一种电厂液氨站氨气供应系统的控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电厂液氨站氨气供应系统的控制方法，包括A、B两套互为备用的主设备的氨气供应系统，增加了一路从液氨储罐气相直接供氨管路，可使用液相、气相单独或同时供氨三种工作状态。所述控制方法通过DCS控制系统集中控制快关阀和调节阀的工作状态。本发明专利技术的有益效果是：氨气供应系统具有较高的可靠性；控制系统能适应工况变化，自动调整供氨运行方式到最佳状态，自动化程度较高、调整精细，且能充分利用液氨储罐自然蒸发气化能力减少液氨蒸发器的蒸汽消耗，达到最佳节能降耗效果。

【技术实现步骤摘要】
一种电厂液氨站氨气供应系统的控制方法
本专利技术涉及燃煤电厂锅炉烟气选择性催化还原脱硝领域，具体地说，电厂脱硝中的液氨站氨气供应系统的控制方法。
技术介绍
目前，燃煤电厂锅炉烟气脱硝主要采用选择性催化还原(SCR)技术，采用氨作为还原剂，将氮氧化物转化成无害的氮气和水蒸汽。液氨蒸发气化是燃煤电厂常用的一种氨气供应方式。液氨气化蒸发系统一般采用蒸汽加热装置，采用汽轮机辅汽热源加热。现有的液氨蒸发系统的运行方式存在以下问题：(1)需要液氨蒸发器长期不间断运行，对设备的可靠性要求较高；(2)液氨蒸发器运行过程中造成了大量的热源、水源的浪费
技术实现思路
本专利技术正是为了解决上述技术问题而设计的一种电厂液氨站氨气供应系统的控制方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电厂液氨站氨气供应系统的控制方法，包括A、B两套互为备用的主设备的氨气供应系统，其中，液氨储罐A经供液氨管、快关阀连接供液氨母管，液氨储罐B经供液氨管、快关阀也连接供液氨母管；供液氨母管经进口阀和液氨蒸发器A连通，供液氨母管还经进口阀和液氨蒸发器B连通；液氨蒸发器A经供气管道、出口阀连接供气母管，液氨蒸发器B经供气管道、出口阀也连接供气母管；机组辅助蒸汽连接液氨蒸发器蒸汽调节阀，调节阀经进口阀和液氨蒸发器A连通，调节阀还经进口阀和液氨蒸发器B连通；供气母管与调节阀连通，调节阀经进口阀和氨气缓冲罐A连通，调节阀还经进口阀和氨气缓冲罐B连通；所述液氨储罐A经供气管道、快关阀与供气母管连通，液氨储罐B经供气管道、快关阀也与供气母管连通；供气母管与调节阀连通，调节阀经进口阀和氨气缓冲罐A连通，调节阀还经进口阀和氨气缓冲罐B连通；氨气缓冲罐A经供气管道和出口阀连接供氨母管，氨气缓冲罐B经供气管道和出口阀也连接供氨母管；氨气供应系统的所有快关阀和调节阀均连接至DCS控制系统；所述控制方法通过DCS控制系统控制可以选择任意一套或两套主设备灵活配置，所述DCS控制系统通过控制快关阀和调节阀的工作状态，实现氨气供应系统的集中控制。所述一种电厂液氨站氨气供应系统的控制方法，所述DCS控制系统可以控制氨气供应系统工作在三种工作状态之一，所述三种工作状态是：液氨储罐气相单独供应氨气状态、液氨储罐液相和气相并列供应氨气状态、液氨储罐液相单独供应氨气状态。