一种火电厂脱硝控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种火电厂脱硝控制系统，包括分离器、省煤器、空预器、烟气取样测量单元、控制设备和中控室，分离器、省煤器与空预器依次连接并与锅炉的炉膛连通，烟气取样测量单元与烟囱入口水平烟道连通，用于烟气取样并将氮氧化物含量分析结果输送至控制设备，控制设备与中控室连接，中控室与分离器连接，由控制设备控制进入分离器的喷氮量。与现有技术相比，本实用新型专利技术通过测量出口烟道NOx含量，根据实际需求，计算得到喷射的氨还原剂量，并使之与入口NOx进行还原反应，实现氮氧化物排放的绿色环保，同时有效降低了氨还原剂的使用量，提升了工厂的经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种火电厂脱硝控制系统
本技术涉及工业控制中的火电厂脱硝领域，尤其是涉及一种火电厂脱硝控制系统。
技术介绍
火电厂发电排放气体中往往含有一氧化氮、二氧化氮等氮氧化物，这些氮氧化物往往会造成酸雨、光化学反应等不良后果，所以我国对火电厂排放氮氧化物气体环保要求日益提高。火电厂一般采用SCR(选择性催化还原法)脱硝，其原理是在催化剂存在的条件下，采用采用氨、CO或碳氢化合物等作为还原剂，在氧气存在的条件下将烟气中的NO还原为N2。其中，以氨作为还原气的时候能够得到的NO的脱除效率最高。但是，运行人员操作水平的差异，控制过程缺乏正确的理论依据，测量装置不稳定等因素导致投入自动时喷氨量和出口NOx含量波动大，最终为了环保要求，而使得还原剂耗量高，电厂运营成本增加。
技术实现思路
本技术的目的就是为了克服上述现有控制系统中出口NOx测量结果波动大、消耗氨还原剂量多、控制方法调节缓慢的问题而提供一种火电厂脱硝控制系统，以提高系统的控制效率。本技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种火电厂脱硝控制系统，包括分离器、省煤器、空预器、烟气取样测量单元、控制设备和中控室，所述的分离器、省煤器与空预器依次连接并与锅炉的炉膛连通，所述的烟气取样测量单元与烟囱入口水平烟道连通，用于烟气取样并将氮氧化物含量分析结果输送至控制设备，所述的控制设备与中控室连接，所述的中控室与分离器连接，由控制设备控制进入分离器的喷氮量。所述的控制设备包括DCS控制器。所述的控制设备包括PLC控制器。所述的烟气取样测量单元包括烟气取样设备和烟气分析设备，所述的烟气取样设备与烟囱入口水平烟道连通，所述的烟气分析设备所述的烟气取样设备连通，用于测量烟气样品中的氮氧化物含量。所述的烟气取样设备为烟气取样探头。所述的烟气分析设备为CEMS烟气检测设备。所述的控制设备为内置有预测控制算法的控制器。所述的控制设备通过网线与中控室电连接。所述的网线为RS485网线或以太网线。所述的控制设备为部署预测函数控制的RockwellControlLogixPLC。与现有技术相比，本技术具有以下优点：(1)通过测量出口烟道NOx含量，根据实际需求，计算得到喷射的氨还原剂量，并使之与入口NOx进行还原反应，实现氮氧化物排放的绿色环保，同时有效降低了氨还原剂的使用量，提升了工厂的经济效益。(2)使用预测控制算法，利用预测模型来预估过程未来的输出状况与设定值之间的偏差，以此为基础，采用“滚动式”的最优策略来计算当前的控制输入，比手动控制更加准确，具备理论基础。附图说明图1为本实施例火电厂脱硝控制系统的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。本实施例以本技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本技术的保护范围不限于下述的实施例。实施例一种火电厂脱硝控制系统，如图1所示，该脱硝系统中分离器1、省煤器2、空预器3是依次连通的，脱硝反应区域在分离器1至省煤器2之间的烟道中。上述分离器1与锅炉的炉膛连通。上述脱硝控制系统包括：烟气取样测量单元4，与烟囱入口水平烟道连通，上述烟气取样测量单元4用于从烟囱入口水平烟道中取得烟气的样品，并测量上述样品中的NOx的含量。上述脱硝控制系统还包括：控制设备5，与上述烟气分析设备电连接，用于根据上述样品中的NOx的含量控制上述脱硝控制系统的出口处NOx的排放量，同时，运用控制算法为预测控制算法。本实施方案使用时，根据上述样品中的NOx的含量和设定值要求，运用预测控制算法计算出喷氨量，然后将氨气还原剂喷射到分离器1中，进过分离器1的反应还原排气中的氮氧化物，使其变成氮气与水，达到脱硝优化的效果。本实施例中，烟气取样测量单元4包括：烟气取样设备，与上述烟囱入口水平烟道连通；烟气分析设备，与上述烟气取样设备连通，用于测量上述样品中的NOx的含量.本实施例中，控制设备5包括DCS控制设备和/或PLC控制设备，优选型号为部署预测函数控制的RockwellControlLogixPLC。本实施例中，控制设备5中应用预测控制算法，预测控制算法是一中基于模型预测的计算机控制方法，它利用预测模型来预估过程未来的输出状况与设定值之间的偏差，以此为基础，采用“滚动式”的最优策略来计算当前的控制输入，在本技术中，控制输入为喷氨量，输出为测量到的上述样品中的NOx的含量，设定值由环保要求设计得到。本实施例中，控制设备5通过网线与中控室6电连接，网线为RS485网线或以太网线。本实施例中，为了使得烟气取样设备能够更高效快捷且准确地取到烟道中的烟气样品，上述烟气取样设备为烟气取样探头，烟气分析设备为CEMS烟气检测设备。实例表明，运用此技术可以通过测量出口烟道NOx含量，根据实际需求，使用预测控制算法计算得到喷射的氨还原剂量，并使之与入口NOx进行还原反应，实现氮氧化物排放的绿色环保，同时有效降低了氨还原剂的使用量，提升了工厂的经济效益。以上所述的实施例对本新型实用的技术方案和有益效果进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本新型实用的具体实施例，并不用于限制本新型实用，凡在本新型实用的原则范围内所做的任何修改、补充和等同替换，均应包含在本新型实用的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种火电厂脱硝控制系统，其特征在于，包括分离器(1)、省煤器(2)、空预器(3)、烟气取样测量单元(4)、控制设备(5)和中控室(6)，所述的分离器(1)、省煤器(2)与空预器(3)依次连接并与锅炉的炉膛连通，所述的烟气取样测量单元(4)与烟囱入口水平烟道连通，用于烟气取样并将氮氧化物含量分析结果输送至控制设备(5)，所述的控制设备(5)与中控室(6)连接，所述的中控室(6)与分离器(1)连接，由控制设备(5)控制进入分离器(1)的喷氮量。/n

