基于引风机出口NOx浓度快速测量反馈控制SCR喷氨量的结构及其方法

技术领域

本发明涉及一种基于引风机出口NOx浓度快速测量反馈控制SCR喷氨量的方法及其结构，属于大型燃煤电站烟气脱硝领域。

背景技术

目前，大型燃煤电站普遍采用SCR脱硝装置来降低烟气中NOx排放浓度。SCR利用NH

SCR喷氨量控制一般采用“前馈+反馈”的控制方式，前馈主信号为SCR脱硝装置入口NOx浓度及烟气流量，而反馈主信号为SCR出口NOx浓度或烟囱入口NOx浓度。总体上看，SCR喷氨量的精确控制主要依赖反馈控制，即主要依赖SCR出口NOx浓度或烟囱入口NOx浓度测量的准确性及实时性。然而，当前SCR出口普遍采用单点测量NOx浓度，由于SCR出口NOx浓度分布不均，单点测量值的准确性较差；烟囱入口也是采用单点测量NOx浓度，因脱硝后烟气已流经较长烟道及较多设备，NOx浓度均匀性较好，故测量准确性较高，但测量滞后时间过长，一般长达2min以上。此外，当前SCR出口NOx浓度测量普遍采用CEMS测量技术，CEMS本身还存在测量迟滞时间长(一般长达1min以上)、维护工作量大等问题(常见问题包括采用负压系统漏空气影响正常测量、布置在高尘区对分析烟气预处理要求较高等)。

总之，SCR喷氨量控制的关键反馈信号，现有技术无法兼顾其准确性、实时性和可靠性，导致SCR喷氨控制品质不佳。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种基于引风机出口NOx浓度快速测量反馈控制SCR喷氨量的方法及其结构，可以准确、实时、可靠地反映NOx排放浓度，以得到的NOx浓度作为SCR喷氨量控制的反馈信号，达到提高SCR喷氨控制品质、减小氨逃逸率的目的。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

基于引风机出口NOx浓度快速测量反馈控制SCR喷氨量的方法，以引风机出口NOx浓度作为SCR喷氨量控制的反馈信号。

为了降低成本，同时提高反馈的实时性及应用的可靠性，通过NOx浓度快速测量仪表测量引风机出口NOx浓度。

上述NOx浓度快速测量仪表T

申请人经研究发现，在引风机出口安装NOx浓度快速测量仪表，单点测量即可保证准确性，因烟气经引风机“搅拌”后烟气成份比较均匀；进一步，采用NOx浓度快速测量仪表代替传统CEMS，把测量仪表自身的迟滞时间控制在30s以内；从工艺系统上看，虽然引风机出口在SCR出口的下游，烟气流出SCR出口后还流经了空预器和除尘器等设备，但整个烟气流动时间小于30s，因此，在引风机出口安装NOx浓度快速测量仪表，能兼顾NOx浓度测量的准确性和实时性。此外，引风机出口为正压且为低尘区，不易出现测量仪表漏入空气导致测量值异常或分析烟气预处理系统堵塞的问题，整体可靠性高。

为进一步提高可靠性，上述NOx浓度快速测量仪表的信号输出采用冗余设计，至少能同时输出两路NOx测量信号。

上述喷氨优化控制方法还通过DCS\PLC控制系统，采用闭环控制法，对引风机出口NOx浓度实时累加计算，通过闭环控制喷氨总量。

本申请以引风机出口NOx浓度作为SCR喷氨量控制的反馈信号，在得到反馈信号(引风机出口NOx浓度)后，对SCR喷氨量控制可参照现有技术。作为本申请其中一种优选的实现方案，喷氨总量的控制通过以下方法实现：首先进行喷氨总量的前馈量运算，然后在NOx浓度设定值与引风机出口NOx偏差比较校正后，与引入的前馈量运算后，作为喷氨总量控制器的设定值。也即先进行喷氨总量的前馈量运算，再将NOx浓度设定值与引风机出口NOx偏差比较校正的结果与前馈量进行运算，得到的结果作为喷氨总量控制器的设定值。

上述基于引风机出口NOx浓度快速测量反馈控制SCR喷氨量的结构，包括顺序相接的SCR脱硝装置、空预器、除尘器、引风机、脱硫装置和烟囱，引风机出口安装有NOx浓度快速测量仪表。

本发明未提及的技术均参照现有技术。

本发明基于引风机出口NOx浓度快速测量反馈控制SCR喷氨量的方法，可以准确、实时、可靠地反映NOx排放浓度，以得到的NOx浓度作为SCR喷氨量控制的反馈信号，提高了喷氨控制品质，减少了氨逃逸率，从而减轻甚至消除氨逃逸对SCR脱硝装置下游设备的不利影响。

附图说明

图1为本发明基于引风机出口NOx浓度快速测量反馈控制SCR喷氨量的结构示意图。

图2为本发明实施例2的控制回路。

图中，1为SCR脱硝装置，2为空预器，3为除尘器，4为引风机，5为脱硫装置，6为烟囱；a为SCR出口CEMS，b为引风机出口NOx浓度快速测量仪表，c为烟囱入口CEMS。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

实施例1

如图1所示，基于引风机出口NOx浓度快速测量反馈控制SCR喷氨量的结构，包括依次相接的SCR脱硝装置、空预器、除尘器、引风机和烟囱，SCR脱硝装置出口和烟囱入口均安装有CEMS，引风机出口安装有NOx浓度快速测量仪表，NOx浓度快速测量仪表T

在得到反馈信号(引风机出口NOx浓度)后，对SCR喷氨量控制参照现有技术。

实施例2

与实施例1基本相同，所不同的是：在得到反馈信号(引风机出口NOx浓度)后，控制回路如图2所示，在DCS控制系统中的差异化运算器，得到需求的喷氨总量，在DCS控制系统中结合运行负荷、总风量等参数综合计算结果作为喷氨总量控制系统中的前馈量，在NOx浓度设定值与引风机出口NOx偏差比较运算控制后，与引入的前馈量运算后作为喷氨总量控制器的设定值，并通过入口烟道喷氨总阀门对SCR区域喷氨总量进行精准控制。通过以上控制策略，达到机组NOx浓度在达标排放的前提下，减少氨的过喷和欠喷、降低氨逃逸率、节能降耗、提高机组安全性。

对比例1

现有SCR出口多点取样结构(申请号为201920350612.1)，可集成安装NOx浓度快速测量仪表，虽然响应时间比上述实施例1快25s左右，多点取样也可提高取样代表性，但安装工作量大(成本高)，另处于负压、高尘区，测量可靠性不高。

对比例2

现有技术中SCR出口单点取样，采用CEMS测量技术，响应时间相比上述实施例1慢40s左右，NOx分布不均匀，取样代表性差，且处于负压、高尘区，测量可靠性不高。

对比例3

现有技术中烟囱入口单点取样，采用CEMS测量技术，虽然NOx分布较为均匀，但响应时间相比上述实施例1慢120s以上。