PAGE\*MERGEFORMAT1智能脱硝控制系统应用摘要：针对目前选择性还原脱硝把握系统延迟大、惯性大，调控精确性差的不足，提出了一种新的智能脱硝把握系统，利用自适应前馈把握的理论实现了对喷氨量的精确调整，依据仿真
分析
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表明，该把握系统能够将把握反应时间提高了66.7%，显著提升了脱硝的把握精确性和经济性。关键词：脱硝；把握系统；自适应前馈把握；喷氨误差引言目前以选择性催化还原为主体的烟气脱硝系统已经在化工行业得到了广泛的应用，在脱硝的过程中主要是通过把握喷氨量来提高脱硝效率，但由于其把握系统的局限性，在实际应用过程中存在着延迟大、惯性大等不足，特别是当脱硝系统的运行工况消逝大范围波动时，无法精确把握喷氨量，导致了脱硝效率和经济性均不足，难以满足精确脱硝的把握需求。本文提出了一种新的智能脱硝把握系统，该把握系统的核心是接受了自适应自适应前馈把握理论对脱硝过程中的喷氨量进行把握，对该自适应前馈把握理论进行了分析，同时接受仿真分析的方式对该智能脱硝把握系统的实际应用状况进行了争论，结果表明，该新把握系统能够将把握反应时间提高66.7%，对提升脱硝效率和经济性具有特别重要的意义。1脱硝机理分析目前最常用的脱硝系统为选择性催化还原脱硝系统，俗称SCR脱销系统，具有脱硝效率高、经济性好的优点，其脱硝原理如图1所示[1]。由图1可知，选择性催化还原脱硝系统接受了高灰布置结构，将催化还原装置设置到了省煤器和去空预热器之间，在反应过程中通常利用V2O5作为催化还原剂。当反应装置开头工作时，从入口处通入氨气（目前主要是通过尿素水解的方式来产生）并和稀释空气在混合器内充分混合后进入到烟道，在烟道内和省煤器出口处喷出的烟气充分混合后再进入反应器，在反应器内和催化剂接触后发生催化还原反应，实现将氮化物转换为水和氮气，满足对废气内脱硝净化的目的。选择性催化还原脱硝的化学反应可表示为式（1）、式（2）。4NH2+H2O+O24N2+6H2O（1）4NH3+2NO2+O23N2+6H2O（2）在实际反应过程中，由于受环境和烟气内其他气体成分的影响，也会发生一些副产物反应，见式（3）。NH3+SO3+H2ONH4HSO4（3）由于该反应存在确定的惰性，因此其实际上反应挨次是发生在式（1）和式（2）挨次之后的，其产生的副产物具有较大的腐蚀性，会对管道系统进行腐蚀和堵塞，影响反应平安性。因此需要严格把握在反应过程中氨气的量，氨气过多会导致副产物过多，影响系统长期运行的平安性，氨气不足则简洁导致氮化物还原不完全，影响脱硝的效率和经济性[2]。2喷氨把握系统优化针对现有喷氨把握系统接受非闭环把握所存在的调整速度慢、牢靠性差的不足，提出了一种新的智能脱硝把握系统，该把握系统接受了前馈闭环把握理论，通过自适应前馈把握，实现了对调控过程中波动信号的快速屏蔽处理，能够解决传统脱硝把握系统在使用过程中负荷变化大、波动大的不足，同时该系统还能够准时反馈核心输入量变化的状况，进行数据提前预判分析，实现了对把握系统的快速、精确调整，确保了喷氨把握的精确性。该喷氨把握系统调控结构如图2所示[3]。由图2可知，在该把握系统中，输入的调整量为氮化物的浓度，然后主PID依据系统的误差水平和要求，来设置系统的喷氨量，然后将其作为副PID的把握值，由副PID对喷氨系统进行把握，依据烟道内的氮化物含量对喷氨量进行精确调整。通过前馈反馈调整
方案
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，有效避开了由于测量失真导致的调整失效状况，提升了调整反应速度的把握精度。3智能把握系统仿真分析为了对该系统的把握效果进行分析，利用simulink仿真分析软件建立该把握系统的仿真分析模型[4]，对其实际把握效果进行仿真分析，系统设定工作时的反馈系数为0.2，反馈切除时间设置为5min，设置入口位置的氮化物质量浓度为300mg/m3，出口处的氮化物质量浓度要低于50g/m3，烟道内的气流量为6.5×105m3/h，系统仿真分析时的采样时间设定为1min，仿真的总时长设置为50min。仿真分析结果如图3所示。由仿真分析结果可知，在实际把握过程中接受一般串级PID把握的状况下由于系统检测反应速度满足，从第3min的时候才开头进行喷氨，而接受前馈把握和自适应前馈把握的状况下，从第1分钟处就开头把握喷氨，其反应时间比优化前降低了66.7%，显著提升了在脱硝过程中的反应速度和灵敏性。在出口位置的氮化物浓度随着喷氨量的调整也不断发生变化，前3min的氮化物浓度为零，主要是烟气尚未达到出口位置导致，从第3分钟起出口处的氮化物浓度急剧上升，主要是由于喷氨量不足以满足脱硝的需求导致。从仿真分析结果可知，接受串级PID把握的状况下整个调整时间约为20min，而接受新的自适应前馈调整的状况下，调整时间约为16min，而且在调整过程中的时效性和降幅明显高于传统PID调整方案，显著提升了喷氨调整的精度和牢靠性。目前该智能脱硝把握系统，在实际应用过程中表现出了极高的反应速度，其对喷氨量的把握精度能保持在1%的误差范围内，对提升整个脱硝把握系统的调整精度，降低大气污染具有特别重要的意义。4结论为了解决目前选择性还原脱硝把握系统延迟大、惯性大，调控精确性差的不足，提出了一种新的智能脱硝把握系统，通过前馈把握的方法提升了系统调整时的把握精度，同时利用仿真分析的方式，对该系统的实际应用状况进行了分析，结果表明：氨气过多会导致副产物过多，影响系统长期运行的平安性，氨气不足则简洁导致氮化物还原不完全，影响脱硝的效率和经济性。通过自适应前馈把握，能够实现对调控过程中波动信号的快速屏蔽处理，解决了传统脱硝把握系统在使用过程中负荷变化大、波动大的不足。该把握系统能够将把握反应时间提高66.7%，将喷氨量的把握精度保持在1%的误差范围内。参考文献[1]李昌海，冯慧山，田金海，等.串级前馈方法在SNCR烟气脱硝系统上的应用[J].自动化与仪表，2016，31（2）：47-49，53.[2]秦天牧，林道鸿，杨婷婷，等.SCR烟气脱硝系统动态建模方法比较[J].中国电机
工程
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学报，2017，37（10）：2913-2919.[3]纪煜，姚翠霞，祁海旺，等.基于煤量猜想前馈的协调把握系统[J].热力发电，2017，46（7）：131-136.[4]黄宇，张伟婷，金秀章，等.SCR脱硝系统的线性自抗扰串级把握争论[J].中国电机工程学报，2018，38（18）：5518-5526.作者:郭培祥单位:山西兴新平安生产技术服务有限公司
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