CN113856464A - 一种高跟随性的scr脱硝控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高跟随性的SCR脱硝控制系统及方法，矩阵式烟气流量计、入口NOx快速测量仪表、分区喷氨格栅、分区烟气混合器及喷氨格栅后NOx取样点沿烟气流动方向依次分布，且喷氨格栅后NOx取样点与微型脱硝反应器的入口相连通，微型脱硝反应器的出口与高精度NOx测量分析仪的入口相连通，NOx测量分析仪的输出端、入口NOx快速测量仪表的输出端及矩阵式烟气流量计的输出端与控制系统的输入端相连接，控制系统的输出端与氨调节阀的控制端相连通，氨源的出口经氨调节阀与喷氨格栅的入口相连通，该系统及方法能够显著提升喷氨控制的跟随性，满足超低排放以及更高精度要求的脱硝控制要求。
Description
技术领域
本发明属于脱硝技术领域，涉及一种高跟随性的SCR脱硝控制系统及方法。
背景技术
当前的SCR测量与喷氨控制方法，是通过对SCR出口NOx浓度进行测量，并反馈调节喷氨调节阀开度的方法。由于SCR出口NOx浓度的测量原理，均为抽取烟气经预处理后进入分析仪，然后测量出NOx浓度。这种方法往往时间上迟延1到5分钟，测量的滞后性使得SCR喷氨难以及时根据锅炉工况的实际变化来进行调整，因而SCR出口NOx浓度往往出现较大的波动。尤其是在超低排放后，脱硝出口需达到50mg/m3的排放要求时，大幅度的NOx浓度波动使得锅炉运行人员不得不退出脱硝自动控制转而变成人工控制。而人工控制往往因为精力有限，以及脱硝出口测量的迟延，控制品质也难以满足要求，因而往往是过量喷氨状态，使得后续设备如空预器、低低温省煤器等的硫酸氢氨堵塞问题非常普遍。
即使当前已有对锅炉产生NOx浓度值进行预测的前馈模型，但由于锅炉燃烧的复杂性，喷氨跟随性仅能在较小幅度上得到提升，仍然不能完全满足脱硝控制要求。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种高跟随性的SCR脱硝控制系统及方法，该系统及方法能够显著提升喷氨控制的跟随性，满足超低排放以及更高精度要求的脱硝控制要求。
为达到上述目的，本发明所述的高跟随性的SCR脱硝控制系统包括控制系统及若干调节组件，SCR入口烟道分为若干分区域，一个区域对应一组测量及调节组件，所述测量及调节组件包括分区喷氨格栅、分区烟气混合器、入口NOx快速测量仪表、矩阵式烟气流量计、喷氨格栅后NOx取样点、微型脱硝反应器及NOx测量分析仪，其中，矩阵式烟气流量计、入口NOx快速测量仪表、喷氨格栅、分区烟气混合器及喷氨格栅后NOx取样点沿烟气流动方向依次分布，且喷氨格栅后NOx取样点与微型脱硝反应器的入口相连通，微型脱硝反应器的出口与NOx测量分析仪的入口相连通，NOx测量分析仪的输出端、入口NOx快速测量仪表的输出端及矩阵式烟气流量计的输出端与控制系统的输入端相连接，控制系统的输出端与氨调节阀的控制端相连通，氨源的出口经氨调节阀与喷氨格栅的入口相连通。
本发明所述的高跟随性的SCR脱硝控制方法包括以下步骤：
通过喷氨格栅后NOx取样点抽取带氨的烟气，再送入微型脱硝反应器中进行反应，然后将脱硝反应后的烟气送入NOx测量分析仪中进行NOx浓度测量，并将测量得到的NOx浓度作为该分区内SCR反应器后烟气的NOx浓度，通过入口原位NOx仪表测量脱硝处理前所在分区内的NOx浓度，通过矩阵式烟气流量计测量所在分区内烟气的流量，控制系统根据矩阵式烟气流量计的测量结果及入口原位NOx仪表的测量结果计算所在分区内总的NOx含量，根据该分区内总的NOx含量以及所需控制的目标值计算该分区所需还原剂用量，然后根据该分区所需还原剂用量控制氨调节阀的开度，以喷入所需还原剂用量的氨。
将矩阵式烟气流量计的测量结果与入口原位NOx仪表的测量结果相乘，并将相乘的结果作为分区内总的NOx含量。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的高跟随性的SCR脱硝控制系统及方法在具体操作时，利用喷氨格栅后NOx测量分析仪的测量数据进行反馈调节，以计算还原剂用量，再以此控制氨调节阀，继而控制喷入的还原剂用量，显著提升喷氨控制的跟随性，使脱硝出口NOx浓度控制稳定，波动小，满足超低排放以及更高精度要求的脱硝控制要求，从而降低氨逃逸水平，减轻或避免空预器等后续设备的堵塞。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中A方向的示意图。
其中，1为矩阵式烟气流量计、2为入口NOx快速测量仪表、3为分区喷氨格栅、4为分区烟气混合器、5为喷氨格栅后NOx取样点、6为微型脱硝反应器、7为高精度NOx测量分析仪。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本发明公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本发明公开的概念。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
在附图中示出了根据本发明公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
