基于深度强化学习的SCR脱硝系统协同控制策略研究

针对选择性催化还原(SCR)脱硝系统大惯性、多扰动等特点,提出了一种基于多维状态信息和分段奖励函数优化的深度确定性策略梯度(DDPG)协同比例积分微分(PID)控制器的控制策略。针对SCR脱硝系统中存在部分可观测马尔可夫决策过程(POMDP),导致DDPG算法策略学习效率较低的问题,首先设计SCR脱硝系统的多维状态信息;其次,设计SCR脱硝系统的分段奖励函数;最后,设计DDPG-PID协同控制策略,以实现SCR脱硝系统的控制。结果表明:所设计的DDPG-PID协同控制策略提高了DDPG算法的策略学习效率,改善了PID的控制效果,同时具有较强的设定值跟踪能力、抗干扰能力和鲁棒性。

SCR脱硝系统的RBF条件积分滑模参数优化控制

针对选择性催化还原(SCR)脱硝系统在火电机组深度调峰下因系统特性随着机组负荷改变而难以控制的问题,提出基于径向基函数(RBF)的条件积分滑模优化控制方案,用条件积分滑模减少抖振与调节时间,用RBF实时逼近SCR脱硝系统特性改变下的未知扰动以提高系统鲁棒性。并提出一种纳什均衡量子粒子群寻优(NEQPSO)算法,以获得RBF条件积分滑模控制方案的最优参数,并在20%~100%的机组负荷下进行仿真实验。结果表明:优化后的RBF条件积分滑模控制与传统控制方案相比超调量降低50.26%、调节时间缩短13.55%,在干扰信号下超调量仅有1.50%,其响应速度更快、抗干扰能力更强、鲁棒性更好。

基于改进深度强化学习的SCR脱硝系统复合控制研究

针对选择性催化还原(Selective catalytic reduction,SCR)脱硝系统延迟大、扰动多等特点,提出了一种基于改进双延迟深度确定性策略梯度(Twin delayed deep deterministic policy gradient,TD3)的SCR脱硝系统复合控制策略。首先,提出了一种融合多步时序差分(Muti-step temporal-difference,MSTD)和优先经验回放(Prioritized experience replay,PER)的改进TD3算法。该算法在策略更新时使用MSTD计算回报,同时利用PER选择重要的经验进行学习,以此提高TD3算法的策略学习能力并加速算法的学习过程。其次,通过设计多维状态观测,综合考虑SCR脱硝系统的前馈信号和验证反馈信号来实现SCR脱硝系统的复合控制,进而维持出口NOx浓度的稳定性。最后,进行仿真实验验证,结果表明基于MSTD-PER-TD3算法的复合控制策略能更有效地克服入口NOx浓度波动对出口NOx浓度的影响,并具有优秀的抗干扰能力和鲁棒性。

SCR脱硝系统的串级自耦PID控制方法

针对选择性催化还原(SCR)脱硝系统具有多扰动、大惯性和模型不确定性等特性,提出了一种基于自耦比例积分微分(SCPID)控制理论的控制方法。该方法将SCR脱硝系统中的内部扰动、外界扰动与模型不确定性等一切复杂因素定义为总扰动,进而将该系统映射为线性扰动系统,据此构建了一个在总扰动反相激励下的受控误差系统,然后针对SCR脱硝系统的内环和外环系统分别设计了自耦PID控制器,使得控制力的量纲与被控系统相匹配,最后采用3个仿真试验验证所提方法的有效性。结果表明:所提出的SCPID控制方法响应速度快、无超调、抗干扰能力强,同时具有良好的鲁棒性。

废SCR脱硝催化剂碱性浸出液制备白钨精矿工艺研究

目前,通常采用氢氧化钠碱浸法从废SCR脱硝催化剂中提取钨,得到含钨碱性浸出液。该浸出液中除钨之外还含有钒、硅、硫等杂质元素,并且由于溶液碱浓度较高,传统的萃取和吸附方法难以实施,传统盐酸中和-氯化钙沉淀法则会引入Cl-导致设备腐蚀。本文提出了一种新的硫酸镁脱硅-氧化钙沉淀工艺,进行除硅沉钨,制备白钨精矿。在硫酸镁脱硅过程中,通过使用硫酸来调节体系pH值为11,在镁硅摩尔比为0.9的条件下,可达到97.6%的硅脱除率。利用氧化钙将脱硅液沉淀生产白钨精矿,在钙钨摩尔比为1.1、温度108℃沸腾的最佳工艺条件下,得到的白钨精矿产品中WO3含量达到74.69%,硫含量为0.90%,硅含量为1.00%,满足YS/T 231—2015白钨精矿一级品标准。该工艺实现了废SCR脱硝催化剂碱性浸出液中钨的高效回收,同时避免了传统盐酸中和-氯化钙沉淀制备白钨精矿过程中引入Cl-可能导致设备腐蚀的问题。

