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山東費(fèi)縣電廠#1機(jī)組SCR噴氨優(yōu)化控制改造工程案例
北極星節(jié)能環(huán)保網(wǎng)訊:山東費(fèi)縣電廠#1機(jī)組原SCR脫硝噴氨控制系統(tǒng)長期采用PID方式自動(dòng)運(yùn)行,在負(fù)荷工況較穩(wěn)定、SCR入口NOx濃度波動(dòng)不大情況下,能有效控制煙囪入口凈煙氣NOx波動(dòng)幅度在±5mg/Nm3以內(nèi)。 脫硝 但在機(jī)組升降負(fù)荷、啟停制粉系統(tǒng)、煤質(zhì)變化等擾動(dòng)工況下,SCR入口NOx會(huì)出現(xiàn)較大幅度波動(dòng),由于原控制系統(tǒng)抗干擾能力差,導(dǎo)致凈煙氣NOx曲線大幅震蕩,動(dòng)態(tài)過程N(yùn)Ox與設(shè)定值控制偏差達(dá)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)??己艘?,需要運(yùn)行人員頻繁進(jìn)行手動(dòng)干預(yù)。 為降低環(huán)??己祟l率,必然人為降低NOx設(shè)定目標(biāo)值,這在一定程度上導(dǎo)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(jī)率。電廠未來將面對(duì)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(yīng)純延遲時(shí)間接近3分鐘,整個(gè)響應(yīng)過程超過10分鐘,為典型的大滯后被控對(duì)象,同時(shí)還是一個(gè)復(fù)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(tái)龍?jiān)垂靖鶕?jù)火電機(jī)組解決控制難度問題的經(jīng)驗(yàn),通過對(duì)費(fèi)縣電廠SCR脫硝控制系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境、考核要求、被控特性數(shù)學(xué)模型等方面的精準(zhǔn)把握,提出了基于預(yù)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(biāo),使得控制目標(biāo)與環(huán)??己四繕?biāo)保持一致,并采用全新的預(yù)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(fèi)縣電廠#1鍋爐機(jī)組SCR脫硝系統(tǒng)開環(huán)/閉環(huán)干擾模型辨識(shí)動(dòng)態(tài)特性試驗(yàn)、各項(xiàng)定值擾動(dòng)試驗(yàn),增加負(fù)荷、煤質(zhì)等智能前饋,減少凈煙氣NOx濃度波動(dòng)幅度,有效降低噴氨成本,緩解氨逃逸空預(yù)器堵塞現(xiàn)象,提高了設(shè)備運(yùn)行的安全性。 優(yōu)化控制系統(tǒng)投運(yùn)后,在電廠典型的430MW至470MW的升負(fù)荷下,凈煙氣NOx控制曲線始終能夠在偏離設(shè)定值不遠(yuǎn)的范圍內(nèi)正常波動(dòng),與設(shè)定值偏差平均在±7mg/Nm3范圍內(nèi)。同時(shí),在機(jī)組連續(xù)升降負(fù)荷過程中,當(dāng)負(fù)荷從555MW下降到465MW時(shí),雖然脫硝入口NOx存在較大幅度的波動(dòng),其最大波動(dòng)幅度超過100mg/Nm3。 但凈煙氣NOx曲線仍能較好的跟蹤設(shè)定值,最大波動(dòng)幅度在±12mg/Nm3以內(nèi),控制指標(biāo)優(yōu)秀。同工況下與之前優(yōu)化相比,改善幅度達(dá)50%。
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