参考图1及图2，本发明所述的高跟随性的SCR脱硝控制系统包括控制系统及若干调节组件，SCR入口烟道分为若干分区域，每个区域对应一组测量及调节组件，各调节组件均包括分区喷氨格栅3、分区烟气混合器4、入口NOx快速测量仪表2、矩阵式烟气流量计1、喷氨格栅后NOx取样点5、微型脱硝反应器6及NOx测量分析仪7，其中，矩阵式烟气流量计1、入口原位NOx仪表2、喷氨格栅3、分区烟气混合器4及喷氨格栅后NOx取样点5沿烟气流动方向依次分布，且喷氨格栅后NOx取样点5与微型脱硝反应器6的入口相连通，微型脱硝反应器6的出口与NOx测量分析仪7的入口相连通，NOx测量分析仪7的输出端、入口原位NOx仪表2的输出端及矩阵式烟气流量计1的输出端与控制系统的输入端相连接，控制系统的输出端与氨调节阀的控制端相连通，氨源的出口经氨调节阀与喷氨格栅3的入口相连通。
本发明所述的高跟随性的SCR脱硝控制方法包括以下步骤：
通过喷氨格栅后NOx取样点5抽取带氨的烟气，再送入微型脱硝反应器6中进行反应，然后将脱硝反应后的烟气送入NOx测量分析仪7中进行NOx浓度测量，并将测量得到的NOx浓度作为该分区内SCR反应器后烟气的NOx浓度，通过入口原位NOx仪表2测量脱硝处理前所在分区的NOx浓度，通过矩阵式烟气流量计1测量所在分区内烟气的流量，控制系统将矩阵式烟气流量计1的测量结果与入口原位NOx仪表2的测量结果相乘，并将相乘的结果作为该分区内总的NOx含量，根据该分区内总的NOx含量以及所需控制的目标值计算该分区所需还原剂用量，然后根据该分区所需还原剂用量控制氨调节阀的开度，以喷入所需还原剂量的氨。
需要说明的是，由于测量仪表的测量精度及表计长时间的漂移，将导致脱硝出口NOx浓度与目标值存在较小的偏差，本发明利用喷氨格栅3后NOx测量分析仪7的测量数据进行反馈调节，使其精准达到目标值，从而将脱硝出口NOx浓度调平，大幅度提升喷氨的跟随性。
Claims (4)
1.一种高跟随性的SCR脱硝控制系统，其特征在于，包括控制系统及若干调节组件，SCR入口烟道分为若干分区域，一个区域对应一组测量及调节组件，所述测量及调节组件包括分区喷氨格栅(3)、分区烟气混合器(4)、入口原位NOx仪表(2)、矩阵式烟气流量计(1)、喷氨格栅后NOx取样点(5)、微型脱硝反应器(6)及NOx测量分析仪(7)，其中，矩阵式烟气流量计(1)、入口原位NOx仪表(2)、喷氨格栅(3)、分区烟气混合器(4)及喷氨格栅后NOx取样点(5)沿烟气流动方向依次分布，且喷氨格栅后NOx取样点(5)与微型脱硝反应器(6)的入口相连通，微型脱硝反应器(6)的出口与高精度NOx测量分析仪(7)的入口相连通，NOx测量分析仪(7)的输出端、入口NOx快速测量仪表(2)的输出端及矩阵式无延迟烟气流量计(1)的输出端与控制系统的输入端相连接，控制系统的输出端与氨调节阀的控制端相连通，氨源的出口经氨调节阀与喷氨格栅(3)的入口相连通。
2.一种高跟随性的SCR脱硝控制方法，其特征在于，基于权利要求1所述的高跟随性的SCR脱硝控制系统，包括以下步骤：
通过NOx取样点(5)抽取分区喷氨格栅后带氨的经分区混合器充分混合后的烟气，再送入微型脱硝反应器(6)中进行反应，然后将脱硝反应后的烟气送入NOx测量分析仪(7)中进行NOx浓度测量，并将测量得到的NOx浓度作为该分区内SCR反应器后烟气的NOx浓度，通过入口NOx快速测量仪表(2)测量脱硝处理前所在分区内的NOx浓度，通过矩阵式烟气流量计(1)测量所在分区内烟气的流量，控制系统根据矩阵式烟气流量计(1)的测量结果及入口NOx快速测量仪表(2)的测量结果计算所在分区内总的NOx含量，根据该分区内总的NOx含量以及所需控制的目标值计算该分区所需还原剂用量，然后根据该分区所需还原剂用量控制氨调节阀的开度，以喷入所需还原剂用量的氨。
3.根据权利要求2所述的高跟随性的SCR脱硝控制方法，其特征在于，将矩阵式烟气流量计(1)的测量结果与入口NOx快速测量仪表(2)的测量结果相乘，并将相乘的结果作为分区内总的NOx含量。
4.根据权利要求2所述的高跟随性的SCR脱硝控制方法，其特征在于，利用喷氨格栅(3)后NOx测量分析仪(7)的测量数据进行反馈调节，使其精准达到目标值，从而将脱硝出口NOx浓度调平，大幅度提升喷氨的跟随性。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114699889A (zh) * | 2022-04-19 | 2022-07-05 | 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 | 一种可准确控制喷氨量的scr脱硝系统 |
| CN114870627A (zh) * | 2022-05-30 | 2022-08-09 | 西安热工研究院有限公司 | 一种燃煤电厂scr脱硝分区精准喷氨控制方法及系统 |
| CN114887485A (zh) * | 2022-05-30 | 2022-08-12 | 西安热工研究院有限公司 | 一种燃煤电厂scr脱硝喷氨测量控制系统及方法 |
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-
2021
- 2021-11-12 CN CN202111354075.6A patent/CN113856464A/zh active Pending
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| CN114887485B (zh) * | 2022-05-30 | 2023-11-03 | 西安热工研究院有限公司 | 一种燃煤电厂scr脱硝喷氨测量控制系统及方法 |
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