CN106178908A - Sncr脱硝氨水喷量的自动控制方法 - Google Patents

Sncr脱硝氨水喷量的自动控制方法 Download PDF

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杨明
王磊
刘杰
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Abstract

本发明涉及烟气脱硝技术，其公开了一种SNCR脱硝氨水喷量的自动控制方法，实现NOx补偿值自动跟踪NOx浓度变化，缩短NOx返馈时间，从而计算实时喷氨水量，提高脱硝效率，降低工人工作量。在本发明中，根据需求选择手动模式或自动模式，若选择手动模式，则手动设定NOx补偿值，脱硝系统PLC根据氨水流量计算公式计算氨水喷量；若选择自动模式，则执行以下步骤：A、实时检测当前NOx实际浓度作为NOx浓度检测反馈值，并自动输入至脱硝系统PLC中；B、脱硝系统PLC根据NOx浓度检测反馈值以及NOx浓度目标值利用PID控制算法计算输出值，在该输出值的基础上自动计算NOx补偿值；C、脱硝系统PLC根据氨水流量计算公式计算氨水喷量。本发明适用于高效脱硝控制。

Description

SNCR脱硝氨水喷量的自动控制方法
技术领域
本发明涉及烟气脱硝技术，具体涉及SNCR(选择性非催化还原)脱硝氨水喷量的自动控制方法。
背景技术
本公司采用丹麦微升SNCR脱硝系统降低NOx(氮氧化物)排放量，其NOx浓度检测、返馈是每半小时一次，现有设计为通过现场PLC直接设定NOx平均半小时值及NOx补偿值，其氨水流量计算公式：氨水流量＝(NOx浓度检测反馈值-NOx浓度目标值)×增益值+NOx补偿值，这里的“NOx浓度目标值”即为符合国家环保要求的“NOx平均半小时设定值”，由于NOx浓度值是随窑况不断变化的，因此NOx补偿值也随之变化，因只能在PLC触摸屏上改NOx补偿值，故需中控工根据NOx返馈值，通知电工或操作工修改NOx补偿值，以保证NOx排放量符合国家环保要求。
传统技术中SNCR脱硝氨水喷量控制方法存在以下问题：
1、SNCR脱硝补偿值不能根据NOx浓度变化而及时变化，固定设值滞后于氨水喷淋需求。
2、NOx浓度每半小时返馈一次，时间较长，氨水喷量与NOx浓度存在需求偏差。
3、人工修改工作量大，从发现NOx浓度不合环保要求到通知电工修改补偿值，到符合要求为止，约需要十五分钟，增加电工工作量与中控工工作量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提出一种SNCR脱硝氨水喷量的自动控制方法，实现NOx补偿值自动跟踪NOx浓度变化，缩短NOx返馈时间，从而计算实时喷氨水量，提高脱硝效率，降低工人工作量。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种SNCR脱硝氨水喷量的自动控制方法，包括：根据需求，选择手动模式或自动模式，若选择手动模式，则手动设定NOx补偿值，脱硝系统PLC根据氨水流量计算公式计算氨水喷量；
若选择自动模式，则执行以下步骤：
A、实时检测当前NOx实际浓度作为NOx浓度检测反馈值，并自动输入至脱硝系统PLC中；
B、脱硝系统PLC根据NOx浓度检测反馈值以及NOx浓度目标值利用PID控制算法计算输出值，在该输出值的基础上自动计算NOx补偿值；
C、脱硝系统PLC根据氨水流量计算公式计算氨水喷量；
其中氨水流量计算公式为：
氨水流量＝(NOx浓度检测反馈值-NOx浓度目标值)×增益值+NOx补偿值。
作为进一步优化，步骤B中，所述在输出值的基础上自动计算NOx补偿值的方法是：
NOx补偿值＝输出值+自动补偿干扰值；
其中，自动补偿干扰值的计算方式如下：
若喷淋区温度＜850℃，则自动补偿干扰值在一段时间内均为0，若喷淋区温度≥850℃，则自动补偿干扰值＝(当前温度值-10分钟内温度平均值)/8。
作为进一步优化，所述一段时间为10分钟。
本发明的有益效果是：
1、NOX补偿值不需要在SNCR现场主柜PLC触摸屏上修改，而由系统自动计算修改；
2、实现了脱硝补偿值自动跟踪、自动计算、自动改变氨水量适应NOx浓度变化，将NOx浓度排放控制在允可范围；
3、将脱硝响应时间从30分钟缩短为5分钟，提高了脱硝效率；
4、减少人工调整节频次，大幅度降低了电工、中控工工作量；
5、减少调节时间，年节约氨水成本60万元。
附图说明
图1为实施例中SNCR脱硝氨水喷量的自动控制方法原理图。
具体实施方式
在传统设计中，通过现场PLC直接设定NOx平均半小时设定值(NOx浓度目标值)以及NOX补偿值设定，由于窑炉温度波动呈线性波动造成固定设值滞后于喷淋需求，氨水需求偏差；本发明旨在提出一种SNCR脱硝氨水喷量的自动控制方法，实现NOx补偿值自动跟踪NOx浓度变化，缩短NOx返馈时间，从而计算实时喷氨水量，提高脱硝效率，降低工人工作量。
为保障跟踪精确将“NOx补偿值设定”通过PLC通讯接口映射到数据交换区，通过DCS控制直接修订，达到及时更替的目的。在西门子PLC中设定变量为real实数型变量，同步读取DCS实数型变量；本发明通过修改氨水喷量来达到有效的控制NOx的排放量，程序使用PID线性控制技术来自动控制氨水喷量。主要控制对象为NOx当前排放量，当NOx排放量大于设定时增大氨水喷量，小于设定时减少氨水喷量。其中设定了PID控制中D参数，并加入了分解炉温度的升降趋势作为一个预判断值从而有效的解决采集数据延时问题。
实施例：
如图1所示，本例中为了作为对自动控制的应急补充，仍然保留了手动设置NOx补偿值的方案，可以根据需求选择手动模式或自动模式，若选择手动模式，则手动设定NOx补偿值，脱硝系统PLC根据氨水流量计算公式计算氨水喷量；
若选择自动模式，则包括以下实施步骤：
1、实时检测当前NOx实际浓度作为NOx浓度检测反馈值，并自动输入至脱硝系统PLC中；
2、脱硝系统PLC根据NOx浓度检测反馈值以及NOx浓度目标值利用PID控制算法计算输出值，在该输出值的基础上自动计算NOx补偿值；
NOx补偿值＝输出值+自动补偿干扰值；
其中，自动补偿干扰值的计算方式如下：
若喷淋区温度＜850℃，则自动补偿干扰值在10分钟内均为0，若喷淋区温度≥850℃，则自动补偿干扰值＝(当前温度值-10分钟内温度平均值)/8。在该自动补偿干扰值公式中，分母中的“8”只是一个推荐值，具体实施时可以根据生产线的具体情况进行调整
3、脱硝系统PLC根据氨水流量计算公式计算氨水喷量；其中氨水流量计算公式为：
氨水流量＝(NOx浓度检测反馈值-NOx浓度目标值)×增益值+NOx补偿值。
这里的增益值为一个经验值，根据NOx浓度检测反馈值和氨水流量来设定。

