目前電廠脫硝方法主要有選擇性催化還原法（SCR）和非選擇性催化還原法（SNCR）以及在二者基礎(chǔ)上發(fā)展起來的SNCR/SCR聯(lián)合煙氣脫硝技術(shù)。這三種煙氣脫硝技術(shù)均有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。
SNCR技術(shù)的原理是在鍋爐內(nèi)適當(dāng)溫度（一般為900～1100℃）的煙氣中噴入尿素或氨等還原劑，將NOX（氮氧化物）還原為無害的N2（氮?dú)猓?、H2O（水）。根據(jù)國外的工程經(jīng)驗(yàn)，該技術(shù)的脫硝效率約為25%-50%，在大型鍋爐上運(yùn)行業(yè)績較少。
SCR技術(shù)是將SCR反應(yīng)器布置在火電機(jī)組鍋爐省煤器和空氣預(yù)熱器之間，煙氣垂直進(jìn)入SCR反應(yīng)器，經(jīng)過各層催化劑模塊將NOX還原為無害的N2、H2O。上述反應(yīng)溫度可以在300℃-400℃之間進(jìn)行，脫硝效率約為70%-90%，在大型鍋爐上具有相當(dāng)成熟的運(yùn)行業(yè)績。
SNCR/SCR混合煙氣脫硝技術(shù)是集合了SCR與SNCR技術(shù)的優(yōu)勢而發(fā)展起來的，該技術(shù)降低了SCR系統(tǒng)的裝置成本，但技術(shù)工藝系統(tǒng)相對比較復(fù)雜。該技術(shù)更適合含灰量高、脫硝效率要求較高的情況。

山西河曲發(fā)電廠的脫硝控制系統(tǒng)采用山東魯能控制工程有限公司的LN2000分散控制系統(tǒng)，對脫硝的保護(hù)，順序控制，調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制等進(jìn)行了全程的控制。

該套脫硝控制系統(tǒng)與脫硫系統(tǒng)組成一套完整的脫硫脫硝控制系統(tǒng)，共有25對控制站，其中脫硫占19對，脫硝占6對。

測點(diǎn)總數(shù)8993個(gè)，分配如下 AI點(diǎn)1108個(gè)，  RTD點(diǎn)576個(gè)，  TC點(diǎn)64個(gè),  AO點(diǎn)200個(gè),  DI點(diǎn)4743個(gè),  DO點(diǎn)2302個(gè)。

一.   脫硝 DCS 跳閘保護(hù)邏輯

1.IS-1（INTERLOCK GROUP 1 保護(hù)邏輯 1) ：SCR 反應(yīng)器 A 跳閘邏輯；

1.——跳閘條件（OR）：

a.手動(dòng)跳閘；或；

b.SCR 反應(yīng)器 A 入口溫度＞420 ℃，延時(shí) 30s 或；

c.SCR 反應(yīng)器 A 入口溫度＜300  ℃或；

d.鍋爐 MFT 或；

e.稀釋空氣流量（10HSG21CF101）≤2000Nm3/h，延時(shí) 30S，或；

f.氨氣/空氣比例>8%，或；

g.稀釋風(fēng)機(jī) A（10HSG10AN001）跳閘且稀釋風(fēng)機(jī) B（10HSG15AN001）跳閘或；

h. 氨氣母管供氨壓力（10HSK30CP101）低（可選）。

i.           

2.——跳閘動(dòng)作：

快關(guān) SCR 反應(yīng)器 A 入口噴氨關(guān)斷閥（10HSK31AA003）和調(diào)節(jié)閥（10HSK31AA101）（調(diào) 節(jié)信號設(shè)定為 4mA）；

二、順序控制

主要有稀釋風(fēng)機(jī)系統(tǒng)、混合器入口關(guān)斷門、聲波吹灰吹灰控制邏輯、省煤器除灰系統(tǒng)，我們這里選典型的聲波吹灰吹灰控制進(jìn)行說明。

