近日，寧夏煤業(yè)集團煤制油公司申報的《超大型動力島及多等級蒸汽管網(wǎng)節(jié)能減排智能控制及國產(chǎn)化關(guān)鍵技術(shù)研究》項目通過自治區(qū)科技成果評價。

項目歷經(jīng)4年攻堅克難和創(chuàng)新研發(fā)，在“多爐多機多等級蒸汽管網(wǎng)”控制系統(tǒng)優(yōu)化、超高溫減溫減壓器國產(chǎn)化、煤間接液化副產(chǎn)低熱值火炬氣摻燒等創(chuàng)新技術(shù)、重大裝備及節(jié)能降耗方面實現(xiàn)重大突破，開發(fā)形成了較為領(lǐng)先的大型煤間接液化安全、綠色、智能、經(jīng)濟的動力裝置。評價委員會認為本項目在多爐多機多等級、燃料復(fù)雜多變和低品質(zhì)非穩(wěn)定流量火炬氣回收摻燒的優(yōu)化控制技術(shù)方面達到國際先進水平。

隨著國家對鍋爐出口煙氣環(huán)保參數(shù)排放指標要求越來越高，為達到正常生產(chǎn)過程中脫硫、脫硝等環(huán)保參數(shù)排放達標，必須通過對現(xiàn)有脫硫、脫硝工藝進行優(yōu)化，以及基于現(xiàn)有設(shè)備對脫硫脫硝控制策略進行優(yōu)化與完善。作為大型煤炭間接液化項目上游產(chǎn)汽、產(chǎn)熱、發(fā)電裝置，動力站長周期穩(wěn)定運行為下游工段提供高品質(zhì)蒸汽，成為全廠滿負荷經(jīng)濟運行的命脈。

項目構(gòu)建了大型煤化工動力“多爐多機多等級蒸汽管網(wǎng)”控制優(yōu)化系統(tǒng)，開發(fā)了適用于鍋爐燃燒、脫硫脫硝、多等級母管制蒸汽減溫減壓等工藝流程的先進控制算法，解決了復(fù)雜工況下多變量耦合、大滯后、時變等控制難題。探明了爐群環(huán)保控制參數(shù)與復(fù)雜工況指標之間的數(shù)學(xué)模型，基于該數(shù)學(xué)模型耦合傳統(tǒng)PID控制原理，解決了不同煤質(zhì)及復(fù)雜工況下鍋爐脫硫脫硝控制回路無法正常投用問題，提高環(huán)保參數(shù)控制精度（SO2、NOx時均值波動小于5 mg/m³），同時減少系統(tǒng)氨耗（節(jié)省液氨消耗4 500 t/a）。研究了高性能特種控制閥密封可靠與結(jié)構(gòu)完整關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)了十六級降壓一體成型迷宮塊結(jié)合獨立整體減壓噴嘴工藝的國產(chǎn)化，解決了煤化工行業(yè)超高溫高壓蒸汽閥門高壓差下內(nèi)件沖蝕、振動大等問題。探索了大型煤炭間接液化項目副產(chǎn)火炬低熱值燃料氣并入鍋爐摻燒的工藝技術(shù)，優(yōu)化了動態(tài)復(fù)雜組分燃料氣與燃煤匹配關(guān)系的燃燒路線，攻克了不同品質(zhì)熱值燃料最優(yōu)配比的瓶頸，實現(xiàn)了年節(jié)省燃料煤486 040 t、年降低固體灰渣生成量122 480 t的節(jié)能環(huán)保目標。

目前煤制油動力站10套脫硫系統(tǒng)、20套脫硝系統(tǒng)供氨調(diào)節(jié)閥自動可實現(xiàn)長期、穩(wěn)定投用。通過對鍋爐裝置脫硫脫硝系統(tǒng)控制回路優(yōu)化的探索與研究，結(jié)合APC優(yōu)化與先進控制算法，有效的保證了脫硫脫硝系統(tǒng)環(huán)保參數(shù)達標排放，降低系統(tǒng)整體氨耗，對其他項目脫硫脫硝系統(tǒng)的應(yīng)用提供了較為完善的參考，具有較強的指導(dǎo)借鑒意義。