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选择性催化还原（SCR）烟气脱硝技术因其具有结构简单、高效、可靠等优点,广泛应用于火电厂。在机组运行中,SCR脱硝系统受锅炉负荷、烟气流量和温度、氨氮摩尔比、反应器入口NOx浓度等参数的影响较大,为保证氮氧化物超低排放的环保要求,对脱硝系统运行特性的研究越来越受重视。应用计算机仿真技术,建立可靠模型,精确仿真和研究脱硝系统运行特性,会大大减少花费,节约人力,是提高电厂脱硝运行水平的有效途径。本文以某1000MW燃煤锅炉发电机组的烟气脱硝装置为研究对象,对燃烧与烟风系统及SCR脱硝系统的工艺流程,系统间的相互关系进行了描述。通过全流程烟气分析,将研究对象合理划分为制粉系统、燃烧与烟风系统、SCR脱硝反应器系统。结合建模仿真研究的目的和特点,对各系统进行模块化数学建模。采用集总参数法,分别建立了炉膛燃烧计算模型、炉内NOx生成模型、炉膛出口烟气模型、脱硝反应数学模型、还原剂消耗量数学模型、氨/空气混合器数学模型等数学模型。将上述模型借助Fortran语言编译,成为计算机可识别的算法,采用IMMS模型开发平台搭建完成整个系统实时仿真模型。基于上述实时仿真模型,在静态特性研究中,分析了炉内燃烧温度、炉膛出口烟气流量及NOx浓度在不同负荷下的变化规律。并针对1000MW稳定工况,分析了脱硝效率随氨氮摩尔比、烟气温度、空速等因素的静态变化规律。结果表明:炉膛内的燃烧温度、炉膛出口烟气流量及NOx浓度随负荷升高而增大。当氨氮比为1.1、温度约为630K-640K时脱硝效率最高;随着烟气流速的增大,脱硝效率呈下降趋势。在1000MW工况下,进行燃烧与烟风系统、SCR反应器系统的动态仿真试验。讨论了给煤机转速、氨氮摩尔比、反应器入口烟气流量、NOx浓度和温度等5个参数,在进行单变量阶跃扰动时,系统运行参数的变化规律。结果表明:给煤机转速阶跃减小时,燃煤量、炉内燃烧温度、烟气流量减小,响应具有一定的延时。氨氮摩尔比阶跃变大时,喷氨量、脱硝效率和氨逃逸量都呈变大的趋势。反应器入口烟气流量、NOx浓度阶跃上升,脱硝效率和氨逃逸量都呈减小的趋势。反应器入口烟气温度的阶跃扰动,对NH3和NOx的反应过程影响较大,影响脱硝效率。仿真结果与实际运行结果符合良好,可为烟气脱硝装置的安全及经济运行、SCR自动控制系统控制策略的研究提供仿真模型参考。