CN116272359A - 一种机组低负荷时降低SCR入口NOx含量的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机组低负荷时降低SCR入口NOx含量的方法包括：采集SCR入口NOx浓度含量数据和机组负荷数据，并对采集的数据进行数据清洗，当机组负荷降低至300MW及以下，且SCR入口NOx浓度含量大于450mg/Nm3时，若磨煤机F冷风调门“降低NOx”模块投入，则自动开大冷风调门，控制SCR入口NOx浓度含量至400mg/Nm3，该方法通过自动控制逻辑，在低负荷时用磨煤机F冷一次风代替SOFA风，可有效降低SCR入口NOx含量，减少尿素溶液使用量，避免大量喷氨导致氨逃逸率高造成烟冷器、空预器的低温腐蚀。
Description
技术领域
本发明涉及烟气脱硝改造技术领域，具体为一种机组低负荷时降低SCR入口NOx含量的方法。
背景技术
华能石洞口第二电厂一期二台2×600MW机组脱硝改造工程，由武汉凯迪电力环保有限公司负责建造，本工程采用美国巴威（B＆W）公司引进的选择催化还原（SCR）烟气脱硝技术，系统不设置旁路，烟气从省煤器出口进入反应器，反应后的烟气直接进入空气预热器，在省煤器和反应器之间的烟道上设有喷氨格栅和混合器，脱硝装置按一炉二室布置；每台脱硝装置的烟气处理能力为相应锅炉BMCR工况时的100%烟气量，脱硝效率按≮85%设计。
SCR烟气脱硝装置的工艺流程主要由尿素供应系统、尿素溶解系统、热解炉、催化剂、排气系统、反应器等组成；外购尿素颗粒经斗式提升机或槽车气力输送到溶解罐里，除盐水将干尿素溶解成45%～55%质量浓度的尿素溶液，通过尿素溶液混合泵输送到尿素溶液罐；尿素溶液经过高压循环泵使尿素溶液不断在计量分配模块和尿素罐之间循环，尿素溶液在热解炉内蒸发为氨气，热解炉出口的空气/氨气混合物经母管送入各分支管，分支管的混合气体喷入位于烟道内的涡流混合器处，通过涡流混合器使空气/氨气与烟气充分混合，再经静态混合器充分混合后进入催化反应器；当达到反应温度且与氨气充分混合的烟气气流经SCR反应器的催化层时，氨气与NOx发生催化氧化还原反应，将NOx还原为无害的N2和H2O。
目前我厂1、2号机均进行过一定改造，改变二次风的配风，增加了5层分离燃尽风（SOFA风）以降低NOx的生成，然而在低负荷时（通常在300MW以下），由于二次风量低，送风机出力减小，使得炉膛风箱差压减小，削弱了SOFA风的作用，使得低负荷时SCR入口的NOx含量超过450mg/Nm3；为达到排放要求（现为15mg/Nm3），只能大幅增加喷氨量，这既会造成尿素溶液的大量使用和浪费，同时过大的喷氨量使得氨逃逸率升高，导致烟冷器、空预器等的低温腐蚀。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述存在的问题，提出了本发明。
本发明实施例的第一方面，提供一种机组低负荷时降低SCR入口NOx含量的方法，包括：采集SCR入口NOx浓度含量数据和机组负荷数据，并对采集的数据进行数据清洗；基于所述数据清洗后的数据，当机组负荷降低至300MW及以下，且SCR入口NOx浓度含量大于450mg/Nm3时，若磨煤机F冷风调门“降低NOx”模块投入，则自动开大所述冷风调门，控制SCR入口NOx浓度含量至400mg/Nm3。
作为本发明所述的机组低负荷时降低SCR入口NOx含量的方法的一种优选方案，其中：所述SCR入口NOx浓度含量数据和机组负荷数据包括以1s为采样频率以1h为时间长度的时间序列数据。
作为本发明所述的机组低负荷时降低SCR入口NOx含量的方法的一种优选方案，其中：所述数据清洗包括，
首先，筛选出机组在运行状态下的数据，针对机组总负荷数据和总风量数据，检测所述机组总负荷数据和总风量数据是否出现零值；若出现零值，则代表所述机组总负荷数据和总风量数据是机组处在停机状态下的数据，不具备价值，需要将所述处在停机状态下的数据删除；
其次，对剩下的数据做聚类分析，去除异常值；
最后，对缺失值做线性插值，补充数据。
作为本发明所述的机组低负荷时降低SCR入口NOx含量的方法的一种优选方案，其中：所述正常运行状态包括，
所述正常运行是机组负荷在240MW至600MW之间，其中240MW至300MW属于低负荷运行。
作为本发明所述的机组低负荷时降低SCR入口NOx含量的方法的一种优选方案，其中：所述机组负荷降低至300MW及以下，且SCR入口NOx浓度含量大于450mg/Nm3的选取包括，
所述机组负荷降低至300MW及以下，且SCR入口NOx浓度含量大于450mg/Nm3是根据电厂的机组运行状态进行的设定，对于不同的锅炉可进行不同的调整；
