一种用于尿素热解炉的SCR脱硝调节控制方法技术

技术编号:24062295 阅读:59 留言:0更新日期:2020-05-08 23:10
本发明专利技术公开了一种用于尿素热解炉的SCR脱硝调节控制方法,属于火电厂热工自动控制领域,所述方法如下:主PID回路调节SCR反应器出口NOx浓度,并对所需要脱除的NOx量进行修正,副PID回路调节每支小喷枪的尿素溶液量,副PID回路加上前馈作用到每支小喷枪的调节门。本发明专利技术提出的用于尿素热解炉的SCR脱硝调节控制方法,在机组升降负荷、启停磨煤机时能够及时提供前馈控制信号,调整喷氨量;在SCR反应器出口CEMS吹扫过程中及吹扫结束后,SCR出口NOx浓度自动调节可连续投入且出口NOx浓度值达标排放。

SCR denitrification control method for urea pyrolysis furnace

【技术实现步骤摘要】
一种用于尿素热解炉的SCR脱硝调节控制方法
本专利技术涉及一种用于尿素热解炉的SCR脱硝调节控制方法,属于火电厂热工自动控制领域。
技术介绍
NOx英文全称:nitrogenoxides,NOx的中文名称是:氮氧化物。氮氧化物即氮和氧的结合物,包括很多种,例如一氧化氮、二氧化氮等。目前选择性催化还原烟气脱硝法(SelectiveCatalyticReduction),简称SCR,是火电机组中应用最广泛的一种脱硝方法。SCR脱硝原理是在催化剂的作用下利用NH3将NOx还原为N2,发生的主要化学反应如下:4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O以往SCR反应中所需要的NH3直接由液氨提供,考虑到厂区的安全性,现在很多电厂已逐渐开始将液氨储罐用尿素热解炉替换,即利用尿素溶液加热分解,生成NH3。尿素热解化学反应式如下:CO(NH2)2+H2O→2NH3+CO2采用液氨进行脱硝控制时,SCR反应器A侧和B侧分别单独控制,即A侧脱硝控制回路和B侧脱硝控制回路相互独立,然而采用尿素热解炉进行脱硝控制时,A侧和B侧共用一个脱硝本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于尿素热解炉的SCR脱硝调节控制方法,其特征在于,所述方法如下:主PID回路调节SCR反应器出口NOx浓度,并对所需要脱除的NOx量进行修正,副PID回路调节每支小喷枪的尿素溶液量,副PID回路加上前馈作用到每支小喷枪的调节门;/n理论尿素溶液量根据SCR反应器入口NOx浓度、SCR反应器出口NO

【技术特征摘要】
1.一种用于尿素热解炉的SCR脱硝调节控制方法,其特征在于,所述方法如下:主PID回路调节SCR反应器出口NOx浓度,并对所需要脱除的NOx量进行修正,副PID回路调节每支小喷枪的尿素溶液量,副PID回路加上前馈作用到每支小喷枪的调节门;
理论尿素溶液量根据SCR反应器入口NOx浓度、SCR反应器出口NOx浓度设定值、尿素热解化学反应式、尿素溶液密度、尿素溶液纯度、尿素分子摩尔质量、NH3摩尔质量、主蒸汽流量、机组额定主蒸汽流量和额定烟气流量计算得到,如公式(1)所示:
F=λ×(Cin-Csp)×S(1)
式中,F为所需的理论尿素溶液量,m3/h;S为机组的主蒸汽流量,t/h;Cin为SCR反应器入口的NOx浓度,mg/m3;Csp为SCR反应器出口的NOx浓度设定值,mg/m3;
λ为系数,根据尿素热解化学反应式、尿素溶液密度、尿素溶液纯度、尿素分子摩尔质量、NH3摩尔质量、主蒸汽流量、机组额定主蒸汽流量和额定烟气流量计算得到;
主PID回路过程值为SCR反应器A侧出口NOx浓度和B侧出口NOx浓度的平均值,主PID回路设定值为运行人员根据需要设定的SCR反应器出口NOx浓度值;
SCR反应器A/B两侧出口NOx测点需要定期进行吹扫,为了实时地反应出口NOx浓度变化情况,在A侧进行吹扫时,用B侧出口NOx浓度进行调节;同样,在B侧进行吹扫时,用A侧出口NOx浓度进行调节;
主PID回路的输出对所需要脱除的NOx量进行修正,得到实际需要脱除的NOx量,再根据公式(1)得到理论尿素溶液量;根据实际投运的小喷枪数量,将总的理论尿素溶液量平均分配到每支小喷枪,即为每支小喷枪的理论尿素溶液量;
副PID回路调节每支小喷枪的尿素溶液量,副PID回路的设定值为所述的每支小喷枪的理论尿素溶液量,副PID回路的过程值为每支小喷枪的尿素溶液量。


2.根据权利要求1所述的用于尿素热解炉的SCR脱硝调节控制方法,其特征在于,所述副PID回路的前馈作用包括:
前馈一:SCR反应器入口NOx浓度变化率,即在SCR反应器入口NOx浓度变化率k>0时,提前增加尿素喷枪开度,在SCR反应器入口NOx浓度变化率k<0时,提前减少尿素喷枪开度;预估所需的尿素溶液量,减少反应器出口NOx浓度的超调量;然后再经过一函数转换为适当的尿素喷枪调门开度大小;
前馈二:机组锅炉负荷的变化率,在机组增加负荷时,SCR反应器入口NOx浓度会增加,在机组降低负荷时,SCR反应器入口NOx...

【专利技术属性】
技术研发人员:祝宝营李兵王真宋瑞福邱树良杜之正张岩亓振烨张子远
申请(专利权)人:华电电力科学研究院有限公司
类型:发明
国别省市:浙江;33

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