燃煤耦合污泥掺烧对SCR脱硝的性能影响及分析

对不同比例污泥掺烧后选择性催化还原(SCR)脱硝装置入口烟气成分进行了测试分析,并跟踪检测了污泥掺烧前后催化剂性能劣化趋势研究。结果表明:随着污泥掺烧比例的增加,SCR脱硝入口NO_(x)质量浓度升高,烟气流量增大,烟气温度下降,烟气含水量增大,飞灰浓度升高;在2.1%的污泥掺烧比例下,SCR脱硝催化剂的劣化速率与未掺烧时劣化速率相比,无明显异常;污泥高比例掺烧时,脱硝装置氨耗量及氨逃逸明显升高,要充分考虑脱硝入口烟气成分变化对脱硝装置整体性能的影响,优化催化剂选型及提高性能裕量。研究可为污泥掺烧机组SCR脱硝设备运行和管理提供参考及借鉴。

水泥窑高温高尘SCR脱硝工艺设计及影响分析

介绍水泥窑高温高尘SCR脱硝超低排放工程应用情况,分析了SCR系统投运后对水泥窑及余热发电系统的影响。对高温高尘SCR脱硝烟气特性及关键工艺设计进行分析,在催化剂选型、流场设计、吹灰系统设计等方面提出建议,为其他类似工程提供借鉴。

尿素热解制氨SCR脱硝技术在电厂的应用

尿素热解制氨选择性催化还原(SCR)脱硝技术是一种在电厂中用于降低氮氧化物(NO_(x))排放的有效方法。本研究旨在探讨该技术在电厂中的应用,并评估其对环境和能源方面的影响。文章介绍尿素热解制氨SCR脱硝技术的基本原理,详细描述了该技术在电厂中的应用情况,进一步评估该技术对环境和能源方面的影响。结果显示,尿素热解制氨SCR脱硝技术可有效降低NO_(x)排放,减少大气污染。此外,该技术的能源消耗相对较低,对电厂运行成本的影响较小。未来的研究可进一步优化催化剂的设计和制备方法,以提高SCR脱硝技术的稳定性。

SCR脱硝高温烟气旁路改造探析

本文以某电厂600MW机组SCR脱硝系统为研究对象,应用数值模拟的方法,计算分析了加装烟气旁路前、后,SCR脱硝系统内流场、温度场、浓度场,研究了旁路烟气对脱硝特性的影响,可为SCR运行优化和旁路改造方案制定提供指导。

基于强化学习的SCR脱硝系统优化控制

为了解决选择性催化还原(SCR)脱硝系统中NO_(x)排放控制遇到的时效滞后和负荷波动引发的响应问题,采用强化学习来调控比例积分微分(PID)参数,基于深度确定性策略梯度(DDPG)算法,重新设计了Critic网络的损失函数,并引入了一个延迟队列来模拟系统的延迟性,并将所提控制策略应用到国内某660 MW超超临界火电机组中。结果表明:强化学习控制方法在调节时间、超调量、稳定性方面均优于传统的PID控制方法;所提控制策略克服了传统PID控制方法无法解决的时效滞后和负荷波动问题,具有重要的理论与实际应用价值。

燃煤锅炉烟气低温SCR脱硝效率影响因素研究

采用低温脱硝催化剂Mn-Fe/TiO_(2),以脱硝效率为评价指标,开展了燃煤锅炉烟气低温SCR脱硝效率影响因素研究。结果表明,当反应温度为180℃、氨氮比为1.0、空速为20000 h^(-1)、氧气浓度为5%、二氧化硫浓度为0 mg·m^(-3)、含水率为0%时,SCR脱硝效率达到99.1%;此外,当烟气中的二氧化硫浓度低于300 mg·m^(-3)时,SCR脱硝效率仍能达到95.0%以上;当含水率低于5%时,SCR脱硝效率仍能达到85.0%以上,说明低温脱硝催化剂Mn-Fe/TiO_(2)具有较强的抗硫和抗水污染能力。

高温高尘SCR脱硝技术的实际应用

我公司采用高温高尘SCR脱硝方案后,在达到排放要求的前提下,利用分级燃烧、SNCR与SCR耦合高效脱硝,降低氨水单耗。通过优化提升,分级燃烧、SNCR与SCR耦合高效脱硝,在保证NOx≤35mg/m^(3),氨水单位熟料耗量降到2.47 kg/t。

分区喷氨控制技术在SCR脱硝中的应用

针对SCR脱硝反应器中氨氮比的及时调整问题,近年来广泛采用分区喷氨控制技术来解决。首先,该文将介绍分区喷氨控制技术的3个组成部分,并详细分析测量技术的应用现状和选择依据,以阐明三层控制技术的目的和原理。最后,将对分区喷氨控制技术的应用条件进行深入分析。

