一、项目简介

NOX专家优化控制系统，面向对象为脱硝系统，目的是依据现场工况变化，建立NOX动态模型，实时改变氨水给定策略，在满足环保要求的前提下降低NOX波动范围，并进一步降低氨水用量，达到精细化操作、减少人工、降低脱硝成本的目的。

二、项目指标

（1）在满足环保要求的前提下，降低NOX波动范围50%及以上。

（2）在满足环保要求的前提下，降低氨水用量（每天节省氨水用量约20%。）

（3）现场设备无故障前提下，脱硝系统实现无人值守。

三、控制原理

NOX专家优化控制系统涉及参数有生料下料量、分解炉温度、头尾煤用量、烟室温度、一次风风量、二次风温、NOX浓度、氧含量等，集成模糊控制、预测控制、专家控制等算法，建立与NOX相关性数据模型，得出实时最佳氨水给定方式。

NOX专家优化控制系统控制原理如图1所示：

图1 控制原理示意。

该系统通过OPC接口与脱硝系统实现数据交互，达到NOX满足环保要求、波动范围更小、降低每天氨水用量的目的。

NOX专家优化控制系统基于高级算法与数据统计的原理，属于软件控制范畴，现场不需改动硬件设备，且不会对生产造成任何损害，脱硝系统只需观察现场设备是否运行正常即可。

四、效果示例

示例1：

下面以某公司5000T/D水泥生产线为例，以示意NOX专家控制系统使用效果。该公司实际每天生产熟料5800吨左右，NOX数据要求不超380 mg/m3，每天氨水用量约13吨，折合吨熟料使用2.18kg氨水。 ³

图2 NOX原波动曲线。

图2为脱硝系统原控制NOX波动曲线，黑色曲线为NOX波动，蓝色曲线为氨水反馈，由图可看出原模式NOX波动范围约为【284,424】，波幅约为140mg/m3；氨水反馈波动范围约为【472,800】，波幅均值约为620kg/h。

图3 NOX专家优化控制波动曲线。

图3为脱硝系统优化控制后NOX波动曲线，黑色曲线为NOX波动，蓝色曲线为氨水反馈，由图可看出NOX波动范围约为【320,370】，波幅约为50mg/m3；氨水反馈波动范围约为【302,744】，波幅均值约为480kg/h。

由图2、图3对比可以看出优化控制后NOX波动幅度更小，波幅减小约（140-50）/140=64%；且氨水用量均值更小，氨水用量减小约620-480=140kg/h,氨水用量减少约23%，折合每天节省氨水用量140*24/1000=3.4吨。

示例2：

下面以某公司2500T/D水泥生产线为例，再次示意NOX专家控制系统使用效果。该公司2500T/D生产线，实际每天生产约2800吨熟料，NOX浓度在氧含量大于12%时不超200mg/m3，氧含量为10%-12%时不超260 mg/m3。以下为运行效果示意：

图4 NOX及氨水用量对比曲线。

图4为脱硝系统NOX及氨水用量对比曲线，黑色曲线为氨水实时流量，粉色曲线为NOX反馈，由图可看出NOX浓度波动范围减小约为60%，氨水流量随着自动模式不断优化而持续降低直至找到合适用量。

手动运行时平均吨熟料氨水用量约为4.40kg，自动运行时约为3.70 kg。折合吨熟料氨水用量减少0.7kg,以每天生产2800吨熟料计算，每天节省氨水用量约为1.9吨。

五、预期收益

5000吨生产线，每年窑运转时间按200天，每天节省氨水3.4吨，吨氨水价格800元，在满足环保要求、节约人工的前提年可节省氨水3.4*200*800/10000=54.4万元；2500吨生产线，年可借省氨水

1.9*200*800/10000=30.4万元。