一. SNCR脫硝裝置的控制系統介紹
     DCS為OVATION3.0.4控制系統,有14個操作站(分為OPR210~OPR220?OPR221~OPR223),控制器共26個,分為DPU1~DPU13以及DPU51~DPU63,其中DPU1與DPU51到DPU13與DPU63均為互為冗余的控制器,而DPU10/DPU60有遠程I/O站(通過光纖通訊),數據庫站為EWS200?工程師站為AMS170?歷史站為OPH160?外部通訊站為OPC180?OPC181?脫硝部分采用3對獨立控制器DPU11/DPU61?DPU12/DPU62?DPU13/DPU63,分別對應8#?9#?10#鍋爐DCS控制?

二. SNCR脫硝裝置的控制方案
     在整個SNCR脫硝工藝流程當中,主要有4個主要的自動控制回路,分別為儲罐溫度控制?高流量模塊尿素溶液母管壓力控制?稀釋計量模塊稀釋尿素溶液壓力控制以及尾部煙道NOx含量控制?其中儲罐溫度控制?母管壓力控制和尿素溶液壓力控制均為簡單的PID回路控制,這里就不再進行說明了;而尾部煙道NOx含量控制是比較復雜的控制,采用了變設定的PID控制,其PID設定值SP為根據負荷變化而給定的折線輸出值(根據實際情況擬合的曲線),其負荷-尿素流量折線,并將折線分為“折線1”?“折線2”?“折線3”3個區域(該折線為調試過程中數據采集后擬合得出),將對應折線的尿素溶液量送至PID模塊的SP端,對尿素溶液調節閥進行控制,以調節控制實際尿素溶液的流量,即改變尿素溶液噴入量,以達到氮氧化物的控制效果,其控制邏輯如圖3所示,可以看出該邏輯既可以在線指定鍋爐負荷(即主蒸汽流量調節方式),也可以在線指定尿素溶液流量?

    但該方案存在以下問題:

    ①由于該控制回路的控制對象為尾部煙道的NOx含量,而該控制只與鍋爐負荷有關,沒有直接控制NOx含量,相當于開環控制,無法避免除鍋爐負荷影響因素外的其他干擾因素的擾動,因此無法實現NOx含量控制;

    ②由于我廠為焦煤摻燒的CFB鍋爐,由于燃料的配比不同無法由單個負荷-尿素流量折線對應出控制NOx含量的規律;

    ③反應區的溫度場調整變化,對SNCR的反應效率也有很大的影響;

    ④鍋爐的配風和氧量變化,對SNCR的反應也有一定的影響;

    ⑤CFB鍋爐爐內投入的石灰石量,對NOx的生成也有一定的影響;

    ⑥依據圖2折線中80%的負荷為跳變點,因此鍋爐在370t/h~375t/h范圍內變化時(正常情況時,鍋爐的負荷也在5t/h的范圍內擺動),導致鍋爐噴按量跳變,無法實現NOx含量的平穩過渡,影響脫硝效果?