一种降低脱硝逃逸氨控制方法技术

本发明专利技术公开了一种降低脱硝逃逸氨控制方法，包括：即时入口喷氨分配控制装置，所述即时入口喷氨分配控制装置由母管、一端连通在母管上若干个所述的支管、分别设置在若干个所述的支管上的喷氨电动阀、连通在若干个所述的支管另一端的烟道、设于烟道侧表面与烟道相对两端面的若干个所述的喷氨阀以及设置在若干个所述的喷氨阀上的NH、NOX检测仪构成。本发明专利技术的有益效果是，结构简单，实用性强。

Control method for reducing denitration and escaping ammonia

The invention discloses a method for reducing denitration ammonia escape control method, including: instant entrance ammonia distribution control device, the instant entrance ammonia distribution control device by the parent tube, is communicated with the main pipe in a plurality of branch pipes respectively communicated, ammonia injection electric valve, in a number of the branch in a plurality of the branch flue, the other end of the side surface and the flue flue is arranged on the relative NH, NOX tester, ammonia injection valve at both ends of the plurality of the ammonia injection valve and arranged in a plurality of the constitution. The invention has the advantages that the structure is simple, and the practicability is strong.

【技术实现步骤摘要】
一种降低脱硝逃逸氨控制方法
本专利技术涉及一种减少氨逃逸方法，特别是一种降低脱硝逃逸氨控制方法。
技术介绍
大气中氮氧化物的主要来源是燃料，其中近70%来自于煤炭的直接燃烧。我国是以煤炭为主要能源的国家，火电厂燃煤量又占到我国煤炭消费总量的一半以上。据统计，2000年我国N0x的排放总量约为1880万吨，其中，火力发电厂氮氧化物排放量为496万吨。按照目前的排放水平测算，预计到2020年，我国火电排放的氮氧化物将达到1000万吨以上。NOx浓度的升高，将使大气氧化性增加，导致酸雨、臭氧层破坏、光化学烟雾等一系列的城市和区域环境问题，对人体健康和生态环境构成巨大的威胁。因此，燃煤电站烟气脱硝是我国控制NOx排放的重中之重。选择性催化还原(SCR)技术是目前工业上应用最为广泛的一种脱硝技术，原理是以NH3为还原剂，选择催化还原烟气中的N0x还原为无害的N2和H20，以脱除NOx，满足日趋严格的环保要求。目前国内外的SCR烟气脱硝系统基本上采用激光法、FTRI法以及间接法(抽取烟气，测量通过催化剂与不通过催化剂样气中的NO含量)来在线监测脱硝系统的氨逃逸量，目前国内各地区已经投运的SCR脱硝系统的在线氨逃逸监测情况均不理想，目前国内尚未见到成熟的可靠检测方法。氨逃逸检测不成熟，氨逃逸控制也不理想，多数发电厂由于脱硝系统氨逃逸控制不好造成经济损失相当大，可以这么说氨逃逸是目前各电厂最头疼的事。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述问题，设计了一种降低脱硝逃逸氨控制方法。实现上述目的本专利技术的技术方案为，一种降低脱硝逃逸氨控制方法，包括：即时入口喷氨分配控制装置，所述即时入口喷氨分配控制装置由母管、一端连通在母管上若干个所述的支管、分别设置在若干个所述的支管上的喷氨电动阀、连通在若干个所述的支管另一端的烟道、设于烟道侧表面与烟道相对两端面的若干个所述的喷氨阀以及设置在若干个所述的喷氨阀上的NH、NOX检测仪构成。脱硝优化控制系统，所述脱硝优化控制系统由DCS操作员站、移动TOCS工作师站、脱硝系统、DCS系统以及TOCS控制器组成，所述TOCS控制器和DCS系统通过网线连接通讯，通过与DCS系统数据通信实现TOCS控制器的数据获取和指令输出，所述移动TOCS工程师站与TOCS控制器网线连接，所述DCS操作员站与DCS系统网线连接，所述脱硝系统与DCS系统网线连接。所述TOCS控制器与DCS系统选用MODBUS通信协议进行数据交换，所述TOCS控制器从DCS系统取得机组运行数据，经运算给出最优控制指令并通过DCS系统控制相应的执行机构。