145MW机组脱硝控制系统调试及优化.docx

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1、145MW机组脱硝控制系统调试及优化文章简述了 145MW机组脱硝控制系统的安装调试过程, 介绍了脱硝系统的控制流程和相关的技术规范，详细分析了 系统运行过程中出现的问题及原因，制定了相应的调整和整 改措施，提出了系统优化方案。华电*发电公司#1机组脱硝改造工程配套控制系统由 龙腾华创（集团）公司提供，采用选择性催化复原法（SCR） 脱硝技术，脱硝系统反响器按高温高尘方式布置。复原剂为 液氨经过蒸汽加热蒸发而成的氨气。供氨系统主要作用是把液氨经氨蒸发器后加热成为氨 气进入氨气缓冲罐，然后将氨气输送至氨气/空气混合器与 空气混合后通过安装在SCR入口烟道的喷氨格栅分别注入 SCR反响系统。1锅炉

2、脱硝控制系统的调试目标#1机组采用选择性催化复原法（SCR）脱硝工艺，催化 剂为板式催化剂，设计脱硝效率为87.5%。设计脱硝装置可 用率为98%o参考原部颁火电工程调整试运质量检验及评 定标准（1996年版）中相关的质量标准要求，全部检验项 目合格率100%,优良率90%以上。2调试程序与内容2. 1整套启动过程工作内容脱硝系统首次整套启动步骤：启动稀释风机A运行正常, 并且投入联锁。手动缓慢开启A/B氨气调节阀，当出口 N0X到达40后，调节阀根据需要调整或设为自动控制，脱硝系 统投运。2. 2整套试运期间调整试验内容1. 2. 1喷氨量自动控制：设计时的喷氨量自动控制是根 据烟气中的N0

3、X含量、烟气量得到NOX的总量，根据设定的 脱硝效率（相当于摩尔比），计算出需要的喷氨量与喷氨流 量计开展比拟来确定自动喷氨阀门的开度。目前逻辑里组态是PID纯反响自动控制技术，根据操作 人员设定的脱硝效率（相当于摩尔比）与实时（进口 N0X- 出口 NOX） 进口 N0XX100%开展比拟，实行PID控制，自 动调节灵敏有效。为防止出口氨逃逸超标，增加了设定值随 着入口 N0X的变化而自动设定功能。2. 2. 2喷氨格栅（AIG）阀门调整试验：调试人员在满足 氨气混合气量的前提下，将每个喷氨格栅调节阀调到一致的 开度，使进口 N0X与NH3在反响器中均匀的反响到达合格的 性能指标。首先将稀释

4、风机启动，然后将喷氨格栅调节阀逐 个调整到50%左右，用U型管差压计测量孔板前后差压在 150Pa左右，风机的出口风压保持在4. 5KPa,当脱硝效率调 整到85%左右时，氨的逃逸率在0. 5ppm以下。3. 2.3脱硝效率和氨硝摩尔比调整试验：摩尔比的定义 是脱硝效率+ 100+氨逃逸量+进口 N0X浓度，当氨逃逸率很 小时，摩尔比基本是脱硝效率; 100。脱硝系统投运后，用 手动调节喷氨阀的开度来开展脱硝效率试验，控制氨逃逸率 在3Ppm以下时，最大脱硝效率可以到达90%。3调试情况及建议#1炉烟气脱硝工程试运期间设备运行稳定。168小时试 运期间平均脱硝效率为85% (设计效率为87.5

5、%),平均氨逃 逸量仅为0. 2ppm,远低于3ppm的合同保证值。(1)喷氨系统所有手动蝶阀的开度都开展了调整，运 行中不要随意调整，以免影响脱硝系统的正常运行。(2)进入反响器内的烟气温度应在31(TC-42CTC,只有 当烟气温度高于32CTC且低于420。时，方可向反响器内喷 氨，当反响器烟气温度高于42CTC时，应对锅炉开展调整， 以免催化剂发生高温烧结，从而导致催化剂活性迅速降低。(3)锅炉满负荷运行时，当反响器压差高于240Pa时， 应及时调整吹灰器的吹灰时间和缩小间隔时间。(4)脱硝系统的喷氨量通过A/B两个气动调节阀，分 别对A/B两路AIG的喷氨量开展自动调节。该自动控制系

