艾默生的 SmartProcess? SCR 優(yōu)化技術(shù)幫助美國(guó)聯(lián)合能源公司 (Constellation Energy) 的 B
2009-07-01
作者：艾默生過(guò)程管理
??? 美國(guó)聯(lián)合能源公司的 Brandon Shores 發(fā)電站，采用 SmartProcess? 選擇性催化還原設(shè)備 (SCR) 優(yōu)化技術(shù)后大大改善了運(yùn)營(yíng)、環(huán)境和財(cái)務(wù)狀況，包括提高了 SCR 效率，延長(zhǎng)了 SCR 再生周期，減少了 250 噸 NOx，因此不再需要購(gòu)買額外的 NOx 排放額度而節(jié)省了 200,000 美元。
??? 憑借 1,300 MW 的發(fā)電量，Brandon Shores 在美國(guó)聯(lián)合能源公司發(fā)電量投資組合中的自有容量方面屬第三大發(fā)電站。在每年五月到九月期間的臭氧變化季節(jié)，Brandon Shores 發(fā)電站采用 SCR 系統(tǒng)來(lái)減少 NOx 排放量。此系統(tǒng)的工作原理是通過(guò)在煙氣中注入氨氣來(lái)中和 NOx。為使 SCR 達(dá)到減少 90% NOx 排放量的目標(biāo)工作效率，進(jìn)入 SCR 系統(tǒng)的煙氣的溫度必須高于 585 華氏度。如果煙氣溫度低于 585 華氏度，氨氣流量就會(huì)下降，從而降低 NOx 的中和效率。如果煙氣溫度低于 555 華氏度，SCR 運(yùn)作將會(huì)完全停止。
??? 此外，煙氣溫度還會(huì)受到電廠負(fù)荷的嚴(yán)重影響。自從 Brandon Shores 加入了 PJM 互聯(lián)電網(wǎng)公司 (PJM Interconnection) 調(diào)節(jié)市場(chǎng)，由于需要緊隨不斷變化的負(fù)荷需求，煙氣溫度經(jīng)常低于 585 華氏度，偶爾低于 555 華氏度。原來(lái)的 SCR 控制方案無(wú)法優(yōu)化煙氣溫度，只是勉強(qiáng)維持著最低的 SCR 進(jìn)氣溫度。
??? 為了達(dá)到減少 90% NOx 排放量的目標(biāo)效率，美國(guó)聯(lián)合能源公司需要一種能夠更嚴(yán)格控制 SCR 進(jìn)氣溫度的優(yōu)化解決方案。這樣做可幫助發(fā)電公司實(shí)現(xiàn)加入 PJM 互聯(lián)電網(wǎng)公司市場(chǎng)所需的運(yùn)作靈活性。
??? 艾默生的解決方案包括采用高級(jí)的 Ovation 專家控制策略修改原來(lái) OEM 提供的設(shè)計(jì)原理，以及安裝 SmartProcess SCR 優(yōu)化技術(shù)。Ovation 用于控制電廠的鍋爐、燃燒器管理、數(shù)據(jù)采集和煙氣脫硫處理。
??? 艾默生經(jīng)過(guò)研究傳統(tǒng)的鍋爐和 SCR 設(shè)計(jì)以及相關(guān)的運(yùn)作原理，提出了改善建議。實(shí)施新 Ovation 策略中的一些修改后，通過(guò)改善省煤器旁路和煙氣出口擋板的控制，對(duì)整個(gè)負(fù)荷范圍的省煤器后混合溫度提供了更加嚴(yán)格的管理。這使得對(duì) SCR 進(jìn)氣和混合溫度的控制更加一致。
??? 已將安裝的 SmartProcess SCR 優(yōu)化技術(shù)與最近修改的 Ovation 控制結(jié)合使用，以進(jìn)一步優(yōu)化 SCR 進(jìn)氣溫度。SCR 優(yōu)化技術(shù)采用了模糊邏輯、高級(jí)分析學(xué)和模型預(yù)測(cè)控制，以密切監(jiān)控系統(tǒng)和相關(guān)數(shù)據(jù)，從而預(yù)測(cè)最佳氨用量和當(dāng)前的煙氣成分，并根據(jù)這些信息建議理想的 SCR 性能設(shè)定值。SmartProcess 還自動(dòng)計(jì)算 O2、風(fēng)機(jī)和擋板的最優(yōu)偏置設(shè)置，以嚴(yán)格控制進(jìn)氣溫度。
??? 自 2006 年安裝 SmartProcess 以來(lái)，新的 Ovation 高級(jí)控制策略和 SmartProcess 優(yōu)化技術(shù)一直在較高負(fù)荷時(shí)嚴(yán)格控制著省煤器混合溫度和 SCR 進(jìn)氣溫度，在較低負(fù)荷時(shí)升高 SCR 進(jìn)氣溫度。SCR 效率的提高減少了 NOx 排放量、降低了 NOx 額度購(gòu)買費(fèi)用以及減少了氨氣用量，同時(shí)延長(zhǎng)了 SCR 再生周期。