通过脱硝优化控制系统可以计算NOX变化的预估值，得出未来某一时间NOX值，克服NOX测量仪表取样测量反应迟缓问题，同时又用NOX测量的结果对软测量进行长期修正拟合，使得软测量结果用硬测量结果进行印证和修正，递归出较准确和及时的以下软测量结果：脱硝优化控制系统计算出适当的脱硝效率设定值，并进行范围限制后，得到系统最合理的脱硝效率最终优化设定值，这样运行人员设定的效率值实际上是一个安全的下限值，运行中不再随时根据锅炉运行工况改变脱硝效率设定值；脱硝优化控制系统根据NOX预估值和效率优化设定值，即时计算出系统优化喷氨流量值，将优化氨流量喷入烟气内进行脱硝反应，得到较为平稳的脱硝输出NOX指标；根据脱硝出口NOX指标和氨逃逸情况，及时修正脱硝效率设定值。由于脱硝优化控制系统是以开环控制为主，以长期参数闭环修正为辅，所以可以得到快速的调节速度而且不会产生振荡现象。脱硝优化控制系统对被控系统运行性能的离线与在线分析：系统运行性能的离线分析：通过运行历史数据的统计与各种性能参数计算，得到系统在各种工况下系统运行性能参量，确定NOX控制范围。自动计算脱硝系统运行的最佳控制目标：建立被控系统自的学习和自适应模型，通过对系统模型的实时在线训练，使其逼近真实控系统。依据脱硝系统的环保和经济指标，通过模型实时计算并寻找在实际运行状态下，被控系统可以达到的最优化的控制目标，优化控制目标包括，脱硝率、出口氮氧化物浓度、反应器氨耗量和出口氨气逃逸量等，并以此为定值实现系统的优化控制。实施精确稳定的脱硝系统氨气流量控制，在脱硝优化控制系统中，采用了锅炉及反应器模型预估的方式，根据脱硝系统优化控制目标，直接计算氨气喷入量。模型预估控制较传统控制方式氨气喷入量更为准确及时，在其模型包括以下性能：入口氮氧化物浓度预估，锅炉燃烧产生的氮氧化物量与锅炉燃烧的各种参量相关，在锅炉风量（负荷）较大时，产生的氮氧化物量较大。根据锅炉燃烧状态和出口氮氧化物量的相关性分析，建立锅炉燃烧与氮氧化物量产生量模型，从而预估出口氮氧化物量变化趋势，减少氮氧化物含量测量延迟的对控制系统的影响。氨气控制模型中，不仅考虑反应器入口氮氧化物总量（风量×氮氧化物浓度）同时计算反应器氨耗率（反应器氨耗率=k(入口NOx浓度-出口NOx浓度)×锅炉烟量/氨气流量），其中k值为(NH3)/n(NOx)比，反应器氨耗量，代表反应器氨气的化学反应消耗量与氨气总喷入量的比值，当其下降时，氨气与氮氧化物的反应比率下降，出口残留的氨气量增大。保证对出口氮氧化物的精确控制，通过喷氨阀门控制模型自动分析和配比左右侧氨气喷入量，保证脱硝系统左右侧氨耗率均衡，降低氨逃逸率。利用本专利技术的技术方案制作的降低脱硝逃逸氨控制方法，该系统能够随时分配SCR反应器每个喷氨入口氨气，保障脱硝催化剂需要氨气的匹配均匀程度，降低氨逃逸，降低空预器堵塞率，节省氨气用量，提高催化剂寿命。附图说明图1是本专利技术所述即时脱硝入口氨气模块均布与匹配控制装置的结构示意图；图2是本专利技术所述(NH3)/n(NOx)物质的量比曲线；图3是本专利技术所述脱硝率和氨耗率相关性分布图；图4是本专利技术所述出口氮氧化物和氨耗率相关性分布图；图5是本专利技术所述环保氮氧化物浓度和氨耗率相关性分布图；图6是本专利技术所述入口氮氧化物和锅炉风量相关性分布图；图7是本专利技术所述脱硝优化控制系统的系统结构图；图中，1、母管；2、支管；3、喷氨电动阀；4、烟道；5、喷氨阀；6、NH3、NOX检测仪；7、DCS操作员站；8、移动TOCS工作师站；9、脱硝系统；10、DCS系统；11、TOCS控制器；12、流量计；13、阀门。具体实施方式下面结合附图对本专利技术进行具体描述，如图1-7所示，一种降低脱硝逃逸氨控制方法，NOx的脱除率关键点来分析：（a）物质的量比n(NH3)/n(NOx)的影响：物质比n(NH3)/n(NOx)对脱硝效率的影响如在300℃下,脱硝率随物质的量比n(NH3)/n(NOx)的增加而增加,物质的量n(NH3)/n(NOx)小于0.8时，其影响更明显,几乎呈线性正比关系见图2（脱硝厂家提供的）。该结果说明:若NH3投入量偏低,脱硝率受到限制;若NH3投入量超过需要量,NH3氧化等副反应的反应速率将增大,如SO2氧化生成SO3,在低温条件下SO3与过量的氨反应生成NH4HSO4。NH4HSO4会附着在催化剂或空预器冷段换热元件表面上,导致脱硝效率降低或空预器堵塞。氨的过量和逃逸取决于物质的量比n(NH3)/n(NOx)、工况条件和催化剂的活性用量(工程设计氨逃逸不大于0.0003%,SO2氧化生成SO3的转化率≤1%)。氨的逃本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种即时脱硝入口氨气模块均布与匹配控制装置，其特征在于，包括：即时入口喷氨分配控制装置，所述即时入口喷氨分配控制装置由母管（1）、一端连通在母管（1）上若干个所述的支管（2）、分别设置在若干个所述的支管（2）上的喷氨电动阀（3）、连通在若干个所述的支管（2）另一端的烟道（4）、设于烟道（4）侧表面与烟道（4）相对两端面的若干个所述的喷氨阀（5）以及设置在若干个所述的喷氨阀（5）上的NH3、NOX检测仪（6）构成；脱硝优化控制系统，所述脱硝优化控制系统由DCS操作员站（7）、移动TOCS工作师站（8）、脱硝系统（9）、DCS系统（10）以及TOCS控制器（11）组成，所述TOCS控制器（11）和DCS系统（10）通过网线连接通讯，通过与DCS系统（10）数据通信实现TOCS控制器（11）的数据获取和指令输出，所述移动TOCS工程师站（8）与TOCS控制器（11）网线连接，所述DCS操作员站（7）与DCS系统（10）网线连接，所述脱硝系统（9）与DCS系统（10）网线连接。

