智慧巡检 - 713 - 基于自适应控制技术的智能串级喷氨 调节系统在 1000MW 等级机组中的应用 江西大唐国际抚州发电有限责任公司，宋超 摘 要：文章主要介绍，针对某电厂 2*1000MW 超超临界机组在脱硝系统投运时喷氨自动不能正常投入，无法精确控 制脱硝出口 NOx 排放浓度的问题，分析了喷氨自动控制的影响因素，对原有喷氨自动控制系统优化，优化后脱硝喷氨自 动调节可以长时间正常投入，出口 NOx 排放浓度满足了环保达标排放要求。并根据两种控制策略在脱硝的应用情况进行 能耗分析和系统稳定性分析，验证了新控制策略的优越性和可行性。 关键词：喷氨自动；串级；自适应 1 通过脱硝装置的烟道及反应器位于锅炉省煤器 后空预器前，氨喷射格栅放置在 SCR 反应器上游位 置。烟气在锅炉出口被平均分成两路，每路烟气并 行进入一个垂直布置的 SCR 反应器里，即每台锅炉 配有 2 台反应器，在反应器里烟气向下流过均流 板、催化剂层后，进入回转式空气预热器、静电除 尘、引风机和 FGD，最后通过烟囱排入大气 [1]。 SCR 脱硝反应中主要的化学反应式： 4NO + 4NH3 + O2 →4N2 + 6H2 O （1） NO + NO2 + 2NH3 →2N2 + 3H2 O （2） 其中烟气中 90%以上的 NOx 是以 NO 形式存在。 在反应过程中与 NOx 反应生成无二次污染的 N2 和 H2 O 随烟气排放。为使催化剂充分发挥作用，脱硝反应 须在一定温度区间内进行 [2]。 2 SCR 控制系统对象的动态特性取决于结构特性，SCR 脱硝控制系统具有其特殊性，从脱硝系统的工艺流 程可看到，氨喷射格栅至 SCR 反应器上游的位置是 氨气与烟气的混合区域，虽然已经喷氨，但由于最 终过程是一个化学反应，进入反应器催化剂层前， 化学反应没有产生，所以调节不会影响到控制对象。 在反应器催化剂层中进行充分反应的过程需要一定 时间，化学仪表数据的测量与内部处理换算产生时 滞 [3]，因此 SCR 脱硝控制系统对象是一个大迟延、大 惯性的控制对象。 3 3.1 优化前控制策略存在问题解析 优化前机组脱硝自动采用常规单回路 PID 控制， 在实际应用中无法满足具有大迟延、大惯性的 SCR 脱硝控制系统对象要求。经过分析优化前控制方案 存在的问题如下： 1、采用脱硝系统出口 NOx 浓度设定为定值，定 值单回路控制系统控制，对于一个大迟延、大惯性 的控制对象，常规定值单回路控制无法满足该系统 运行要求 [4]。 2、喷氨总量控制采用单 PID 控制器，出口 NOx 波动大，为了保证 NOx 波动过程不超限，通常控制 出口 NOx 平均值往往远低于环保限值，使得氨逃逸 大大提高，既增大了用氨费用，又对下游设备的安 全性造成重大隐患。 3、用折算后的 NOx 值经过滤波后作为被调量， 与运行手动输入设定值比较后进行 PID 运算， PID 参 数整定后，只能适应某一负荷段稳定工况下的要求，