SCR脱硝技术在水泥行业中的应用

SCR脱硝技术因其出色的脱硝效率和适应广泛的工业环境的能力,已经成为控制NO x排放的主流技术。随着技术的进步和环保需求的增加,SCR技术的应用将进一步扩展,市场前景看好。具体分析了SCR脱硝技术的原理、现状以及应用场景,以期可以对未来技术的进步提供借鉴。

水泥窑烟气不同SCR脱硝技术研究

水泥窑烟气氮氧化物(NO_(x))排放控制标准持续收严,脱硝治理技术持续深化,基于当前生态环境部确定的NO_(x)执行50 mg/Nm^(3)限值,经深入分析标准发展、技术发展历程、调研实际运行案例,实施SCR脱硝成为必要。水泥窑生产流程长,SCR技术路线也呈现多样性,经筛选适用的技术路线主要有高温高尘SCR脱硝、高温中尘SCR脱硝、高温微尘SCR脱硝、中温中尘SCR脱硝。据此,从技术、经济、应用业绩多维度对4种主流深度脱硝工艺路线开展技术评估,以期为水泥企业选配技术提供参考。

不同型式加热炉在烧结SCR脱硝系统的应用效果分析

由于钢铁行业烧结烟气具有流量波动大、烟气温度低、烟气成分复杂、含氧量高等特点,半干法脱硫+SCR脱硝工艺成为目前国内钢铁行业烧结烟气脱硫脱硝实现超低排放的主流工艺。其中,SCR脱硝反应必须达到关键设备催化剂的活性温度窗口,导致该工艺需采用加热炉进行烟气升温。在此过程中燃气消耗量大、能耗高,成为烧结烟气脱硫脱硝工艺运行成本中的最大环节。某钢铁厂3套烧结烟气SCR脱硝系统共采用了3种不同型式的加热炉,通过对不同型式加热炉在SCR脱硝系统的应用效果进行分析,提出了热效率更高的加热炉型式,对于烧结SCR脱硝系统加热炉的选型和改造都具有理论指导意义。在当前节能降碳的大背景下,对原外置式加热炉进行改造,降低了烧结烟气SCR脱硝系统的煤气消耗,煤气耗量节省约12.44%,节能降耗效果显著。

碱/碱土金属对燃煤电厂SCR脱硝催化剂活性影响研究

本研究以工业V-W/Ti脱硝催化剂为研究对象,采用浸渍法制备不同K、Na、Ca、Mg负载量的中毒催化剂,结合催化剂物化性能表征和催化剂活性评价,探索碱金属、碱土金属对工业SCR脱硝催化剂活性的影响机理及规律。结果表明:催化剂发生碱金属、碱土金属中毒后其活性下降程度与V_(2)O_(5)含量呈正相关关系。K、Na、Ca、Mg对催化剂活性的抑制强度由大到小排序为:K>Na>Mg>Ca。找出催化剂活性与碱金属、碱土金属元素浓度之间的定量关系,并绘制出催化剂活性衰减曲线。碱金属、碱土金属中毒不会改变催化剂的结晶状态和微观形貌,对催化剂的孔结构影响较小,但是会较为明显地削弱催化剂的酸性和还原能力,这是引起催化剂活性下降的关键因素。探究碱金属、碱土金属K、Na、Ca、Mg对工业脱硝催化剂活性的影响机理及规律对于燃煤电厂新鲜催化剂的检测与在役催化剂的运行诊断,制定及时合理的催化剂更换、再生等全寿命管理方案具有重要指导意义。

水泥窑炉烟气SCR脱硝技术在水泥行业中的应用

自2018年水泥行业首条SCR脱硝示范工程成功投运以来,水泥行业氮氧化物排放正式进入超低排放时代,水泥SCR脱硝工程在全国范围内得到了应用,主要应用的技术路线有:高温中尘、高温高尘、高温低尘、中温中尘,本文对以上路线的工程应用情况进行简述。

火力发电1000 MW机组SCR脱硝剂液氨改尿素的工程应用研究

针对火力发电1000 MW机组SCR脱硝系统,探讨了液氨改尿素作为脱硝剂的工程应用。研究结果表明,尿素作为脱硝剂具有更高的安全性、更低的存储和运输风险,同时其脱硝效率可满足环保要求。详细阐述了尿素脱硝系统的设计、改造方案及运行参数优化,为火力发电行业实现绿色、安全、高效的脱硝提供更多技术支撑。

某SCR脱硝反应器改造工程流场模拟优化分析

本文基于FLUENT软件,采用Standard k-ε湍流模型对某SCR脱硝反应器入口段和SCR段结构进行优化以实现流场的均匀分布。研究表明:对入口段采用变径的方式,使喷射的小苏打颗粒与整个流场混合更加均匀,均匀性相较变径前提高了44.92%。对SCR段加装导流板与整流装置,使首层催化剂入口的速度分布不均匀系数为13.36%,小于15%;首层催化剂入口的烟气入射角度均小于10°;最上层催化剂前的NH3的相对标准偏差为4.34%,小于5%,各项指标均满足要求,优化方案合理可行。