scr脱硝原理及工艺流程：SCR脱硝系统为什么那么难控制吗
scr脱硝原理及工艺流程：SCR脱硝系统为什么那么难控制吗围绕脱硝系统喷氨量控制问题，国内外学者做了大量研究。Haggan-Ozaki V等人基于 RBF-ARX非参数模型，利用一种变异的卡尔曼滤波状态空间方法实现了脱硝系统喷氨量控制，控制效果良好，计算效率有所提高。黄宇等人提出了线性自抗扰控制方法，使得SCR脱硝系统跟踪设定值的能力有所提升。Nakamoto M等人利用广义预测控制( generalized predictive control，GPC)和线性二次调节(linear quadratic regulator，LQR)方法对火力发电厂的NOx分解过程进行串级控制，使得脱硝系统的抗干扰能力提高，出口NOx浓度波动范围明显减小。张晓东等人提出了基于多变量广义预测控制算法，在前馈控制中加入磨煤机断煤和堵磨信号，有效地抑制磨煤机在断煤及堵磨后脱硝系统出口NOx浓度大幅波动情况，使控制系统稳定运行。秦天牧等人使用自适应多尺度核偏最小二乘(SM
前言：当“超低排放”成为当地政府为控制气体环境得到良好发展的关键词之后，石油化工业、钢铁厂、冶金厂等一天将排放大量处理过的烟气行业，将面临着巨大的挑战。不但需要确保整个工业流水线灵活运行，对选择性催化还原（SCR）脱硝系统的控制也提出了更高的要求。如何控制才能兼备“超低排放”和经济成本多目标优化，成为一大热门话题。
SCR脱销系统的产生，主要是因为相应机构在生产运营中，因工况的不同，燃烧会产生不同浓度的NOx气体。该气体如果直接排放，被人体吸入后会导致多种呼吸道疾病的产生，影响人体健康；而且在一定条件下与大气中的其他物质发生反应，会生成硝酸根离子、臭氧和细颗粒物（常见PM2.5、PM10）等多种二次污染物，从而导致酸雨、近地面臭氧、富营养化等二次污染问题。因此，SCR脱销系统及其优化控制，在保证达标排放的同时实现经济成本最优化是当前领域迫切解决的难点。
1、SCR脱销系统的原理
液氨蒸发汽化后与空气充分混合，在SCR反应器上与一同进来的NOx发生反应。烟气中的NOx在还原剂氨和催化剂同时存在的条件下，发生氧化还原反应，从而将NOx还原为N2和H2O.
NOx NH3→N2 H2O
从上图可看出，喷按量的多少是影响脱销效率的主要因素。这个时候有些人可能要问了：多喷氨不就可以解决有害气体NOx的高排放了吗？喷氨量过少，NOx未充分被氧化，排放必然超标；喷按量过多，经济成本将升高。同时，过多的氨气会导致氨逃逸增大，烟气中的SO2在SCR催化剂的作用下生成SO3，过多的NH3、SO3与水反应生成硫酸铵和硫酸氢氨。这些副产物一点附着在催化剂表面，将堵塞催化剂的孔道，从而影响催化剂活性。更会造成空气预热器结垢、堵塞和腐蚀，严重时将引发引风机失速和机组跳闸等设备故障。
因此，精准控制氨的计量，是SCR脱销系统优化的核心，也是确保设备正常安全稳定运行的关键。
2、SCR脱销系统优化方案
围绕脱硝系统喷氨量控制问题，国内外学者做了大量研究。Haggan-Ozaki V等人基于 RBF-ARX非参数模型，利用一种变异的卡尔曼滤波状态空间方法实现了脱硝系统喷氨量控制，控制效果良好，计算效率有所提高。黄宇等人提出了线性自抗扰控制方法，使得SCR脱硝系统跟踪设定值的能力有所提升。Nakamoto M等人利用广义预测控制( generalized predictive control，GPC)和线性二次调节(linear quadratic regulator，LQR)方法对火力发电厂的NOx分解过程进行串级控制，使得脱硝系统的抗干扰能力提高，出口NOx浓度波动范围明显减小。张晓东等人提出了基于多变量广义预测控制算法，在前馈控制中加入磨煤机断煤和堵磨信号，有效地抑制磨煤机在断煤及堵磨后脱硝系统出口NOx浓度大幅波动情况，使控制系统稳定运行。秦天牧等人使用自适应多尺度核偏最小二乘(SMKPLS)法建立SCR脱硝系统预测模型，模型通过对出口NOx浓度变化做出预判，进而起到预先校正的作用。Hui Peng等人提出了一种基于RBF- ARX模型的滚动时域预测控制策略，以出口NOx接近期望值为优化目标。周洪煜等人设计了基于混结构RBF神经网络（MSRBFNN）的喷氨流量最优控制系统，以 SCR 装置出口NOx含量最小为学习目标，求取最佳喷氨控制量。上述针对SCR脱硝系统控制方法的研究，主要关注于SCR出口NOx浓度的控制，对喷氨经济成本考虑较少。
还有一种DMC预测控制法，该方法主要包括预测模型、滚动优化、反馈校正3个部分，其原理是根据模型预测的NOx排放量相对于调整NH3的输入量，通过极小化目标函数求解最优喷氨量，从而使实际输出与设定值保持一致。
该方案的优点在于，预测控制优化方法实现用较少的喷氨量实现了较高的脱硝效率，在工况发生变化时有较好的控制性能，实现了脱硝系统的全工况优化控制。
通过科学领域的不断进步，SCR脱销系统将不断得到优化与改善。在确保环境健康的前提下，有效控制工业经济成本的增加及材料的浪费，SCR脱销技术将更加稳定、成熟。
