下,SCR入口NOx會出現(xiàn)較大幅度波動,由于原控制系統(tǒng)抗干擾能力差,導致凈煙氣NOx曲線大幅震蕩,動態(tài)過程NOx與設定值控制偏差達到±20~30mg/Nm3,頻繁超過環(huán)保考核線,控制品質(zhì)無法滿足環(huán)保考核要求,需要運行人員頻繁進行手動干預。
為降低環(huán)??己祟l率,必然人為降低NOx設定目標值,這在一定程度上導致了噴氨量的增加,使氨逃逸率升高,增加了尾部受熱面低溫腐蝕的機率。電廠未來將面對超凈排放50mg/Nm3的環(huán)保壓力,這種控制矛盾將更加突出。
由于煙囪入口NOx濃度的響應純延遲時間接近3分鐘,整個響應過程超過10分鐘,為典型的大滯后被控對象,同時還是一個復雜的多變量約束控制系統(tǒng),變量之間存在著耦合性,常規(guī)的控制方案很難處理。
脫硝
煙臺龍源公司根據(jù)火電機組解決控制難度問題的經(jīng)驗,通過對費縣電廠SCR脫硝控制系統(tǒng)的運行環(huán)境、考核要求、被控特性數(shù)學模型等方面的精準把握,提出了基于預測控制技術(shù)的SCR脫硝噴氨優(yōu)化控制解決方案。
該方案將煙囪入口處的凈煙氣NOx濃度納入控制目標,使得控制目標與環(huán)??己四繕吮3忠恢拢⒉捎萌碌念A測控制器替代原有DCS中的PID控制器,調(diào)節(jié)控制還原劑噴氨量,有效克服系統(tǒng)大延遲大滯后問題。
通過費縣電廠#1鍋爐機組SCR脫硝系統(tǒng)開環(huán)/閉環(huán)干擾模型辨識動態(tài)特性試驗、各項定值擾動試驗,增加負荷、煤質(zhì)等智能前饋,減少凈煙氣NOx濃度波動幅度,有效降低噴氨成本,緩解氨逃逸空預器堵塞現(xiàn)象,提高了設備運行的安全性。
優(yōu)化控制系統(tǒng)投運后,在電廠典型的430MW至470MW的升負荷下,凈煙氣NOx控制曲線始終能夠在偏離設定值不遠的范圍內(nèi)正常波動,與設定值偏差平均在±7mg/Nm3范圍內(nèi)。同時,在機組連續(xù)升降負荷過程中,當負荷從555MW下降到465MW時,雖然脫硝入口NOx存在較大幅度的波動,其最大波動幅度超過100mg/Nm3。
但凈煙氣NOx曲線仍能較好的跟蹤設定值,最大波動幅度在±12mg/Nm3以內(nèi),控制指標優(yōu)秀。同工況下與之前優(yōu)化相比,改善幅度達50%。