由于SCR反應器中催化劑反應反饋滯后和NOx分析儀響應滯后等原因，使得SCR脫硝控制系統存在大滯后性和大延時性，難以精確控制噴氨量。尤其是機組變負荷時，SCR入口煙氣量或NOx質量濃度急劇變化，調節(jié)的慣性和延時性容易導致煙囪入口NOx質量濃度瞬時值超標。為了使各工況下滿足超低排放要求，出口NOx質量濃度設置值往往偏低，導致SCR系統噴氨過量，氨逃逸率超標。實際運行中，當兩側SCR反應器風量相差較大時，兩側噴氨量過多或過少，噴氨量過多的一側容易發(fā)生氨逃逸。

此外，NOx質量濃度考核點和控制點不一致。環(huán)保考核時以煙囪入口NOx質量濃度測點為準; 噴氨自動調節(jié)時，單側煙道的SCR反應器出口NOx質量濃度為被控量。SCR反應器出口測點與煙囪入口測點所測量的NOx質量濃度存在不同程度的偏差，影響噴氨量的精準控制。

2.5 測量方法和儀表

由于氨逃逸的量級非常小，理論計算很難準確。相對于離線手工分析法，原位光學測量法可以實現在線監(jiān)測，但光學測量的準確度容易受高溫、高塵惡劣工況的影響。煙氣含塵量大時，測量探頭受鋼制煙道壁振動及溫度變化的影響，會出現測量不穩(wěn)定或指示飄移現象，導致測量偏差大; 同時，SCR出口煙道煙氣分布不均勻，導致采樣誤差較大，影響氨逃逸量在線監(jiān)測的準確度。一般以氨逃逸儀表監(jiān)測的氨逃逸變化趨勢作為運行參考，而難以通過表值準確控制噴氨量和氨逃逸率。

3 氨逃逸率控制技術

3.1 流場優(yōu)化

實際運行過程中，SCR脫硝系統中氣流流動非常復雜，在煙道內設置導流板可有效改善速度分層現象。導流板后可加裝氣流均布器( 在第1 層催化劑上方加裝整流格柵等) ，利用局部的紊流改善流場速度不均勻的狀況。根據不同機組的具體情況，合理設置導流板的位置、數量、形式等，在改善流場的同時要盡可能低地增加系統壓降。

氨噴入之后與煙氣混合的均勻性集中在氨的噴射方式和噴氨后與煙氣的混合兩個方面，主要取決于噴氨格柵形式及氨煙靜態(tài)混合器的選型與布置。國內外開發(fā)并應用于工程實際的噴氨裝置包括線性控制噴氨格柵、分區(qū)控制噴氨格柵和靜態(tài)渦流混合器技術，技術對比見表1。線性控制噴氨格柵技術成熟，應用最廣; 分區(qū)控制噴氨格柵是利用分區(qū)流量調節(jié)技術，使噴氨量適應煙氣中NOx的分布; 渦流混合器技術使NH3與NOx混氣體在混合元件誘導下形成穩(wěn)定的渦流或旋流，加強擾動，強化湍流擴散。線性控制噴氨格柵和分區(qū)控制噴氨格柵依靠數量多、口徑小的噴嘴實現均勻噴氨，但也正因為這一特點，運行過程中噴嘴堵塞后，反而難以實現均勻噴氨，影響氨氮摩爾比分布的均勻性。靜態(tài)渦流混合器克服了小噴嘴容易堵塞的問題，具有良好的操作彈性，其難點在于靜態(tài)混合器的結構設計，以及開發(fā)高效低阻擾流裝置，縮短混合段距離。

3.2 控制系統優(yōu)化

針對SCR脫硝控制系統大滯后、大延時問題，通過引入預測控制、融合改進的狀態(tài)變量控制、相位補償控制等技術，提前預測被調量未來變化趨勢，提高脫硝系統閉環(huán)穩(wěn)定性和抗擾動能力。基于預測控制和智能前饋技術的脫硝噴氨優(yōu)化控制策略如圖5所示。該技術通過考慮SCR上游鍋爐側多個擾動變量對SCＲ 脫硝過程的影響，將多參數進行擬合作為擾動變量，實現預測控制和提前調節(jié)。

此外，穩(wěn)定的噴氨量控制取決于高質量的氨氣質量流量計、氨量調節(jié)閥和最佳的控制參數。在同等設備和控制條件下，通過控制系統優(yōu)化，改善噴氨時機，特別是提高噴氨控制系統對機組負荷變化的響應速度，避免機組負荷變化時噴氨量未及時跟蹤而使氨逃逸率超標。

3.3 噴氨優(yōu)化調整

對于現役SCＲ 脫硝系統，在不改造系統設備的情況下，通過噴氨格柵優(yōu)化調整，可改善氨氮摩爾比分布的均勻性。脫硝系統一般由多個蝶閥等部件協同控制噴氨量，需要根據噴氨格柵截面內的流場分布特性對各支管閥門進行調整，保證良好的氨氮摩爾比分布，使各區(qū)域噴氨量與NOx流場相匹配，提高脫硝效率，避免局部區(qū)域過量噴氨而導致逃逸氨偏高; 同時，可以通過改善反應器出口NOx質量濃度分布均勻性，減小取樣點的測量誤差，優(yōu)化控制系統參數，提高噴氨量控制的精確度。

3.4 測量儀表及測量方法改進

采用原位光學法測量氨逃逸率時，應合理設置儀表的安裝位置及激光對位，關注安裝處結構變形、探頭附近的水蒸氣、吹掃空氣對儀表的影響。定期對氨逃逸率測量儀表進行檢查和校驗，由飛灰中氨含量輔助推斷氨逃逸狀況，氨逃逸異常時應及時對儀表工作狀態(tài)進行檢查。超低排放改造時，應按要求更合適精度的儀表，降低測量誤差對氨逃逸控制準確度的不利影響。通過對SCR進、出口流場的測試，采用多點取樣旁路管的方式，提高測點的取樣代表性，在一定程度上減少SCR出口與煙囪入口NOx質量濃度的偏差。

3.5 機組運行優(yōu)化及檢修維護

在脫硝超低排放改造時，根據機組情況，可優(yōu)先進行低氮燃燒優(yōu)化改造，從源頭上減少NOx生成量。采取爐內燃燒優(yōu)化調整措施，通過調整氧量，調整分離燃盡風( SOFA) 風門開度，合理搭配煤種等，降低脫硝裝置入口NOx質量濃度。機組運行過程中，加強氨逃逸監(jiān)測，定期對現有催化劑進行檢測分析，尤其要關注脫硝裝置催化劑壓差、系統阻力、空氣預熱器阻力等參數。

停爐檢修時，需檢查噴氨格柵噴嘴堵塞情況，對堵塞的噴嘴進行吹掃清理，加強噴氨系統閥門的維護，使噴氨調節(jié)閥有良好的調節(jié)特性，減少內漏量。重視脫硝吹灰器的檢查與維護，對催化劑積灰、磨損情況進行及時清理和修復，按規(guī)定測試催化劑活性，必要時增加催化劑層或更換催化劑，提高脫硝效率，降低氨逃逸率。

編輯：李丹