CN113996157B - 一种锅炉超低排放控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种锅炉超低排放控制方法，包括还原剂用量的前馈控制及反馈控制，其中：所述前馈控制：以炉内温度更新周期为检测周期，检测炉膛温升率的变化率，当变化率小于允许偏差时，减少还原剂用量，当变化率大于允许偏差时，增加还原剂用量，当变化率在允许偏差内，维持还原剂用量不变；所述反馈控制：实时检测炉膛出口污染物排放值，当排放值低于设定值时，减少还原剂用量，当排放值高于设定值时，增加还原剂用量，当排放值与设定值偏差在允许范围内时，维持还原剂用量不变，本发明引入前馈控制，对污染物排放实时跟踪，精准控制还原剂用量，避免过量投入，因此脱硝效率高、氨逃逸排放低、还原剂用量低、自动化程度高。
Description
技术领域
本发明属于环保技术领域，特别涉及一种锅炉超低排放控制方法。
背景技术
将垃圾分类后利用垃圾焚烧炉焚烧是处理工业垃圾和城市生活垃圾问题的可行途径，在焚烧工艺中，焚烧烟气需要进行脱酸、脱硝、除尘等方可集中排放。出于环保考虑，对二氧化硫、氮氧化物的排放限值以及氨逃逸均有严格要求，例如，一些标准中要求二氧化硫、氮氧化物的排放限值分别为35，100mg/m3(小时均值)，采用氨法脱硝、氨法脱硫工艺的垃圾焚烧废气氨逃逸浓度不高于8毫克/立方米。现有措施一般是SNCR+半干法脱酸塔+活性炭+布袋除尘器，亦有部分增加SCR脱硝装置。然而目前大部分垃圾焚烧炉有如下特点：炉膛温度波动大，炉膛温度波动范围850～990℃，因此导致NOx原始排放波动大；脱硝控制难以实时跟踪，导致投入还原剂过量，因此氨逃逸偏高，难以实现NOx与氨逃逸同时达到标准，同时还原剂耗量较高。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种锅炉超低排放控制方法，具有脱硝效率高、氨逃逸排放低、还原剂用量低、自动化程度高、施工周期短、便于实施等优点。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种锅炉超低排放控制方法，包括还原剂用量的前馈控制及反馈控制，其中：
所述前馈控制：以炉内温度更新周期为检测周期，检测炉膛温升率的变化率，当变化率小于允许偏差时，减少还原剂用量，当变化率大于允许偏差时，增加还原剂用量，当变化率在允许偏差内，维持还原剂用量不变；
所述反馈控制：实时检测炉膛出口污染物排放值，当排放值低于设定值时，减少还原剂用量，当排放值高于设定值时，增加还原剂用量，当排放值与设定值偏差在允许范围内时，维持还原剂用量不变。
优选地，所述前馈控制中，利用DCS的温升率模块进行组态来实现炉膛温升率的变化率检测。
优选地，所述前馈控制中，还原剂用量的增减是在检测的时间点一次性控制还原剂投料调节阀至目标开度，即采用脉冲式调节方式。
优选地，所述反馈控制中，采用电厂烟气在线监测装置(CEMS)检测炉膛出口污染物排放值，所述污染物为氮氧化物(NOX)。
优选地，所述反馈控制中，还原剂用量的增减是通过实时控制还原剂投料调节阀至目标开度，即采用线性调节方式。
优选地，本发明还可包括氨排放控制，采用电厂烟气在线监测装置(CEMS)检测氨排放值，当氨排放值大于设定值时，增大氨络合物投入，氨排放值小于设定值时，减小氨络合物投入，当氨排放值等于设定值时，维持氨络合物的投入量。
与现有技术相比，本发明脱硝自动引入前馈控制，对污染物排放实时跟踪，精准控制还原剂用量，避免过量投入，因此脱硝效率高、氨逃逸排放低、还原剂用量低、自动化程度高；本发明仅需更换较少设备，通过逻辑控制实现主要功能，具有施工周期短、便于实施等优点。
附图说明
图1为控制方法逻辑图。
图2为氨逃逸控制方法逻辑图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。
如图1所示，本发明为一种锅炉超低排放控制方法，主要是通过调节还原剂用量来降低污染物排放，控制方法包括了前馈控制和反馈控制两大部分。
其中，前馈控制的逻辑如下：
以炉内温度更新周期为检测周期，检测炉膛温升率的变化率，当变化率小于允许偏差时，减少还原剂用量，当变化率大于允许偏差时，增加还原剂用量，当变化率在允许偏差内，维持还原剂用量不变。
反馈控制的逻辑如下：
实时检测炉膛出口污染物排放值，当排放值低于设定值时，减少还原剂用量，当排放值高于设定值时，增加还原剂用量，当排放值与设定值偏差在允许范围内时，维持还原剂用量不变。