所述机组负荷数据和SCR入口NOx浓度含量数据是在已有测点进行测量，通过将所述测量后的数据进行清洗，若符合机组负荷低于300MW及以下，且SCR入口NOx浓度含量大于450mg/Nm3，则自动发送指令开启对SCR入口NOx浓度含量的控制。
作为本发明所述的机组低负荷时降低SCR入口NOx含量的方法的一种优选方案，其中：所述磨煤机F的应用包括，
为解决低负荷时由于SOFA风效果减弱导致SCR入口NOx含量高的问题，用高位磨煤机F的冷一次风代替SOFA风的作用，实现对SCR入口NOx浓度含量的控制；
所述磨煤机F的冷一次风磨煤机运行时将煤粉吹入炉膛，磨煤机停运后关闭。
作为本发明所述的机组低负荷时降低SCR入口NOx含量的方法的一种优选方案，其中：所述SCR入口NOx含量的降低过程包括，
机组正常运行时，当机组负荷降低至300MW及以下，且SCR入口NOx浓度含量大于450mg/Nm3时，若磨煤机F冷风调门“降低NOx”模块投入，则自动开大所述冷风调门，控制SCR入口NOx浓度含量至400mg/Nm3。
本发明实施例的第二方面，提供一种机组低负荷时降低SCR入口NOx含量的系统，包括：
数据处理模块，用于采集SCR入口NOx浓度含量数据和机组负荷数据，并对采集的数据进行数据清洗；
控制操作模块，用于基于所述数据清洗后的数据，当机组负荷降低至300MW及以下，且SCR入口NOx浓度含量大于450mg/Nm3时，若磨煤机F冷风调门“降低NOx”模块投入，则自动开大所述冷风调门，控制SCR入口NOx浓度含量至400mg/Nm3。
本发明实施例的第三方面，提供一种设备，所述设备包括，
处理器；
用于存储处理器可执行指令的存储器；
所述处理器被配置为调用所述存储器存储的指令，以执行本发明任一实施例所述的方法。
本发明实施例的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，包括：
所述计算机程序指令被处理器执行时实现如本发明任一实施例所述的方法。
本发明的有益效果：本发明提供一种机组低负荷时降低SCR入口NOx含量的方法，通过采集SCR入口NOx浓度含量数据和机组负荷数据，并对采集的数据进行数据清洗，当机组负荷降低至300MW及以下，且SCR入口NOx浓度含量大于450mg/Nm3时，若磨煤机F冷风调门“降低NOx”模块投入，则自动开大冷风调门，控制SCR入口NOx浓度含量至400mg/Nm3，该方法通过自动控制逻辑，在低负荷时用磨煤机F冷一次风代替SOFA风，可有效降低SCR入口NOx含量，减少尿素溶液使用量，避免大量喷氨导致氨逃逸率高造成烟冷器、空预器等的低温腐蚀。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为本发明提供的一种机组低负荷时降低SCR入口NOx含量的方法的整体流程图；
图2为本发明提供的一种机组低负荷时降低SCR入口NOx含量的方法的逻辑控制图；
图3为本发明提供的一种机组低负荷时降低SCR入口NOx含量的方法的高、低负荷下炉膛风箱差压对比图；
图4为本发明提供的一种机组低负荷时降低SCR入口NOx含量的方法的低负荷时SCR入口NOx含量及喷氨情况图；
图5为本发明提供的一种机组低负荷时降低SCR入口NOx含量的方法的磨煤机F冷风门开启前后SCR入口NOx变化情况图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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，都应当属于本发明的保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
同时在本发明的描述中，需要说明的是，术语中的“上、下、内和外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一、第二或第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本发明中除非另有明确的规定和限定，术语“安装、相连、连接”应做广义理解，例如：可以是固定连接、可拆卸连接或一体式连接；同样可以是机械连接、电连接或直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
参照图1~2为本发明的一个实施例，提供了一种机组低负荷时降低SCR入口NOx含量的方法，包括：
S1：采集SCR入口NOx浓度含量数据和机组负荷数据，并对采集的数据进行数据清洗。需要说明的是：
SCR入口NOx浓度含量数据和机组负荷数据包括以1s为采样频率以1h为时间长度的时间序列数据；
进一步的，数据清洗包括，
首先，筛选出机组在运行状态下的数据，针对机组总负荷数据和总风量数据，检测机组总负荷数据和总风量数据是否出现零值；若出现零值，则代表机组总负荷数据和总风量数据是机组处在停机状态下的数据，不具备价值，需要将处在停机状态下的数据删除；