【技术特征摘要】
1.一种火电厂脱硝控制系统，其特征在于，包括分离器(1)、省煤器(2)、空预器(3)、烟气取样测量单元(4)、控制设备(5)和中控室(6)，所述的分离器(1)、省煤器(2)与空预器(3)依次连接并与锅炉的炉膛连通，所述的烟气取样测量单元(4)与烟囱入口水平烟道连通，用于烟气取样并将氮氧化物含量分析结果输送至控制设备(5)，所述的控制设备(5)与中控室(6)连接，所述的中控室(6)与分离器(1)连接，由控制设备(5)控制进入分离器(1)的喷氮量。


2.根据权利要求1所述的一种火电厂脱硝控制系统，其特征在于，所述的控制设备(5)包括DCS控制器。


3.根据权利要求1所述的一种火电厂脱硝控制系统，其特征在于，所述的控制设备(5)包括PLC控制器。


4.根据权利要求1所述的一种火电厂脱硝控制系统，其特征在于，所述的烟气取样测量...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈小强，顾卫东，尹军，程发，杨晓亮，顾涤枫，王德华，陶小宇，吴成年，安建军，查晓璞，
申请(专利权)人：中电华创电力技术研究有限公司，黄冈大别山发电有限责任公司，
类型：新型
国别省市：上海;31