【技术特征摘要】
1.一种即时脱硝入口氨气模块均布与匹配控制装置，其特征在于，包括：即时入口喷氨分配控制装置，所述即时入口喷氨分配控制装置由母管（1）、一端连通在母管（1）上若干个所述的支管（2）、分别设置在若干个所述的支管（2）上的喷氨电动阀（3）、连通在若干个所述的支管（2）另一端的烟道（4）、设于烟道（4）侧表面与烟道（4）相对两端面的若干个所述的喷氨阀（5）以及设置在若干个所述的喷氨阀（5）上的NH3、NOX检测仪（6）构成；脱硝优化控制系统，所述脱硝优化控制系统由DCS操作员站（7）、移动TOCS工作师站（8）、脱硝系统（9）、DCS系统（10）以及TOCS控制器（11）组成，所述TOCS控制器（11）和DCS系统（10）通过网线连接通讯，通过与DCS系统（10）数据通信实现TOCS控制器（11）的数据获取和指令输出，所述移动TOCS工程师站（8）与TOCS控制器（11）网线连接，所述DCS操作员站（7）与DCS系统（10）网线连接，所述脱硝系统（9）与DCS系统（10）网线连接。2.根据权利要求1所述的一种即时脱硝入口氨气模块均布与匹配控制装置，其特征在于，所述TOCS控制器（11）与DCS系统选用MODBUS通信协议进行数据交换，所述TOCS控制器（11）从DCS系统（10）取得机组运行数据，经运算给出最优控制指令并通过DCS系统（10）控制相应的执行机构。3.根据权利要求1-2所述的一种降低脱硝逃逸氨控制方法，其特征在于，通过脱硝优化控制系统可以计算NOX变化的预估值，得出未来某一时间NOX值，克服NOX测量仪表取样测量反应迟缓问题，同时又用NOX测量的结果对软测量进行长期修正拟合，使得软测量结果用硬测量结果进行印证和修正，递归出较准确和及时的以下软测量结果：（a）脱硝优化控制系统计算出适当的脱硝效率设定值，并进行范围限制后，得到系统最合理的脱硝效率最终优化设定值，这样运行人员设定的效率值实际上是一个安全的下限值，运行中不再随时根据锅炉运行工况改变脱硝效率设定值；（b）脱硝优化控制系统根据NOX预估值和效率优化设定值，即...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢京涛，李晓刚，张洪来，肖德录，
申请(专利权)人：吉林电力股份有限公司科技开发分公司，天津拓科思科技有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林,22