防止脱硝NOX超标的综合控制技术研究与应用
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完成单位:山西大唐国际临汾热电有限责任公司
登记编号:-
登记年份:2021
发布时间:2021-06-25
成果主要完成人
吴永波、韩志胜、王 鹏、梁景源、白小勇、康臻亮、赵 银
项目概况
临汾热电公司防止脱硝系统NOX超标的综合控制技术研究,从NOX数据样气采集、仪表分析、自动控制策略等角度入手,保障了环保数据取样具有代表性,分析处理精度高、线性好,自动调节有效及时,有效改善了NOX数据频繁超标的问题,减少NOX数据异常和超标频次,达到经济、社会双效益目的。
一、本成果主要从以下四个方面进行研究
1、在数据取样方面,采用网格法,通过大量的污染物浓度场分布试验,确定取样探头位置,取样装置的设置上采用多探头取样工艺,确保取样具有代表性。
2、对多探头取样后的烟气混合工艺进行了改进,摒弃多三通接头混合的普遍做法,改进为具有自主知识产权、可实现多路样气充分混合的工艺技术(该混合装置已获得国家专利),充分混合后的样气再传送至仪表分析柜,用于气体分析。
3、仪表柜处,为解决分析仪的零点漂移问题,他们对分析柜处零点标定所需空气加装了过滤装置,该过滤装置保障了标定用空气的干燥、无水,排除了环境空气对仪表零点的干扰,解决了仪表的零点漂移问题。
4、在喷氨自动调节方面,通过改进脱硝自动控制策略,引入入口NOX、出口NOX及炉主控指令前馈,使用函数变参对入口NOX导前微分作用进行优化,实现了微分正作用强化、负作用缓变的优化目标,确保环保数据控制及时、有效,实现了NOX数据不超标的目的。
二、产生的经济社会效益及推广价值
1、经济效益:
该烟气排放数据采集、分析、控制系统性能改善后,数据采集取样具有代表性,仪表分析处理准确性提高,自动控制逻辑对环保数据的控制作用有效及时,可实现减少环保数据超标次数,从避免参数超标次数的效益出发,假设全年两台机组可有效控制环保数据异常时间2次,每次平均避免异常1小时,按山西省环保厅环保数据超标考核要求,每小时罚款10万元(以每次超标一倍以内计)、每次考核电价9万元(以1小时300000度电量,0.30元/度计算),全年未发生异常,可避免罚款及考核损失38万元;从环保参数异常后运行人员可及时有效对环保设施进行有效干预调整、节约煤炭资源角度出发,假设每小时可节约标煤25吨,每吨标煤单价600元,全年2小时可节省标煤50吨、标煤费用3万元,合计每年可节约及避免经济损失41万元。
2、社会效益:
按照脱硫、脱硝、除尘系统全部投入,以节约150吨标煤进行核算,可减少烟尘排放约1.75kg,二氧化硫排放约75kg,氮氧化物约280kg ,减少了环境污染。
3、推广价值
该成果技术已于2017年在山西大唐国际临汾热电有限责任公司实际应用,且效果显著,NOX瞬时超标情况大幅度降低,小时均值指标基本控制在80%范围内,在满足达标排放的前提下,兼顾机组的节能降耗,有效降低耗氨量,减少脱硝氨逃逸,防止空预器堵塞问题的发生。
该项目实施以后,彻底解决了公司脱硝系统CEMS取样代表性低、分析仪表零漂、取样管路频繁堵塞、脱硝自动调节性能差、NOX指标频繁超标”等一系列问题,有效实现控制NOX达标排放与耗氨量节能经济的双赢。
该成果不仅适用于火力发电企业,还适用于燃气发电企业、钢铁、石油、化工、焦化等具有脱硝设施的工业企业。 因此,该项目的适用范围广,应用前景较大。