一种燃煤电厂脱硝喷氨自动控制系统技术方案

一种燃煤电厂脱硝喷氨自动控制系统，涉及燃煤电厂生产中环保领域，为了解决现有技术存在常规脱硝自动系统跟踪慢，控制效果不能满足现场需求，增加脱硝系统NH3逃逸量，使喷入的NH3量与烟气中NOx不能匹配的问题，该系统包括脱硫出口NOx分析仪、炉膛O2传感器、锅炉总风量传感器、A侧入口NOx分析仪、中心控制模块、B侧入口NOx分析仪、第一控制模块、第三控制模块、第二控制模块、A侧喷氨调节阀门、给煤机、B侧喷氨调节阀门、A侧出口NOx分析仪、A侧脱硝反应器、B侧脱硝反应器和B侧出口NOx分析仪；该系统在大大提高脱硝效率的同时，降低了液氨的消耗量，大幅降低了能效改造成本，提升了脱硝系统的自动化水平。

An automatic control system for denitration and ammonia spraying in coal-fired power plants

An automatic control system for denitrification and ammonia injection in coal-fired power plants relates to the field of environmental protection in the production of coal-fired power plants. In order to solve the problem that the conventional denitrification automatic system has slow tracking speed and the control effect can not meet the needs of the field, the amount of NH3 escaping from the denitrification system is increased, and the amount of NH3 injected into the system can not match the amount of NOx in the flue gas. It includes desulfurization outlet NOx analyzer, furnace O2 sensor, boiler total air volume sensor, A side inlet NOx analyzer, center control module, B side inlet NOx analyzer, first control module, third control module, second control module, A side ammonia injection regulating valve, coal feeder, B side ammonia injection regulating valve, A side outlet NOx analyzer. A-side denitrification reactor, B-side denitrification reactor and B-side outlet NO_x analyzer; the system greatly improves the denitrification efficiency, while reducing the consumption of liquid ammonia, greatly reducing the cost of energy efficiency improvement, and improving the level of automation of denitrification system.