所述一种电厂液氨站氨气供应系统的控制方法，所述液氨储罐气相单独供氨气状态是：液氨储罐投入运行初期，液氨储罐压力P1高于液氨储罐最低工作压力Pd；切换器T1切向Ⅰ，选择偏差计算器Δ2的偏差进入PID控制器1生成指令，控制气相供氨调节阀，调节氨气缓冲罐压力P3；当氨气缓冲罐压力P3低于供氨压力设定值P0时，气相供氨调节阀开大；氨气缓冲罐压力P3高于供氨压力设定值P0时，气相供氨调节阀关小；切换器T2切向Ⅰ，选择偏差计算器Δ1的偏差改为负值进入PID控制器2生成指令，控制液相供氨调节阀，在液氨储罐压力P1高于液氨储罐最低工作压力Pd时关小液相供氨调节阀，直到全关；在此过程，液氨储罐压力P1不断下降，液氨储罐内液氨的温度随着下降，液氨储罐内外的温差也随着扩大，液氨储罐的自然蒸发气化量也越来越大；若液氨储罐的自然蒸发气化能力较大，液氨储罐压力P1下降到不小于液氨储罐最低工作压力Pd，液氨储罐的自然蒸发气化量就能满足机组的氨气需求，则维持这种运行方式，液氨蒸发器不需投入，节约全部蒸汽。所述一种电厂液氨站氨气供应系统的控制方法，所述液氨储罐液相和气相并列供应氨气状态是：若液氨储罐的自然蒸发气化量小于机组用氨量，液氨储罐压力P1将不断下降；液氨储罐压力P1下降至低于液氨储罐最低工作压力Pd时，切换器T2切向Ⅱ，选择偏差计算器Δ2的偏差进入PID控制器2生成指令，控制液相供氨调节阀，调节氨气缓冲罐压力P3；当氨气缓冲罐压力P3低于供氨压力设定值P0时，液相供氨调节阀开大；氨气缓冲罐压力P3高于供氨压力设定值P0时，液相供氨调节阀关小；同时，切换器T1切向Ⅱ，选择偏差计算器Δ1的偏差进入PID控制器1生成指令，控制气相供氨调节阀，调节液氨储罐压力P1；当液氨储罐压力P1低于最低工作压力Pd时，气相供氨调节阀关小；液氨储罐压力P1高于最低工作压力Pd时，气相供氨调节阀开大；此时液氨储罐液相和气相并列供应氨气，在液氨储罐自然蒸发气化量不能满足机组的氨气需求时，则维持这种运行方式，液氨储罐的自然蒸发气化量处于可连续使用的最大值，可最大限度地节约蒸汽。所述一种电厂液氨站氨气供应系统的控制方法，所述液氨储罐液相和气相并列供应氨气时，若工况变化使机组用氨量小于液氨储罐的自然蒸发气化量时，缓冲罐压力P3将逐渐上升，在液相供氨调节阀逐渐关小至零后，缓冲罐压力P3继续上升到高于供氨压力设定值P00.02MPa(死区值)以上时，切换器T1又切向Ⅰ，选择偏差计算器Δ2的偏差进入PID控制器1生成指令，控制关小气相供氨调节阀，调节降低氨气缓冲罐压力P3；在气相供氨调节阀关小后，液氨储罐压力P1升高超过液氨储罐最低工作压力Pd，切换器T2切向Ⅰ，选择偏差计算器Δ1的偏差改为负值进入PID控制器2生成指令，控制关小液相供氨调节阀，直到全关；这时，就又切换为液氨储罐气相单独供氨气的方式；随着液氨储罐压力P1升高，液氨储罐内液氨的温度逐渐上升，液氨储罐内外的温差减小，液氨储罐的自然蒸发气化量逐渐减少至与机组用氨量相等，达到新的平衡状态。所述一种电厂液氨站氨气供应系统的控制方法，供氨压力设定值P0根据各机组设计值和运行调节特性情况设定；全厂最高负荷Pzg根据机组运行台数和预计负荷率设定；操作员只需在供氨压力设定器输入供氨压力设定值P0，在全厂最高负荷设定器202输入全厂最高负荷Pzg；函数发生器f1(x)根据全厂最高负荷Pzg计算出全厂最大供氨流量，计算公式如下：f1(x)＝kPzgkg/hk——耗氨系数，kg/MW；Pzg——全厂最高负荷，MW；f1(x)的结果输入函数发生器f2(x)，f2(x)是通过试验得到的液氨蒸发器流量与所需最小液氨储罐差压的关系曲线，f2(x)按全厂最大供氨流量计算出液氨储罐所需的差压，计算公式如下：f2(x)＝Pgdx+PjyMPaPgd——单位氨流量管道阻力，MPa/(kg/h)；x——全厂最大供氨流量，kg/h；Pjy——静压补偿值，MPa；然后f2(x)的结果与供氨压力设定值P0在加法器中相加得到液氨储罐最低工作压力Pd；限制液氨储罐最低工作压力的目的，是为了在液氨储罐气相供氨气管路发生故障时，液氨蒸发器单独供应氨气能满足全厂最高负荷需求。