一、 核心目標(biāo)：理想的氨氮摩爾比

理論上，1摩爾的氨（NH?）可以還原1摩爾的NOx。因此，精準(zhǔn)控制的目標(biāo)是讓噴入的氨量（分布和總量）與煙氣中的NOx量（分布和總量）相匹配，即達(dá)到?氨氮摩爾比（NSR）≈ 1。

• NSR < 1：脫硝效率不足，NOx排放超標(biāo)。

• NSR > 1：導(dǎo)致過(guò)量的氨逃逸，引發(fā)空預(yù)器堵塞和腐蝕。

二、 實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)

1. 源頭基礎(chǔ)：優(yōu)良的噴氨格柵設(shè)計(jì)與安裝

這是實(shí)現(xiàn)均勻混合的物理基礎(chǔ)，也是最關(guān)鍵的一步。

• 分區(qū)設(shè)計(jì)（分區(qū)控制）：將AIG在煙道截面上分成多個(gè)獨(dú)立的噴氨區(qū)域（例如4×4=16個(gè)區(qū)），每個(gè)分區(qū)都有獨(dú)立的流量調(diào)節(jié)閥。這樣可以針對(duì)煙道不同區(qū)域的不均勻的NOx濃度進(jìn)行“精準(zhǔn)施肥”。

• 優(yōu)化噴嘴類(lèi)型與布局：采用能產(chǎn)生良好覆蓋和穿透力的噴嘴（如渦流噴嘴），并根據(jù)計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)模擬結(jié)果進(jìn)行布局，確保氨氣與煙氣在進(jìn)入催化劑前充分混合。

2. 精準(zhǔn)感知：先進(jìn)的測(cè)量技術(shù)

沒(méi)有準(zhǔn)確的測(cè)量，就無(wú)法實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制。

• 煙氣速度場(chǎng)測(cè)量：了解煙氣流速分布，避免在高速區(qū)噴氨不足，低速區(qū)噴氨過(guò)量。

• NOx/O?濃度場(chǎng)測(cè)量（核心）：在SCR反應(yīng)器入口和出口安裝網(wǎng)格化多點(diǎn)取樣探頭。

  • 入口網(wǎng)格探頭：測(cè)量入口截面上不同點(diǎn)的NOx濃度，繪制出“NOx濃度分布云圖”，為AIG的分區(qū)調(diào)節(jié)提供依據(jù)。

  • 出口網(wǎng)格探頭：測(cè)量出口的NOx和氨逃逸濃度分布，用于驗(yàn)證和優(yōu)化控制效果。這是實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制的關(guān)鍵。

3. 智能大腦：先進(jìn)的控制策略

這是將測(cè)量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為控制指令的“智能中樞”。

• 傳統(tǒng)PID控制（基礎(chǔ)）：

  • 主控回路：根據(jù)SCR出口的總NOx濃度平均值和目標(biāo)值，通過(guò)PID運(yùn)算，調(diào)節(jié)噴氨總量。

  • 缺點(diǎn)：無(wú)法解決煙道截面上的濃度分布不均問(wèn)題。

• 分區(qū)流量控制（優(yōu)化分布）：

  • 方法：基于入口網(wǎng)格探頭測(cè)得的各分區(qū)對(duì)應(yīng)的NOx濃度，按比例調(diào)節(jié)各分區(qū)的噴氨閥門(mén)開(kāi)度。濃度高的區(qū)域多噴氨，濃度低的區(qū)域少?lài)姲薄?/p>

  • 公式簡(jiǎn)化：第i區(qū)噴氨量 ∝ 第i區(qū)入口NOx濃度

• 基于出口氨逃逸測(cè)量的閉環(huán)優(yōu)化（最高級(jí)）：

  • 方法：利用出口網(wǎng)格探頭測(cè)得的氨逃逸分布數(shù)據(jù)，進(jìn)一步微調(diào)AIG各分區(qū)的噴氨量。目標(biāo)是使整個(gè)出口截面上的氨逃逸濃度趨于均勻且最低。

  • 過(guò)程：如果某個(gè)分區(qū)對(duì)應(yīng)的出口區(qū)域氨逃逸值偏高，說(shuō)明該分區(qū)噴氨過(guò)量，則適當(dāng)調(diào)小該區(qū)的閥門(mén)。

• 模型預(yù)測(cè)控制（MPC）或智能控制（前沿）：

  • 建立包含鍋爐負(fù)荷、燃料特性、煙氣溫度、NOx濃度等多變量影響的預(yù)測(cè)模型。該模型可以提前預(yù)測(cè)NOx的變化趨勢(shì)，提前調(diào)整噴氨量，克服系統(tǒng)的大延遲，使控制更加平穩(wěn)和超前，進(jìn)一步減少氨逃逸的波動(dòng)。

三、 最小化堵塞風(fēng)險(xiǎn)的綜合措施

堵塞風(fēng)險(xiǎn)主要來(lái)自氨逃逸后與SO3生成的硫酸氫銨。因此，精準(zhǔn)控氨是根本，但還需其他配合：

1. 控制氨逃逸：如上所述，這是最直接、最根本的方法。

2. 控制SO3濃度：如果燃用高硫煤，可通過(guò)燃料脫硫或煙氣脫硫高效脫除SO2，從源頭上減少SO3的生成（SO2在SCR催化劑上部分氧化為SO3）。

3. 空預(yù)器吹灰和清洗：定期、有效地對(duì)空預(yù)器進(jìn)行吹灰（蒸汽吹灰、聲波吹灰），在停機(jī)檢修時(shí)進(jìn)行高壓水清洗，清除已沉積的ABS和灰分。

4. 空預(yù)器冷端設(shè)計(jì)：采用搪瓷換熱元件，其表面更光滑，不易黏附ABS，且耐腐蝕。