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本文叙述了华润首阳山发电厂两台630MW 机组脱硝喷氨控制系统,该控制系统采用常规PID控制策略和模糊控制共同完成,能够准确的测量、控制相关设备,达到脱硝控制系统的安全、稳定、经济的运行.
1、引言
根据我国环保政策要求,目前烟气脱硫项目已基本覆盖所有燃煤火电机组,但烟气脱硝还未大规模的开展应用。有相关研究资料表明,如果还继续不加强对烟气中氮氧化物的控制, 氮氧化物的总量和在大气污染物中的比重都将上升,并有可能取代二氧化硫成为大气中的主要污染物。
随着我国对工业环保标准逐渐严格,仅靠低氮燃烧已明显不能满足更加严格的排放标准。SCR烟气脱硝技术是目前减少氮氧化物排放的有效方法,河南华润电力首阳山有限公司利用原设计基础上在2013年更改设计,投产脱硝装置,引进丹麦SCR烟气脱硝技术,采用SCR (Selective Catalytic Reduction,选择性催化还 原法)方法,SCR脱硝工艺中,氮氧化物在催化剂作用下被氨还原为无害的氮气和水,不产生任何二次污染,反应通常可在温度250~450 oC下进行,其化学反应如下:
4NH3 + 4NO + O2 → 4N2 + 6H2O
6NO2 + 8NH3 → 7N2 + 12H2O
SCR 法一般是将氨类等还原剂喷入烟气中,利用催化剂将烟气中的NOX通过催化反应生成氮气和水,不影响环境,而除氮氧化物效果明显,能够达到90%以上。
2、脱硝自动控制常规控制策略分析:
2.1设备概况:
华润首阳山电厂分别在2013年5月和10月对二台超超临界的630MW机组进行了脱硝改造,其SCR烟气脱硝装置主要由液氨卸载/储存系统、注统、SCR反应系统、吹灰系统、干除灰系统组成。其工艺流程见图1。
锅炉分A\B二侧,每侧有一个供氨调门,该调门进行对喷氨量的控制,从而参与控制出口烟囱NOx含量,并且二个调门保持平衡,防止催化剂的老死或者堵塞等现象,
2.2设备运行原理:
SCR脱硝系统的工艺流程示意图如下图所示。脱硝系统的工艺装置主要组成部分包括两个装有催化剂的反应器、两个液氨存储罐及一套氨气注入系统。来自存储罐的液氨靠自身的压力进入蒸发器中,被热水加热蒸发成氨气。从氨气积压器出来的氨气经由稀释风机来的空气在氨气/空气混合器混合稀释,通过注入系统被注入到烟气中,被稀释的氨气和烟气在SCR前被充分混合均匀后进入两层催化剂,进而产生化学反应,氮氧化物就被脱除。其工艺流程见图2。
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