本发明的一个实施例，前馈控制中，可利用DCS的温升率模块进行组态来实现炉膛温升率的变化率检测。具体地，在炉膛内增设炉膛温升率的变化率检测点，通过检测这些检测点的温度，由DCS的温升率模块得到炉膛温升率。示例地，检测点可设置在炉膛反应区的关键位置，例如中间位置、边缘位置等，也可多位置设置，求取均值。例如，在检测时间点t1、t2、t3、t4，对应的温度为T1、T2、T3、T4，则t2时刻的温升率为t3时刻的温升率为t4时刻的温升率为/>则t3时刻的温升率的变化率为/>t4时刻的温升率的变化率为/>检测的时间间隔可为500ms或1s，并可随着时间推移更新。
本发明的一个实施例，反馈控制中，采用电厂烟气在线监测装置(CEMS)检测炉膛出口污染物排放值，污染物主要为氮氧化物(NOX)。
本发明的前馈控制与反馈控制是同时进行的，前馈控制是根据温升率的变化进行还原剂的增减，其采用的是脉冲式调节方式，增减指令呈脉冲状态，即，还原剂用量的增减是在检测的时间点一次性控制还原剂投料调节阀至目标开度。例如，在计算好还原剂用量的增减量之后，直接控制还原剂投料调节阀，投入叠加增减量之后的还原剂实际用量，如调节阀直接减小3％。而反馈控制是根据污染物排放数值进行还原剂的增减，其采用的是线性调节方式，即，还原剂用量的增减是通过实时控制还原剂投料调节阀至目标开度。示例地，系统根据PID自动调节，给调节阀一个逐渐开闭的指令并实时调整。因此，本发明较依赖线性良好的还原剂投料调节阀。
本发明的一个实施例，前馈控制中，允许偏差相当于“小信号切除功能”，可在[-5％,+5％]内选择，具体使用时，需根据实际设备情况以及调试情况确定。
本发明的一个实施例还包括氨排放控制，参考图2，采用电厂烟气在线监测装置(CEMS)检测氨排放值，当氨排放值大于设定值时，增大氨络合物投入，氨排放值小于设定值时，减小氨络合物投入，当氨排放值等于设定值时，维持氨络合物的投入量。
本发明的工作原理是：
电厂CEMS在烟囱上，从检测到污染物变化后再调整还原剂投入量有一个滞后，而本发明的前馈控制与反馈控制是同时进行的，在前馈+反馈的作用下，因炉膛温度实时刷新，同时炉膛温度影响污染物原始生成量，所以若温升率的变化率较大，系统就可以提前调整还原剂投入量。所以本发明可以控制还原剂的投入是“及时的、适量的”，结合尾部氨络合物的自动投入，可以节省还原剂用量，同时避免氨逃逸过高，同时达到脱硝效率提高的目的。目前超低排放氨氮比在1.5-2，采用本工艺，在理想状态下，可以控制1.5以下，接近1。
以上对本发明的一个实例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所做出的变化与改进等，均应仍归属于本发明的涵盖范围之内。
Claims (4)
1.一种锅炉超低排放控制方法，包括还原剂用量的前馈控制、反馈控制及氨排放控制，其特征在于：
所述前馈控制：以炉内温度更新周期为检测周期，检测炉膛温升率的变化率，当变化率小于允许偏差时，减少还原剂用量，当变化率大于允许偏差时，增加还原剂用量，当变化率在允许偏差内，维持还原剂用量不变；所述前馈控制中，还原剂用量的增减是在检测的时间点一次性控制还原剂投料调节阀至目标开度，即采用脉冲式调节方式；
所述反馈控制：实时检测炉膛出口污染物排放值，当排放值低于设定值时，减少还原剂用量，当排放值高于设定值时，增加还原剂用量，当排放值与设定值偏差在允许范围内时，维持还原剂用量不变；
所述氨排放控制，采用电厂烟气在线监测装置(CEMS)检测氨排放值，当氨排放值大于设定值时，增大氨络合物投入，氨排放值小于设定值时，减小氨络合物投入，当氨排放值等于设定值时，维持氨络合物的投入量。
2.根据权利要求1所述锅炉超低排放控制方法，其特征在于，所述前馈控制中，利用DCS的温升率模块进行组态来实现炉膛温升率的变化率检测。
3.根据权利要求1所述锅炉超低排放控制方法，其特征在于，所述反馈控制中，采用电厂烟气在线监测装置(CEMS)检测炉膛出口污染物排放值，所述污染物为氮氧化物(NOX)。
4.根据权利要求1所述锅炉超低排放控制方法，其特征在于，所述反馈控制中，还原剂用量的增减是通过实时控制还原剂投料调节阀至目标开度，即采用线性调节方式。
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| GR01 | Patent grant | ||
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