聲波吹灰吹灰控制邏輯

3.1 聲波吹灰器編組說明

每個(gè)聲波吹灰器每 10min 發(fā)聲 10s。編組時(shí)同層相鄰 2 個(gè)聲波吹灰器編成一組，落單的一個(gè)編成一組

3.2 順控邏輯（每臺反應(yīng)器安裝中層和下層吹灰器時(shí)使用，上層為預(yù)留，每臺機(jī)組共 12 組）

——允許啟動(dòng)條件： 無

——自動(dòng)啟動(dòng)：上個(gè)吹灰順控結(jié)束。(本吹灰順控為循環(huán)運(yùn)行)

（說明：每次動(dòng)作同一組內(nèi)兩臺臺吹灰器同進(jìn)同退）

3.3 順控邏輯（每臺反應(yīng)器安裝上層、中層和下層吹灰器時(shí)使用，每臺機(jī)組共 18 組）

——允許啟動(dòng)條件： 無

——自動(dòng)啟動(dòng)：上個(gè)吹灰順控結(jié)束。(本吹灰順控為循環(huán)運(yùn)行)

（說明：每次動(dòng)作同一組內(nèi)兩臺臺吹灰器同進(jìn)同退）

三、調(diào)節(jié)系統(tǒng)

1.      SCR 反應(yīng)器氨氣噴射量調(diào)節(jié)

控制方法如下所述：

1.        計(jì)算鍋爐煙氣流量 a）鍋爐煙氣流量的計(jì)算是依據(jù)燃料成分分析結(jié)果，以及鍋爐燃燒的空氣流量、燃料量等來進(jìn)行。脫硝系統(tǒng)最低投運(yùn)負(fù)荷為 50%，此負(fù)荷率可不用投油助燃，因此鍋爐煙氣流量最終可 依據(jù)煤質(zhì)分析結(jié)果計(jì)算煙氣流量。煙氣流量的具體內(nèi)容參閱圖 1.4.2 煙氣流量參考資料。 b）對負(fù)荷變化較大的情況，需要加入超前-滯后預(yù)噴氨修正回路。

負(fù)荷變化的幅度由 MRY 監(jiān)測得到。如果負(fù)荷變化大，切換繼電器 T3 接通，執(zhí)行超前-滯 后預(yù)噴氨修正回路。

當(dāng)負(fù)荷沒有變化時(shí)或變化較小時(shí)，超前-滯后預(yù)噴氨修正回路不工作（b    c）。

2.        NOx 含量計(jì)算

a.       計(jì)算出的煙氣流量 DFGA 與反應(yīng)器入口 NOx 濃度（純凈 NOx）的乘積就是 NOx 流量信號 E。

E（NOx 流量信號）= DFGA（煙氣流量）x D（入口 NOx 濃度）

b.       函數(shù) FG1 用做從鍋爐空氣流量到 NOx 濃度（純凈 NOx）的轉(zhuǎn)化計(jì)算，該函數(shù)可根據(jù)運(yùn) 行數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合。這個(gè)信號在 NOx 分析儀處于維修或故障時(shí)起作用，此時(shí) T1 開關(guān)進(jìn)行切換。

3.        氨氣流量計(jì)算

a)       計(jì)算出的 NOx 流量信號 E 與反應(yīng)器出口 NOx 變量設(shè)定回路的修正摩爾比信號 F 相乘， 得到的就是所需要的 NH3 流量信號 G。

G(所需要的 NH3 流量信號)=E(NOx 流量信號 E)xF(修正摩爾比)

b)      NH3 流量信號需要考慮負(fù)荷變化的影響和煙氣分析儀的時(shí)滯特性。G 與超前-滯后回路 輸出信號 H，微分回路輸出信號 I、出口 NOx 變化設(shè)置回路的輸出信號 J 的和就是系統(tǒng)所需的 氨氣流量信號 K，信號 K 比信號 G 更易于對負(fù)荷的變化做出響應(yīng)。

