660MW超临界机组脱硝系统优化控制研究

发布时间：2019-08-12 09:37

【摘要】：随着我国经济飞速发展,国内电力需求总量及总装机量也在逐年持续稳定增加,而燃煤机组在我国能源结构中的主体地位很长一段时间内不会动摇。因此,火电机组燃烧所产生的NO_x等大气污染物对环境所形成的压力日益严峻。目前,燃煤锅炉主要采用低氮燃烧技术和烟气脱硝技术来控制烟囱出口的NO_x排放量。低氮燃烧器的运用尽管在总量上大大降低了氮氧化物的生成,但难以达到目标环保排放标准,而且还催生了水冷壁低温腐蚀的发生。选择性催化还原技术(SCR)能使燃煤机组达到较高的脱硝效率,且工业调节要求较低,性价比较高,因此SCR技术是目前火电厂应用最广、效果较好的烟气脱硝技术。SCR脱硝过程中普遍采用PID串级调节控制脱硝喷氨量,在机组稳定运行时,能较好的控制出口氮氧化物的生成,但在变工况情况下,系统呈现出的非线性、大惯性,难以确保最佳的氨氮摩尔比。喷氨量过少,难以保障出口烟气的氮氧化物排放,喷氨较多,不仅造成液氨的浪费,增加氨逃逸量,严重时会导致空预器的堵塞,严重影响机组的正常运行。保证NO_x排放浓度符合现有环保标准,意义重大,因此需要进行机组脱硝系统的控制优化。本文对宁夏京能宁东发电有限责任公司660MW超临界机组脱硝系统进行了整体介绍,并介绍了该厂在实施“超低排放”过程中发生的各类问题。本文通过数据相关性发现脱硝流场不均这一问题,并对比目前的主流解决方案,采用喷氨流场在线均布试验解决了脱硝喷氨流场均布问题。在分析脱硝系统历史趋势时,发现脱硝喷氨调节系统控制特性较差,采用改造脱硝CEMS系统管线的方案解决了脱硝控制系统采样迟延高这一问题;通过改造脱硝CEMS系统反吹时的喷氨逻辑,提高了脱硝系统反吹时的控制精度;通过剖析原脱硝系统控制方案,发现控制逻辑设置缺陷,对控制逻辑进行优化;通过现场大量的实验,对脱硝系统串级控制回路通过加设Smith预估器,进行优化并对PID参数重新进行了整定,提高了脱硝系统的控制品质;最后通过优化脱硝控制系统前馈回路,在机组升降负荷过程中,使喷氨更直接更可靠,优化了脱硝系统的控制逻辑,最终实现了机组NO_x的超低排放。
【图文】：

6图 2-1 脱硝系统流程图SCR 脱硝系统主要液氨供给区和脱硝反应区构成。SCR 脱硝系统的结构见图 2-1。液氨供给区主要作用是：将纯度为 99.5%的液氨通过蒸汽加热系统将其

图 2-2 脱硝系统烟道2.4 本章小结本章主要对脱硝系统运行流程进行简要介绍，并介绍了京能宁东电厂脱硝系统最核心的催化剂参数及催化剂布置情况，最终介绍了脱硝喷氨烟道布置整
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：X773

【参考文献】

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本文编号：2525631