“近零排放”脫硝系統的自動控制技術

由于具有較高的脫硝效率，采用SCR方式的脫硝系統是大型火電機組脫硝系統改造的首選類型，而長期以來對SCR脫硝系統的研究主要針對其物理原理、設備結構和運行方式方面，卻忽略了對脫硝自動控制策略的研究．

事實上在執行“近零排放”時，脫硝系統的自動控制品質至關重要．目前脫硝噴氨控制普遍采用前饋一反饋串級控制，由于測量及反應至少有2min的延時，該控制策略不能有效地應對因燃燒工況的變化而引起的入口NO質量濃度急劇變化的工況，存在較大的滯后和超調．

針對SCR脫硝噴氨控制系統的大滯后特性，對原有脫硝噴氨控制回路進行了優化改進．在原有的前饋一反饋串級控制基礎上引入智能預測前饋控制，有效地進行偏差調節．控通過對機組負荷、總風量、總給煤量、SCR人口NO質量濃度變化等眾多因素的分析進行趨勢預測，提前加入后續NO質量濃度變化所需的氨氣量．

采用預測控制和帶前饋的PID控制對比，使用帶前饋的PID控制只能根據入口NO質量濃度的變化來噴入所需的氨氣，再通過偏差調節來控制NO的排放，由于測量和反應的滯后，噴氨存在明顯的滯后和超調過程．而采用趨勢預測可以提前響應人口NO質量濃度的變化，及時噴入氨氣有效控制NO的排放．

對煙囪出口NO質量濃度與A、B側出口NO質量濃度進行比較，評估得出A、B側出口NO質量濃度與煙囪出口NO質量濃度的偏差，對控制器的NO質量濃度測量值進行智能修正；對A、B側噴氨量及入口NO質量濃度進行比較，評估得出A、B側出口NO質量濃度之間的偏差，對A、B側噴氨量進行智能配比．

現有機組改脫硝系統受到鍋爐結構的限制，出口N0測點的煙道呈狹長形，存在流場不均的問題，因而煙囪出口NO質量濃度與SCR出口NO質量濃度測量存在一定的偏差．以環保考核點煙囪出口NO質量濃度為基準對SCR

出口NO質量濃度進行實時比較，當累計質量濃度平均值超過一定誤差時對控制器的NO質量濃度測量值進行智能修正，確保控制穩定．A、B側煙氣流量也不能做到完全一致，因而A、B側的噴氨量需要進行智能配比修正，確保兩側噴氨量的相對一致．

根據脫硝系統出口NO質量濃度控制波動情況(任何工況均小于50mg／m3)倒推出設定值上限，按設定上限和85脫硝效率對應的設定值取小值得出控制設定值，在滿足脫硝效率的同時，確保全工況控制過程NO質量濃度不超過50mg／m3．

通過回路優化引入智能預測算法，大幅提高了系統閉環穩定性和抗擾動能力，有效地將煙囪出口NO質量濃度控制在50mg／m以下．