6、统 的控制目标是反响器出口 N0X浓度的折算值。脱硝效率过高 时，可能会导致反响器出口氨逃逸量超标，因此，当反响器 出口氨逃逸量超标时，应适当降低脱硝效率，减少喷氨量。(5)液氨流量测量一次元件的安装要严格按照规程设 计、安装和调试。4设备运行中出现的问题(1) DCS自动控制在入炉煤掺配不均匀和煤质变化较大 时自动控制效果较差。喷氨调门自动略滞后于NOx值变化, 这就造成SCR出口 NOx值短时过高。(2)锅炉SCR出口 NOx与脱硫进口 NOx存在偏差，由 于NOx、氧量取样点工作环境较差，位置不同，存在取样管 堵塞程度不同造成NOx值、氧量存在偏差，往往是脱硫进口 NOx值、氧量值远高于

7、SCR出口 NOx值、氧量值。为控制总 NOx排放量，只好增加SCR喷氨量。(3)局部喷氨调门线性不好，阀门通流量过大，调节 余量小。(4)运行人员手动干预过于频繁，一旦脱硝效率低于 60%就开展干预，过于注重瞬时效率，实际上脱硝考核效率 是小时平均效率，瞬时效率低于考核值是很正常现象。(5) NH3/N0X摩尔比设定范围不合适，造成实际喷氨量 过大。按设计70%脱硝效率时,NH3/N0x摩尔比为0. 7； 80% 脱硝效率时,NH3/N0x摩尔比为M8。(6)CEMS测量影响：CEMS探头取样点选择不合理；CEMS 装置吹扫时未做信号保持；CEMS装置吹扫周期频繁；CEMS 装置吹扫时间过长

8、；CEMS装置信号保持时间过短。5脱硝控制系统的运行调整和系统优化(1)将SCR进口烟气温度控制在31042CTC之间，当 排烟温度过低时应结束喷氨。反响器入口烟气温度应满足催 化剂最高连续运行温度和最低连续运行温度的要求；当反响 器入口烟气温度高于最高连续运行温度或低于最低连续运 行温度时，那么结束喷氨。(2)保持最正确的氧量值在经济工况下运行，假设氧量 过大，NOx浓度也会过大，喷氨量增大。在实际运行中，适 时根据煤质、炉膛出口 NOx值开展微调，在保证经济燃烧的 前提下，减少锅炉主燃烧区域的氧量，尽量减少煤粉燃烧器的投入量。燃烧调整，是控制喷氨量的主要手段。(3)由于SCR出DNOx浓度

9、变化与烟囱入口处的NOx 浓度变化纯延迟大约12分钟，过程平稳需要超过10分钟 时间。原来采用的控制策略中的PID控制方式，难以解决NOx 控制过程中的较大的延迟和滞后问题。主要原因在于：PID 控制是根据以前的被调量偏差来开展调节，无法开展提前调 节，而只能依靠过量喷氨尽可能跟上NOx的变化。假设喷氨量 过小，喷氨控制跟不上NOx波动；喷氨量过量大，会造成系 统不稳定，NOx参数振荡。将喷氨量的过量调节变为不过量 或少过量的超前调节，这样可以使喷氨跟上烟囱入口的NOx 变化，还可以有效减少过调。(4)针对喷氨调门的问题，根据生产实际调整阀门设 计参数，对CEMS取样装值探头开展移位改造。(5)调整NH3/N0x摩尔比设定范围，理论值0.80.9 调整到0.70.8,使喷氨量尽量符合设计值。在SCR进口 NOx浓度较大的情况下，仍然能保证脱硝效率相对稳定。(6) CEMS的测量：CEMS装置在吹扫时在控制器内做信 号保持，保持时间设置为刚好比信号恢复时间略长；吹扫过 于频繁信号保持时间过长，严重影响喷氨自动的控制品质。 应调整吹扫周期及时间，要求将入口 NOX和出口 NOX吹扫时 间错开，开、入口尽量不要同时吹扫。6完毕语通过上述调整和改造，脱硝喷氨调节系统较好地满足了 烟气达标排放的要求，同时为其他机组脱硝控制系统优化积 累了珍贵的经验。