4.        氨氣流量調(diào)節(jié)閥控制

氨氣流量調(diào)節(jié)閥是由所需的氨氣流量信號 K 與控制器修正后的氨氣流量信號 L 的偏差來控制的。純氨氣的流量在氨氣噴射母管中由其溫度和壓力值進(jìn)行修正。

2.      固定摩爾比控制

控制方法如下所述 控制基本原理（固定摩爾比控制），具體地說，控制方法如下：

（氨氣流量）=（氣體流量）x（氮氧化物濃度）x（摩爾比）

由鍋爐空氣流量到煙氣量的計(jì)算與出口 NOx 常量控制方法的計(jì)算方法相同。

a)       煙氣流量計(jì)算

鍋爐煙氣流量的計(jì)算是依據(jù)燃料成分分析結(jié)果，以及鍋爐燃燒的空氣流量、燃料量等來 進(jìn)行。脫硝系統(tǒng)最低投運(yùn)負(fù)荷為 50%，此負(fù)荷率可不用投油助燃，因此鍋爐煙氣流量最終可依 據(jù)煤質(zhì)分析結(jié)果計(jì)算煙氣流量。

b)     NOx 流量信號

上述煙氣流量（DFGA）乘以反應(yīng)器入口 NOx 濃度是計(jì)算出的 NOx 流量信號。 E

（NOx 流量信號）=DFGA（煙氣流量）x D（入口 NOx 濃度）

函數(shù)發(fā)生器 FG1 是用來把鍋爐空氣流量轉(zhuǎn)化出 NOx 濃度（A），具體函數(shù)可根據(jù)運(yùn)行參數(shù)擬合。這個(gè)信號(A)在 NOx 分析儀維護(hù)或者故障時(shí)采用（T1 為開關(guān) b-c 側(cè)）

c)      計(jì)算出必需的氨氣流量。 摩爾比能從脫硝效率計(jì)算得出，具體定值可在調(diào)試時(shí)確定。G(所需要的 NH3 流量信號)=E(NOx 流量信號 E) x (固定摩爾比) 凈氨氣的流量通過氨氣噴射母管的溫度和壓力修正。（當(dāng)溫度差在高低溫度周期改變很大并且當(dāng)壓力變化很大時(shí)，誤差增加。）

d)     超前-滯后預(yù)噴氨控制

為了修正 NOx 反應(yīng)器催化劑反饋滯后和 NOx 分析儀響應(yīng)滯后，超前-滯后預(yù)噴氨預(yù)噴射氨 氣實(shí)施如下：

煙氣流量信號（DFGA）被用作負(fù)荷變化信號。對于負(fù)荷變化信號有必要采用一個(gè)盡可能 迅速的預(yù)測 NOx 變化的信號。在某些情況下，也可用發(fā)電量需求信號、主蒸汽流量信號，這 些信號比煙氣流量信號（B）更迅速的預(yù)測 NOx 變化。如果荷載變幅很大，切換繼電器 T3 接 通，執(zhí)行超前-滯后預(yù)噴氨氣修正回路。當(dāng)負(fù)荷無變化時(shí)，無需執(zhí)行超前-滯后預(yù)噴氨修正。

對大的負(fù)荷變化情況下，超前-滯后預(yù)預(yù)噴氨修正的方法見如下示意圖。

3.      控制方式切換

在脫硝系統(tǒng)運(yùn)行過程中，當(dāng)脫硝效率低于設(shè)計(jì)脫硝效率工況下，采用出口 NOx 常量控制 調(diào)節(jié)方式控制進(jìn)入脫硝系統(tǒng)的噴氨量；當(dāng)脫硝效率高于脫硝效率工況下，需切換到固定摩爾 比控制方式以控制進(jìn)入脫硝系統(tǒng)的噴氨量。在噴氨量調(diào)節(jié)控制邏輯設(shè)計(jì)中應(yīng)按兩種控制方式 進(jìn)行設(shè)計(jì)并可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)、自動(dòng)切換。

      該套系統(tǒng)投入運(yùn)行以來，取得了良好的社會效益，為我們的環(huán)境治理做出了應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

部分脫硝業(yè)績表：