所述一种电厂液氨站氨气供应系统的控制方法，当液相供氨调节阀在手动时，任何工况状态下切换器T1都切向Ⅰ，气相供氨调节阀优先保证缓冲罐压力P3稳定。所述一种电厂液氨站氨气供应系统的控制方法，当液氨储罐压力P1减液氨储罐最低工作压力Pd的值≥0.02MPa时切换器T1切向Ⅰ；条件中的0.02MPa为设定的死区值，作用是防止液本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电厂液氨站氨气供应系统的控制方法，包括A、B两套互为备用的主设备的氨气供应系统，其中，液氨储罐A(1)经供液氨管、快关阀(104)连接供液氨母管，液氨储罐B(2)经供液氨管、快关阀(105)也连接供液氨母管；供液氨母管经进口阀(106)和液氨蒸发器A(3)连通，供液氨母管还经进口阀(108)和液氨蒸发器B(4)连通；液氨蒸发器A(3)经供气管道、出口阀(107)连接供气母管(113)，液氨蒸发器B(4)经供气管道、出口阀(109)也连接供气母管(113)；机组辅助蒸汽连接液氨蒸发器蒸汽调节阀(110)，汽调节阀(110)经进口阀(111)和液氨蒸发器A(3)连通，汽调节阀(110)还经进口阀(112)和液氨蒸发器B(4)连通；供气母管(113)与调节阀(114)连通，调节阀(114)经进口阀(116)和氨气缓冲罐A(5)连通，调节阀(114)还经进口阀(117)和氨气缓冲罐B(6)连通；所述液氨储罐A(1)经供气管道、快关阀(101)与供气母管(103)连通，液氨储罐B(2)经供气管道、快关阀(102)也与供气母管(103)连通；供气母管(103)与调节阀(115)连通，调节阀(115)经进口阀(116)和氨气缓冲罐A(5)连通，调节阀(115)还经进口阀(117)和氨气缓冲罐B(6)连通；氨气缓冲罐A(5)经供气管道和出口阀(118)连接供氨母管(120)，氨气缓冲罐B(6)经供气管道和出口阀(119)也连接供氨母管(120)；氨气供应系统的所有快关阀和调节阀均连接至DCS控制系统；其特征在于：所述控制方法通过DCS控制系统控制可以选择任意一套或两套主设备灵活配置，所述DCS控制系统通过控制快关阀和调节阀的工作状态，实现氨气供应系统的集中控制。/n...

【技术特征摘要】
1.一种电厂液氨站氨气供应系统的控制方法，包括A、B两套互为备用的主设备的氨气供应系统，其中，液氨储罐A(1)经供液氨管、快关阀(104)连接供液氨母管，液氨储罐B(2)经供液氨管、快关阀(105)也连接供液氨母管；供液氨母管经进口阀(106)和液氨蒸发器A(3)连通，供液氨母管还经进口阀(108)和液氨蒸发器B(4)连通；液氨蒸发器A(3)经供气管道、出口阀(107)连接供气母管(113)，液氨蒸发器B(4)经供气管道、出口阀(109)也连接供气母管(113)；机组辅助蒸汽连接液氨蒸发器蒸汽调节阀(110)，汽调节阀(110)经进口阀(111)和液氨蒸发器A(3)连通，汽调节阀(110)还经进口阀(112)和液氨蒸发器B(4)连通；供气母管(113)与调节阀(114)连通，调节阀(114)经进口阀(116)和氨气缓冲罐A(5)连通，调节阀(114)还经进口阀(117)和氨气缓冲罐B(6)连通；所述液氨储罐A(1)经供气管道、快关阀(101)与供气母管(103)连通，液氨储罐B(2)经供气管道、快关阀(102)也与供气母管(103)连通；供气母管(103)与调节阀(115)连通，调节阀(115)经进口阀(116)和氨气缓冲罐A(5)连通，调节阀(115)还经进口阀(117)和氨气缓冲罐B(6)连通；氨气缓冲罐A(5)经供气管道和出口阀(118)连接供氨母管(120)，氨气缓冲罐B(6)经供气管道和出口阀(119)也连接供氨母管(120)；氨气供应系统的所有快关阀和调节阀均连接至DCS控制系统；其特征在于：所述控制方法通过DCS控制系统控制可以选择任意一套或两套主设备灵活配置，所述DCS控制系统通过控制快关阀和调节阀的工作状态，实现氨气供应系统的集中控制。


