２　控制策略及分析

發電有限責任公司 ５、６ 號機組 ＳＮＣＲ 煙氣脫硝控制系統采用 ＸＤＰＳ４００ＤＣＳ。通過調節尿素溶液的噴入量控制 ＮＯｘ排放量，同時使 ＮＨ３逃逸率低 于 設 計 值 （７．５ ｍｇ／ｍ３，標 準 狀 態，下 同）。ＮＯｘ 排放量與總風量、機組負荷、爐膛煙氣出口溫度、省煤器后氧量等運行參數相關，這樣可將相關系

數引入控制系統，對控制量進行修正。此外，尿素溶液制備系統可采用程序順序控制方式，壓縮空氣壓力由主機控制系統控制。ＳＮＣＲ 煙氣脫硝系統噴射區具有４

組尿素溶液噴槍，噴槍流量采用單回路控制方式或者比例控制模式。當噴槍流量處于比例控制方式時，系統通過鍋爐主蒸汽流量計算所需的尿素溶液總流量 Ｆ，再

按照一定 的 比 例 系 數 分 為 ４ 組 流 量，并 分 別 作 為４組噴槍流量控制的設定值。此外，煙氣脫硝所需的尿素溶液流量還可通過引入煙氣 ＮＯｘ含量、省煤器后氧量等運行參數進行調節。

（１）主蒸汽流量調節模式　ＮＯｘ排放量與機組負荷、爐膛出口溫度、省煤器后氧量等參數相關。考慮到鍋爐負荷控制系統為高階慣性延遲系統，經過試驗分析，

為了較及時、有效地控制 ＮＯｘ排放量，根據主蒸汽流量計算得到尿素溶液需求總量 Ｆ，并按照一定的比例系數分配給４組噴槍，其計算公式為：

Ｆ ＝Ｑｈ／Ｃｘ（３）式中：Ｃｘ為稀釋后尿素溶液濃度；Ｑｈ為純尿素需求量，其由以下公式得到：Ｑｈ ＝ （（Ｑｔ×１２６．９／１　０２５）×２４０×２×０．９６）／１０　０００ （４）式中，Ｑｔ為主蒸汽流量。由尿素溶液總量可計算得到濃尿素溶液（濃度為４０％～５０％）流量 Ｆ１和凝結水流量Ｆ２

Ｆ ＝Ｆ１ ＋Ｆ２Ｃｘ ＝Ｆ１ ×ＣＮ／Ｆ式中，ＣＮ為濃尿素溶液濃。

通過 Ｆ１、Ｆ２的值 調節相應噴槍調節閥開度及管道壓力等。同時，為了補償系統的慣性延遲，引入前饋控制參數ε，以修正最終的尿素溶液需求量 ＦＺ，即 ＦＺ

＝Ｆ＋ε。圖２為機組在１６８ｈ試運行期間某個時段 ＮＯｘ排放量變化趨勢。在主蒸汽流量變化趨勢較為平穩時，ＮＯｘ排放量變化較平穩，主蒸汽流量均值約為

５５０ｔ／ｈ，所測得的煙氣 ＮＯｘ排量均值約為５０ｍｇ／ｍ３，波動范圍約為４０～６５ｍｇ／ｍ３。

（２）氧量反饋調節模式　ＮＯｘ在線排放量與煙氣含氧量有關，因此基于主蒸汽流量調節模式，系統引入了煙氣含氧量反饋控制模式。

即：當煙氣含氧量在１．５％～２．５％之間（正常工況）時，控制系統進行反饋調節；當氧量小于１．５％時，控制系統以比例調節模式減小Ｑｈ；當氧量在２．５％～３．５％之間或者３．５％ ～６．５％ 之間 時，在不 同 比 較 系 數 下 增 加Ｑｈ。圖３為某時段內ＮＯｘ排放量隨煙氣含氧量變化趨勢。由圖３可見，ＮＯ

ｘ在線排放量受煙氣含氧量的影響很大。引入煙氣含氧量反饋調節模式，可在一定程度上及時抑制 ＮＯｘ排放量。

（３）ＮＯｘ排放量反饋調節 模式　 

當 ＮＯｘ排放量在６０～８０ｍｇ／ｍ３范圍內時，控制系統不進行反饋調節；當 ＮＯｘ排放量低于６０ ｍｇ／ｍ３時，控制系統以 ＰＩ控制模式減小 Ｑｈ；當 

ＮＯｘ排放 量 在 ８０～１００ｍｇ／ｍ３范圍內或者大于１００ｍｇ／ｍ３時，控制系統以不同的比例、積分系數增加 Ｑｈ。當 ＮＯｘ排放量變化頻率較快，

甚至變化幅度較大時，在該控制模式下計算得到的尿素溶液需求量波動較大，從而使控制系統調節較頻繁，易引起系統震蕩（圖４），因此其較少被使用。

發電有限責任公司 ＳＮＣＲ煙氣脫硝系統，基于系統原理研究開發了其控制策略，以適用于大型 ＣＦＢ 鍋爐的 ＳＮＣＲ 煙氣脫硝系統控制。將該控制系統應用于熱發電有限責任公司２×３００ ＭＷ 機組鍋爐，結果表明該控制系統運行穩定，滿足控制要求，脫硝效率平均超過８０％。此外，為進一步提高 ＳＮＣＲ煙氣脫硝系統運行經濟性，將進一步優化相關系統控制策略。