SNCR脱硝装置的控制系统介绍及控制方案

　　在整个SNCR脱硝装置工艺流程当中,主要有4个主要的自动控制回路

　　一. SNCR脱硝装置的控制系统介绍

　　DCS为OVATION3.0.4控制系统,有14个操作站(分为OPR210~OPR220､OPR221~OPR223),控制器共26个,分为DPU1~DPU13以及DPU51~DPU63,其中DPU1与DPU51到DPU13与DPU63均为互为冗余的控制器,而DPU10/DPU60有远程I/O站(通过光纤通讯),数据库站为EWS200､工程师站为AMS170､历史站为OPH160､外部通讯站为OPC180､OPC181｡脱硝部分采用3对独立控制器DPU11/DPU61､DPU12/DPU62､DPU13/DPU63,分别对应8#､9#､10#锅炉DCS控制｡

　　二. SNCR脱硝装置的控制方案

　　在整个SNCR脱硝工艺流程当中,主要有4个主要的自动控制回路,分别为储罐温度控制､高流量模块尿素溶液母管压力控制､稀释计量模块稀释尿素溶液压力控制以及尾部烟道NOx含量控制｡其中储罐温度控制､母管压力控制和尿素溶液压力控制均为简单的PID回路控制,这里就不再进行说明了;而尾部烟道NOx含量控制是比较复杂的控制,采用了变设定的PID控制,其PID设定值SP为根据负荷变化而给定的折线输出值(根据实际情况拟合的曲线),其负荷-尿素流量折线,并将折线分为“折线1”､“折线2”､“折线3”3个区域(该折线为调试过程中数据采集后拟合得出),将对应折线的尿素溶液量送至PID模块的SP端,对尿素溶液调节阀进行控制,以调节控制实际尿素溶液的流量,即改变尿素溶液喷入量,以达到氮氧化物的控制效果,其控制逻辑如图3所示,可以看出该逻辑既可以在线指定锅炉负荷(即主蒸汽流量调节方式),也可以在线指定尿素溶液流量｡

　　但该方案存在以下问题:

　　①由于该控制回路的控制对象为尾部烟道的NOx含量,而该控制只与锅炉负荷有关,没有直接控制NOx含量,相当于开环控制,无法避免除锅炉负荷影响因素外的其他干扰因素的扰动,因此无法实现NOx含量控制;

　　②由于我厂为焦煤掺烧的CFB锅炉,由于燃料的配比不同无法由单个负荷-尿素流量折线对应出控制NOx含量的规律;

　　③反应区的温度场调整变化,对SNCR的反应效率也有很大的影响;

　　④锅炉的配风和氧量变化,对SNCR的反应也有一定的影响;

　　⑤CFB锅炉炉内投入的石灰石量,对NOx的生成也有一定的影响;

　　⑥依据图2折线中80%的负荷为跳变点,因此锅炉在370t/h~375t/h范围内变化时(正常情况时,锅炉的负荷也在5t/h的范围内摆动),导致锅炉喷按量跳变,无法实现NOx含量的平稳过渡,影响脱硝效果｡