2.根据权利要求1所述的一种电厂液氨站氨气供应系统的控制方法，其特征在于：所述DCS控制系统可以控制氨气供应系统工作在三种工作状态之一，所述三种工作状态是：液氨储罐气相单独供应氨气状态、液氨储罐液相和气相并列供应氨气状态、液氨储罐液相单独供应氨气状态。


3.根据权利要求2所述的一种电厂液氨站氨气供应系统的控制方法，其特征在于：所述液氨储罐气相单独供氨气状态是：液氨储罐投入运行初期，液氨储罐压力P1高于液氨储罐最低工作压力Pd；
切换器T1(303)切向Ⅰ，选择偏差计算器Δ2(302)的偏差进入PID控制器1(304)生成指令，控制气相供氨调节阀(115)，调节氨气缓冲罐压力P3；当氨气缓冲罐压力P3低于供氨压力设定值P0时，气相供氨调节阀开大；氨气缓冲罐压力P3高于供氨压力设定值P0时，气相供氨调节阀关小；切换器T2(305)切向Ⅰ，选择偏差计算器Δ1(301)的偏差改为负值进入PID控制器2(306)生成指令，控制液相供氨调节阀(114)，在液氨储罐压力P1高于液氨储罐最低工作压力Pd时关小液相供氨调节阀(114)，直到全关；
在此过程，液氨储罐压力P1不断下降，液氨储罐内液氨的温度随着下降，液氨储罐内外的温差也随着扩大，液氨储罐的自然蒸发气化量也越来越大；
若液氨储罐的自然蒸发气化能力较大，液氨储罐压力P1下降到不小于液氨储罐最低工作压力Pd，液氨储罐的自然蒸发气化量就能满足机组的氨气需求，则维持这种运行方式，液氨蒸发器不需投入，节约全部蒸汽；
所述液氨储罐液相和气相并列供应氨气状态是：若液氨储罐的自然蒸发气化量小于机组用氨量，液氨储罐压力P1将不断下降；液氨储罐压力P1下降至低于液氨储罐最低工作压力Pd时，切换器T2(305)切向Ⅱ，选择偏差计算器Δ2(302)的偏差进入PID控制器2(306)生成指令，控制液相供氨调节阀(114)，调节氨气缓冲罐压力P3；当氨气缓冲罐压力P3低于供氨压力设定值P0时，液相供氨调节阀(114)开大；氨气缓冲罐压力P3高于供氨压力设定值P0时，液相供氨调节阀(114)关小；同时，切换器T1(303)切向Ⅱ，选择偏差计算器Δ1(301)的偏差进入PID控制器1(304)生成指令，控制气相供氨调节阀(115)，调节液氨储罐压力P1；当液氨储罐压力P1低于最低工作压力Pd时，气相供氨调节阀(115)关小；液氨储罐压力P1高于最低工作压力Pd时，气相供氨调节阀(115)开大；此时液氨储罐液相和气相并列供应氨气，在液氨储罐的自然蒸发气化量不能满足机组的氨气需求时，则维持这种运行方式，液氨储罐的自然蒸发气化量处于可连续使用的最大值，可最大限度地节约蒸汽；
所述液氨储罐液相和气相并列供应氨气时，若工况变化使机组用氨量小于液氨储罐的自然蒸发气化量，缓冲罐压力P3将逐渐上升，在液相供氨调节阀(114)逐渐关小至零后，缓...

【专利技术属性】
技术研发人员：符亮，符平，陈华冬，劳帮壮，陈崇敬，农正军，韦江，杨小锋，刘彩利，林师严，
申请(专利权)人：华能海南发电股份有限公司海口电厂，
类型：发明
国别省市：海南;46