??? 在實(shí)施艾默生解決方案之前，已對(duì) Brandon Shores SCR 進(jìn)行了測(cè)試，在臭氧季節(jié)期間低于減少 90% NOx 排放量的目標(biāo)效率下運(yùn)行時(shí)間大約 190 個(gè)小時(shí)，在此期間排放大約 650 噸 NOx。安裝新的 Ovation 邏輯和 SmartProcess 技術(shù)后，測(cè)試顯示，SCR 在低于 90% 的目標(biāo)效率下運(yùn)行時(shí)間僅 70 個(gè)小時(shí)，僅排放 400 噸 NOx。通過(guò)減少 120 個(gè)小時(shí)的低效率運(yùn)作，美國(guó)聯(lián)合能源公司能夠減少 250 噸 NOx 排放量。按每噸 800 美元計(jì)算，美國(guó)聯(lián)合能源公司在 NOx 額度方面節(jié)省了 200,000 美元。
??? “SmartProcess 解決方案通過(guò)自動(dòng)控制 SCR 進(jìn)氣溫度，使發(fā)電廠能夠快速高效地應(yīng)對(duì)不斷變化的負(fù)荷需求，這對(duì)我們加入 PJM 互聯(lián)電網(wǎng)公司市場(chǎng)起著舉足輕重的作用，”Brandon Shores 工程項(xiàng)目部的主管 Harry Brocato 解釋道?！鞍募夹g(shù)使我們大大縮短了在最佳指標(biāo)下運(yùn)作的時(shí)間，繼而顯著降低了 NOx 排放量并節(jié)省了大量成本?！?BR>??? “如今，電力企業(yè)運(yùn)行于富有挑戰(zhàn)性的運(yùn)營(yíng)、環(huán)境保護(hù)和財(cái)務(wù)環(huán)境中，”艾默生公用事業(yè)部總裁 Bob Yeager 說(shuō)?！案鶕?jù)美國(guó)聯(lián)合能源公司在 Brandon Shores 的經(jīng)驗(yàn)，電力供應(yīng)商的殺手锏是，將艾默生的系統(tǒng)和優(yōu)化技術(shù)結(jié)合使用，以獲得環(huán)境和最大程度的效益?！?/FONT>
關(guān)于艾默生過(guò)程管理
??? 艾默生過(guò)程管理 (www.emersonprocess.cn) 是艾默生業(yè)務(wù)的一部分，在幫助各行各業(yè)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)、加工和配送的自動(dòng)化方面居于領(lǐng)先地位，涉及能源、水處理、污水治理、金屬與采礦、化工、石油天然氣、精煉、紙漿和造紙、食品和飲料、制藥以及其他行業(yè)。
??? 艾默生過(guò)程管理公用事業(yè)部 (www.emersonprocess-powerwater.com) 是高級(jí)分布式過(guò)程控制和信息系統(tǒng)的全球供應(yīng)商。公司總部位于匹茲堡，為發(fā)電、水處理和污水處理行業(yè)開(kāi)發(fā)并提供各種全廠過(guò)程控制解決方案，是公認(rèn)的行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者。艾默生的使命是將優(yōu)異的產(chǎn)品和技術(shù)與行業(yè)特定的工程、咨詢、項(xiàng)目管理和維護(hù)服務(wù)相結(jié)合，而公用事業(yè)部在其中扮演了重要角色。艾默生的品牌包括：PlantWeb?、Ovation?、Scenario?、SmartProcess?、Fisher?、Micro Motion?、Rosemount?、Daniel?、DeltaVTM 和 AMS? Suite。
關(guān)于艾默生
??? 位于美國(guó)密蘇里州圣路易斯的艾默生公司 (NYSE: EMR) 在網(wǎng)絡(luò)能源、過(guò)程管理、工業(yè)自動(dòng)化、氣候技術(shù)以及器械和工具等業(yè)務(wù)方面始終保持全球領(lǐng)先地位，它將技術(shù)與工程緊密結(jié)合，為用戶提供各種創(chuàng)新解決方案。2008 財(cái)政年度，艾默生的總銷售額為 248 億美元，在美國(guó)“財(cái)富 500 強(qiáng)”的大公司中位居 94 位。
??? 有關(guān)詳細(xì)信息，請(qǐng)?jiān)L問(wèn) www.Emerson.com。
??? Ovation、Scenario、SureService、SmartProcess、PlantWeb、Fisher、Micro Motion、Rosemount、Daniel、DeltaV 和 AMS 是艾默生過(guò)程管理法人實(shí)體之一的商標(biāo)。其他商標(biāo)均為其各自所有者的財(cái)產(chǎn)。