【技术实现步骤摘要】
一种燃煤电厂脱硝喷氨自动控制系统
本技术涉及一种燃煤电厂生产过程中环保领域，具体涉及一种脱硝喷氨自动控制系统。
技术介绍
随着国家环境保护标准的提高，环保部门和集团公司对脱硝系统参数要求更加严格，脱硝形势日益严峻。政府部门不断出台新的政策和标准，近期提出了燃煤机组超低排放标准。由于NOx在烟气风道内分布和NH3喷射的不均匀性，导致NOx不能与NH3完全均匀混合，主要采取喷入过量的NH3来保证出口NOx的排放含量，但是过量的NH3会在逃逸后，与烟气中的SO3在一定条件下，反应生成NH4HSO4，NH4HSO4具有较强的粘性和腐蚀性，极有可能会导致空预器的堵塞和电除尘极线的裹灰，严重威胁机组安全运行。脱硝系统常规自动控制方法是设定跟踪点为单侧的脱硝效率，不能直接体现脱硝出口NOx含量。单侧效率＝(单侧入口NOx含量(折算)－单侧出口NOx含量(折算))/单侧入口NOx含量(折算)*100％，单侧脱硝效率包含以下4个变量：入口NOx含量(原点)、入口氧量、出口NOx含量(原点)、出口氧量。参与调节的变量过多，导致调节品质偏差。在NOx含量折算过程中，标准氧量值为6，当氧量在6附近波动时，影响较大，且氧量由风烟系统决定，脱硝系统无法调节。在自动调节过程中，当效率的给定值与实际值出现差值时，喷氨调节阀门会向给定值与实际值的差值减小方向动作；但是，若氧量同时波动，就可能会导致阀门反方向动作；同样，当单侧入口NOx含量升高时，同侧出口NOx含量短时间不会发生变化，单侧效率升高，依现有逻辑，脱硝喷氨调节阀门会关小，但由于单侧入口NOx含量升高，需要开大脱硝喷氨调节阀门，以保证单侧效率，这样喷氨调节阀门动作方向相反，最终会影响调节动作的正确性。所以，常规脱硝自动系统跟踪慢，控制效果不能满足现场需求，增加脱硝系统NH3逃逸量，使喷入的NH3量与烟气中NOx不能匹配。为保证排放烟气中氮氧化物含量不超标，运行人员不得不频繁手动干预，分散大量精力，加重了操作负担。
技术实现思路
本技术为了解决现有技术存在常规脱硝自动系统跟踪慢，控制效果不能满足现场需求，增加脱硝系统NH3逃逸量，使喷入的NH3量与烟气中NOx不能匹配的问题，提出一种燃煤电厂脱硝喷氨自动控制系统。本技术的技术方案如下：一种燃煤电厂脱硝系统自动控制系统，其特征是，该系统包括脱硫出口NOx分析仪、炉膛O2传感器、锅炉总风量传感器、A侧入口NOx分析仪、中心控制模块、B侧入口NOx分析仪、第一控制模块、第三控制模块、第二控制模块、A侧喷氨调节阀门、给煤机、B侧喷氨调节阀门、A侧出口NOx分析仪、A侧脱硝反应器、B侧脱硝反应器和B侧出口NOx分析仪；脱硫出口NOx分析仪、炉膛O2传感器和锅炉总风量传感器均与中心控制模块连接；中心控制模块分别与第一控制模块、第二控制模块和第三控制模块连接；A侧入口NOx分析仪和A侧出口NOx分析仪分别与第一控制模块，第一控制模块与A侧喷氨调节阀门连接；B侧入口NOx分析仪和B侧出口NOx分析仪分别与第二控制模块，第二控制模块与B侧喷氨调节阀门连接；第三控制模块与给煤机连接；A侧喷氨调节阀门与A侧脱硝反应器连接，B侧喷氨调节阀门分别与B侧脱硝反应器连接；A侧脱硝反应器与A侧出口NOx分析仪连接，B侧脱硝反应器与B侧出口NOx分析仪连接。本技术的有益效果是：将脱硝系统划分为A、B两部分，两部分独立进行控制调节，并以脱硫出口NOx含量、炉膛O2量和锅炉总风量、当前机组负荷、当前煤质情况作为实时输入量，通过中心控制模块发出控制指令，再由下级控制模块进行执行控制。此种系统方式实现了根据机组负荷、炉膛O2量、入口NOx含量、出口NOx含量等多种参量变化自动调整脱硝喷氨调节阀门的各运行参数，加快了脱硝系统对NOx含量变化的响应速度，从而更好的保证实时排放低于国家标准。该系统在大大提高脱硝效率的同时，降低了液氨的消耗量，大幅降低了能效改造成本，大大减轻了电厂运行人员的操作压力，提升了脱硝系统整体的自动化水平。附图说明图1为一种燃煤电厂脱硝喷氨自动控制系统结构框图。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步详细说明：如图1所示，一种燃煤电厂脱硝系统自动控制系统，该系统包括脱硫出口NOx分析仪1、炉膛O2传感器2、锅炉总风量传感器3、A侧入口NOx分析仪4、中心控制模块5、B侧入口NOx分析仪6、第一控制模块7、第三控制模块8、第二控制模块9、A侧喷氨调节阀门10、给煤机11、B侧喷氨调节阀门12、A侧出口NOx分析仪13、A侧脱硝反应器14、B侧脱硝反应器15和B侧出口NOx分析仪16；脱硫出口NOx分析仪1、炉膛O2传感器2和锅炉总风量传感器3均与中心控制模块5连接；中心控制模块5分别与第一控制模块7、第二控制模块9和第三控制模块8连接；A侧入口NOx分析仪4和A侧出口NOx分析仪13分别与第一控制模块7，第一控制模块7与A侧喷氨调节阀门10连接；B侧入口NOx分析仪6和B侧出口NOx分析仪16分别与第二控制模块9，第二控制模块9与B侧喷氨调节阀门12连接；第三控制模块8与给煤机11连接；A侧喷氨调节阀门10与A侧脱硝反应器14连接，B侧喷氨调节阀门12分别与B侧脱硝反应器15连接；A侧脱硝反应器14与A侧出口NOx分析仪13连接，B侧脱硝反应器15与B侧出口NOx分析仪16连接。一种燃煤电厂脱硝系统自动控制控制方法，其包括以下步骤：第一步，脱硫出口NOx分析仪1检测出当前脱硫出口NOx含量，炉膛O2传感器2检测炉膛内部O2含量，锅炉总风量传感器3检测炉膛内部总风量，且分别将脱硫出口NOx含量、炉膛O2量、锅炉总风量发送给中心控制模块5，中心控制模块5负责接收三个参数和排放气体NOx含量设定值以及机组负荷信号和当前煤质系数K，A侧入口NOx分析仪4和B侧入口NOx分析仪6分别检测出A、B侧入口NOx含量，且分别对应输入给第一控制模块7和第二控制模块8。第二步，中心控制模块5根据内部函数关系：入口NOx含量＝(A侧入口NOx含量+B侧入口NOx含量)/2，总烟气流量＝锅炉总风量/1.338，NOx总量＝(入口NOx含量－出口NOx含量设定值)＊(21－6)/(21－炉膛O2量)＊锅炉总风量/1.338*K，NH3总需求量＝NOx总量*0.37，得到喷氨变化指令，并分别输出控制指令给第一控制模块7、第二控制模块9和第三控制模块8。第三步，A侧出口NOx分析仪13和B侧出口NOx分析仪16，分别检测A侧脱硝反应器14和B侧脱硝反应器15出口的NOx含量。第一控制模块7内部函数关系：A侧NH3需求量＝NH3总需求量*Ka，A侧NH3需求变化量＝A侧NH3需求量的微分；折线函数A：A侧NH3需求变化量(X轴)＝[-20，-15，-10，-5，-1，0，1，5，10，15，20]，A侧喷氨调节阀门10开度变化(Y轴)＝[-10，-7.5，-5，-3，-0.75，0，0.75，3，5，7.5，10]。第一控制模块7结合其内部函数和中心控制模块5的输出信息，得出指令作用于A侧喷氨调节阀门10，使其做出与需氨量对应的指令动作，改变喷氨量，调节A侧出口NOx含量至设定值，形成闭环控制回路。第二控制模块9内部函数关系：B侧NH3需求量＝NH3总本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃煤电厂脱硝喷氨自动控制系统，其特征是，该系统包括脱硫出口NOx分析仪(1)、炉膛O2传感器(2)、锅炉总风量传感器(3)、A侧入口NOx分析仪(4)、中心控制模块(5)、B侧入口NOx分析仪(6)、第一控制模块(7)、第三控制模块(8)、第二控制模块(9)、A侧喷氨调节阀门(10)、给煤机(11)、B侧喷氨调节阀门(12)、A侧出口NOx分析仪(13)、A侧脱硝反应器(14)、B侧脱硝反应器(15)和B侧出口NOx分析仪(16)；脱硫出口NOx分析仪(1)、炉膛O2传感器(2)和锅炉总风量传感器(3)均与中心控制模块(5)连接；中心控制模块(5)分别与第一控制模块(7)、第二控制模块(9)和第三控制模块(8)连接；A侧入口NOx分析仪(4)和A侧出口NOx分析仪(13)分别与第一控制模块(7)，第一控制模块(7)与A侧喷氨调节阀门(10)连接；B侧入口NOx分析仪(6)和B侧出口NOx分析仪(16)分别与第二控制模块(9)，第二控制模块(9)与B侧喷氨调节阀门(12)连接；第三控制模块(8)与给煤机(11)连接；A侧喷氨调节阀门(10)与A侧脱硝反应器(14)连接，B侧喷氨调节阀门(12)分别与B侧脱硝反应器(15)连接；A侧脱硝反应器(14)与A侧出口NOx分析仪(13)连接，B侧脱硝反应器(15)与B侧出口NOx分析仪(16)连接。...

