出口NOx定值控制是使出口NOx濃度保持在一定值,比固定的物質(zhì)的量比更容易監(jiān)視,還原劑的消耗量比較小?煙氣脫硝是一個(gè)典型的大遲延?大滯后的反應(yīng)過程,負(fù)荷確定的條件下燃煤煤質(zhì)變化或者風(fēng)量的變化都會(huì)引起出口NOx濃度出現(xiàn)較大的波動(dòng),常用的煙氣脫硝控制技術(shù)還必須對(duì)波動(dòng)現(xiàn)象進(jìn)行補(bǔ)償?2.3煙氣脫硝控制系統(tǒng)———出口NOx濃度和氨流量串級(jí)控制煙氣脫硝控制一般是帶有前饋的串級(jí)控制系統(tǒng)?系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行時(shí),出口NOx濃度的比例積分微分(proportionplusintegrationplusdifferentia-tion,PID)控制器作為主回路,氨水的PID控制器為副回路?當(dāng)出口NOx濃度與設(shè)定值比較出現(xiàn)偏差時(shí),NOx濃度調(diào)節(jié)器(主調(diào))根據(jù)偏差調(diào)節(jié)噴氨流量信號(hào),通過調(diào)節(jié)氨氣流量調(diào)節(jié)閥改變噴氨量,使出口NOx濃度等于給定值?常規(guī)的煙氣脫硝系統(tǒng)如圖2所示,圖3為煙氣脫硝串級(jí)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)?3、煙氣脫硝控制系統(tǒng)改進(jìn)及仿真分析3.1 脫硝控制系統(tǒng)試驗(yàn)對(duì)控制對(duì)象進(jìn)行試驗(yàn),調(diào)節(jié)閥階躍擾動(dòng)下可以得到氨氣流量響應(yīng)曲線和出口NOx濃度對(duì)氨氣流量的響應(yīng)曲線?氨氣流量響應(yīng)函數(shù)式中s表示一個(gè)復(fù)數(shù)變量?出口NOx濃度響應(yīng)函數(shù)利用MATLAB工具箱對(duì)控制對(duì)象和串級(jí)控制系統(tǒng)做階躍響應(yīng)可得到如圖4所示的3條曲線?從圖4可以看出,氨流量能夠快速響應(yīng)但存在一定的超調(diào)量,出口NOx濃度曲線具有較長(zhǎng)調(diào)節(jié)過程,煙氣脫硝系統(tǒng)的串級(jí)響應(yīng)曲線超調(diào)量較大,調(diào)節(jié)時(shí)間較長(zhǎng)?3.2 煙氣脫硝系統(tǒng)改進(jìn)及相應(yīng)曲線分析在煙氣脫硝控制系統(tǒng)中,由于出口NOx濃度響應(yīng)遲延的存在,使得控制量不能及時(shí)受到控制,整個(gè)脫硝過程必然會(huì)產(chǎn)生較明顯的超調(diào)量和較長(zhǎng)的調(diào)節(jié)時(shí)間?對(duì)煙氣脫硝系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn),目的是減小系統(tǒng)超調(diào),縮短調(diào)節(jié)時(shí)間?圖5為改進(jìn)后的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)?圖5所示的改進(jìn)控制系統(tǒng)主要是在主回路中加入一個(gè)補(bǔ)償器來消除系統(tǒng)純滯后的影響,同時(shí)通過調(diào)整控制器參數(shù)降低系統(tǒng)超調(diào)量,縮短系統(tǒng)調(diào)節(jié)時(shí)間?通過整定控制器,利用改進(jìn)的控制系統(tǒng)可以得到系統(tǒng)的響應(yīng)曲線,圖6為串級(jí)控制響應(yīng)曲線和改進(jìn)控制后的響應(yīng)曲線?由圖6可以看出,在原串級(jí)控制基礎(chǔ)上對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)后,系統(tǒng)響應(yīng)速度明顯加強(qiáng),超調(diào)量減小,調(diào)節(jié)時(shí)間縮短,控制品質(zhì)得到明顯提升?針對(duì)氨逃逸和氧含量的影響,還需要優(yōu)化爐膛出口煙氣流動(dòng),加強(qiáng)還原劑與NOx的反應(yīng),并調(diào)整鍋爐燃燒方式,將脫硫與脫硝耦合,控制燃燒過程中的空氣系數(shù)?4、結(jié)論a)大氣污染物的控制逐漸加強(qiáng),進(jìn)一步降低NOx的排放是必須解決的問題?對(duì)于一些燃用低熱值煤的CFB鍋爐,投資費(fèi)用小,經(jīng)濟(jì)效益高的SNCR煙氣脫硝系統(tǒng)是可行的?b)對(duì)SNCR煙氣脫硝系統(tǒng)的控制系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn),可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化,降低超調(diào)量,同時(shí)縮短調(diào)節(jié)時(shí)間?通過改進(jìn)后的控制仿真曲線可以看出,改進(jìn)后的控制效果要比原來的系統(tǒng)效果好?進(jìn)一步對(duì)控制系統(tǒng)優(yōu)化可以將模糊控制?神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)?自適應(yīng)控制?專家控制等先進(jìn)控制技術(shù)應(yīng)用在系統(tǒng)中?c)為了實(shí)現(xiàn)機(jī)組的超低排放,應(yīng)進(jìn)一步優(yōu)化鍋爐燃燒方式,同時(shí)充分發(fā)揮燃煤電廠脫硫?脫硝?脫汞一體化的優(yōu)勢(shì)?。