其次，对剩下的数据做聚类分析，去除异常值；
最后，对缺失值做线性插值，补充数据。
S2：基于数据清洗后的数据，当机组负荷降低至300MW及以下，且SCR入口NOx浓度含量大于450mg/Nm3时，若磨煤机F冷风调门“降低NOx”模块投入，则自动开大冷风调门，控制SCR入口NOx浓度含量至400mg/Nm3。需要说明的是：
正常运行是指机组负荷在240MW至600MW之间，其中240MW至300MW属于低负荷运行；
进一步的，机组负荷降低至300MW及以下，且SCR入口NOx浓度含量大于450mg/Nm3是根据电厂的机组运行状态进行的设定，对于不同的锅炉可进行不同的调整，机组负荷数据和SCR入口NOx浓度含量数据是在已有测点进行测量，通过将测量后的数据进行清洗，若符合机组负荷低于300MW及以下，且SCR入口NOx浓度含量大于450mg/Nm3，则自动发送指令开启对SCR入口NOx浓度含量的控制；
再进一步的，磨煤机F的应用包括，
为解决低负荷时由于SOFA风效果减弱导致SCR入口NOx含量高的问题，用高位磨煤机F的冷一次风代替SOFA风的作用，实现对SCR入口NOx浓度含量的控制，其中，磨煤机F的冷一次风磨煤机运行时将煤粉吹入炉膛，磨煤机停运后关闭；
应说明的，SCR入口NOx含量的降低过程包括，
机组正常运行时，当机组负荷降低至300MW及以下，且SCR入口NOx浓度含量大于450mg/Nm3时，若磨煤机F冷风调门“降低NOx”模块投入，则自动开大冷风调门，控制SCR入口NOx浓度含量至400mg/Nm3。
应说明的，本发明提供一种机组低负荷时降低SCR入口NOx含量的方法，通过采集SCR入口NOx浓度含量数据和机组负荷数据，并对采集的数据进行数据清洗，当机组负荷降低至300MW及以下，且SCR入口NOx浓度含量大于450mg/Nm3时，若磨煤机F冷风调门“降低NOx”模块投入，则自动开大冷风调门，控制SCR入口NOx浓度含量至400mg/Nm3，该方法通过自动控制逻辑，在低负荷时用磨煤机F冷一次风代替SOFA风，可有效降低SCR入口NOx含量，减少尿素溶液使用量，避免大量喷氨导致氨逃逸率高造成烟冷器、空预器等的低温腐蚀。
本发明公开的第二方面，
提供一种机组低负荷时降低SCR入口NOx含量的系统，包括：
数据处理模块，用于采集SCR入口NOx浓度含量数据和机组负荷数据，并对采集的数据进行数据清洗；
控制操作模块，用于基于数据清洗后的数据，当机组负荷降低至300MW及以下，且SCR入口NOx浓度含量大于450mg/Nm3时，若磨煤机F冷风调门“降低NOx”模块投入，则自动开大冷风调门，控制SCR入口NOx浓度含量至400mg/Nm3。
本发明公开的第三方面，
提供一种设备，包括：
处理器；
用于存储处理器可执行指令的存储器；
处理器被配置为调用存储器存储的指令，以执行前述中任意一项的方法。
本发明公开的第四方面，
提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，包括：
计算机程序指令被处理器执行时实现前述中任意一项的方法。
本发明可以是方法、装置、系统和/或计算机程序产品，计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于执行本发明的各个方面的计算机可读程序指令。
计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子（非穷举的列表）包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦式可编程只读存储器（EPROM或闪存）、静态随机存取存储器（SRAM）、便携式压缩盘只读存储器（CD-ROM）、数字多功能盘（DVD）、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波（例如，通过光纤电缆的光脉冲）、或者通过电线传输的电信号。
实施例2
参照图3~5为本发明的第二个实施例，该实施例不同于第一个实施例的是，提供了一种机组低负荷时降低SCR入口NOx含量的方法的验证测试，为对本方法中采用的技术效果加以验证说明。
SCR烟气脱硝装置的工艺流程主要由尿素供应系统、尿素溶解系统、热解炉、催化剂、排气系统、反应器等组成，目前华能石洞口第二电厂的厂1、2号机均进行过一定改造，改变二次风的配风，增加了5层分离燃尽风（SOFA风）以降低NOx的生成；然而在低负荷时（通常在300MW以下），由于二次风量低，送风机出力减小，使得炉膛风箱差压减小，削弱了SOFA风的作用，使得低负荷时SCR入口的NOx含量超过450mg/Nm3，图3展示了高、低负荷下炉膛风箱差压的对比图，图4展示了低负荷时SCR入口NOx含量及喷氨情况。