【技术特征摘要】
1.一种燃煤电厂脱硝喷氨自动控制系统，其特征是，该系统包括脱硫出口NOx分析仪(1)、炉膛O2传感器(2)、锅炉总风量传感器(3)、A侧入口NOx分析仪(4)、中心控制模块(5)、B侧入口NOx分析仪(6)、第一控制模块(7)、第三控制模块(8)、第二控制模块(9)、A侧喷氨调节阀门(10)、给煤机(11)、B侧喷氨调节阀门(12)、A侧出口NOx分析仪(13)、A侧脱硝反应器(14)、B侧脱硝反应器(15)和B侧出口NOx分析仪(16)；脱硫出口NOx分析仪(1)、炉膛O2传感器(2)和锅炉总风量传感器(3)均与中心控制模块(5)连接；中心控制模块(5)分别与第一控制模块(7)、第二控制模块(9)和第三控制模块(8)连接；A侧入口NOx分析仪(4)和A侧出口NOx分析仪(13)分别与第一控制模块(7)，第一控制模块(7)与A侧喷氨调节阀门(10)连接；B侧入口NOx分析仪(6)和B侧出口NOx分析仪(16)分别与第二控制模块(9)，第二控制模块(9)与B侧喷氨调节阀门(12)连接；第三控制模块(8)与给煤机(11)连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：李全杰，陈国军，李勇，王刚，赵越，侯铂，
申请(专利权)人：华能吉林发电有限公司长春热电厂，
类型：新型
国别省市：吉林,22