Claims (3)

1.SNCR脱硝氨水喷量的自动控制方法，其特征在于，包括：根据需求，选择手动模式或自动模式，若选择手动模式，则手动设定NOx补偿值，脱硝系统PLC根据氨水流量计算公式计算氨水喷量；
若选择自动模式，则执行以下步骤：
A、实时检测当前NOx实际浓度作为NOx浓度检测反馈值，并自动输入至脱硝系统PLC中；
B、脱硝系统PLC根据NOx浓度检测反馈值以及NOx浓度目标值利用PID控制算法计算输出值，在该输出值的基础上自动计算NOx补偿值；
C、脱硝系统PLC根据氨水流量计算公式计算氨水喷量；
其中氨水流量计算公式为：
氨水流量＝(NOx浓度检测反馈值-NOx浓度目标值)×增益值+NOx补偿值。
2.如权利要求1所述的SNCR脱硝氨水喷量的自动控制方法，其特征在于，步骤B中，所述在输出值的基础上自动计算NOx补偿值的方法是：
NOx补偿值＝输出值+自动补偿干扰值；
其中，自动补偿干扰值的计算方式如下：
若喷淋区温度＜850℃，则自动补偿干扰值在一段时间内均为0，若喷淋区温度≥850℃，则自动补偿干扰值＝(当前温度值-10分钟内温度平均值)/8。
3.如权利要求1所述的SNCR脱硝氨水喷量的自动控制方法，其特征在于，所述一段时间为10分钟。
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