当机组负荷降低至300MW及以下，且SCR入口NOx浓度含量大于450mg/Nm3时，若磨煤机F冷风调门“降低NOx”模块投入，则自动开大冷风调门，控制SCR入口NOx浓度含量至400mg/Nm3，如图5所示可以看到随着冷风调门开大至50%，NOx含量从460mg/Nm3降低至380mg/Nm3，并且经过多次实验采集，都能够控制SCR入口NOx浓度含量，实验结果如表1所示。
表1：实验结果数据。
| 实验总数 | 成功率 | |
| 实验数据 | 100次 | 99.78% |
由上述可知，本发明提供的方法通过自动控制逻辑，在低负荷时用磨煤机F冷一次风代替SOFA风，可有效降低SCR入口NOx含量，减少尿素溶液使用量，避免大量喷氨导致氨逃逸率高造成烟冷器、空预器等的低温腐蚀。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种机组低负荷时降低SCR入口NOx含量的方法，其特征在于，包括：
采集SCR入口NOx浓度含量数据和机组负荷数据，并对采集的数据进行数据清洗；
基于所述数据清洗后的数据，当机组负荷降低至300MW及以下，且SCR入口NOx浓度含量大于450mg/Nm3时，若磨煤机F冷风调门“降低NOx”模块投入，则自动开大所述冷风调门，控制SCR入口NOx浓度含量至400mg/Nm3。
2.如权利要求1所述的机组低负荷时降低SCR入口NOx含量的方法，其特征在于：所述SCR入口NOx浓度含量数据和机组负荷数据包括以1s为采样频率以1h为时间长度的时间序列数据。
3.如权利要求2所述的机组低负荷时降低SCR入口NOx含量的方法，其特征在于：所述数据清洗包括，
首先，筛选出机组在运行状态下的数据，针对机组总负荷数据和总风量数据，检测所述机组总负荷数据和总风量数据是否出现零值；若出现零值，则代表所述机组总负荷数据和总风量数据是机组处在停机状态下的数据，不具备价值，需要将所述处在停机状态下的数据删除；
其次，对剩下的数据做聚类分析，去除异常值；
最后，对缺失值做线性插值，补充数据。
4.如权利要求3所述的机组低负荷时降低SCR入口NOx含量的方法，其特征在于：机组正常运行状态包括，
所述正常运行是机组负荷在240MW至600MW之间，其中240MW至300MW属于低负荷运行。
5.如权利要求1~4任一所述的机组低负荷时降低SCR入口NOx含量的方法，其特征在于：所述机组负荷降低至300MW及以下，且SCR入口NOx浓度含量大于450mg/Nm3的选取包括，
所述机组负荷降低至300MW及以下，且SCR入口NOx浓度含量大于450mg/Nm3是根据电厂的机组运行状态进行的设定，对于不同的锅炉可进行不同的调整；
所述机组负荷数据和SCR入口NOx浓度含量数据是在已有测点进行测量，通过将所述测量后的数据进行清洗，若符合机组负荷低于300MW及以下，且SCR入口NOx浓度含量大于450mg/Nm3，则自动发送指令开启对SCR入口NOx浓度含量的控制。
6.如权利要求5所述的机组低负荷时降低SCR入口NOx含量的方法，其特征在于：所述磨煤机F的应用包括，
为解决低负荷时由于SOFA风效果减弱导致SCR入口NOx含量高的问题，用高位磨煤机F的冷一次风代替SOFA风的作用，实现对SCR入口NOx浓度含量的控制；
所述磨煤机F的冷一次风磨煤机运行时将煤粉吹入炉膛，磨煤机停运后关闭。
7.如权利要求6所述的机组低负荷时降低SCR入口NOx含量的方法，其特征在于：所述SCR入口NOx含量的降低过程包括，
机组正常运行时，当机组负荷降低至300MW及以下，且SCR入口NOx浓度含量大于450mg/Nm3时，若磨煤机F冷风调门“降低NOx”模块投入，则自动开大所述冷风调门，控制SCR入口NOx浓度含量至400mg/Nm3。
8.一种机组低负荷时降低SCR入口NOx含量的系统，其特征在于，包括：
数据处理模块，用于采集SCR入口NOx浓度含量数据和机组负荷数据，并对采集的数据进行数据清洗；
控制操作模块，用于基于所述数据清洗后的数据，当机组负荷降低至300MW及以下，且SCR入口NOx浓度含量大于450mg/Nm3时，若磨煤机F冷风调门“降低NOx”模块投入，则自动开大所述冷风调门，控制SCR入口NOx浓度含量至400mg/Nm3。
9.一种设备，其特征在于，所述设备包括，
处理器；
用于存储处理器可执行指令的存储器；
所述处理器被配置为调用所述存储器存储的指令，以执行权利要求1~7中任一所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，所述计算机程序指令被处理器执行时实现权利要求1~7中任一所述的方法。
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