《脫硝噴氨智能控制系統(tǒng)技術(shù)要求》編制說明

附件2

《脫硝噴氨智能控制系統(tǒng)技術(shù)要求》（征求意見稿）

編制說明

一、工作簡況

1.任務(wù)來源

本標(biāo)準(zhǔn)來源于《國家能源局綜合司關(guān)于下達2022年能源領(lǐng)域行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制修

訂計劃及外文版翻譯計劃的通知》（國能綜通科技〔2022〕96號），由中國電

器工業(yè)協(xié)會提出并歸口，標(biāo)準(zhǔn)計劃編號為“能源20220218”。

2.主要工作過程

2022年11月，中國電器工業(yè)協(xié)會會同山東創(chuàng)宇環(huán)?？萍加邢薰竟餐M織

成立了標(biāo)準(zhǔn)起草組，制定了工作計劃，明確了具體工作任務(wù)。

2023年1月，標(biāo)準(zhǔn)起草組針對脫硝噴氨智能控制系統(tǒng)的總體要求和技術(shù)要

求，包括性能指標(biāo)、檢驗規(guī)則、測試方法、標(biāo)牌、標(biāo)志、包裝、運輸和貯存等進

行了分析和總結(jié)，對現(xiàn)行煙氣脫硝技術(shù)裝備、設(shè)計要求、檢測方法等相關(guān)國家標(biāo)

準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進行了分析。起草組根據(jù)搜集到的相關(guān)資料信息，結(jié)合可參考的相

關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，形成《脫硝噴氨智能控制系統(tǒng)技術(shù)要求》草案1稿。

2023年1月11日中國電器工業(yè)協(xié)會以線上形式組織召開了第一次工作組會

議，山東創(chuàng)宇環(huán)?？萍加邢薰镜?7家單位代表參加了會議。會議對草案1稿

進行了充分的討論，提出適用范圍需要兼顧國內(nèi)現(xiàn)有智能控制技術(shù)要求、兼顧測

量方式的多樣性；需要明確“智能控制”的定義，并補充智能控制內(nèi)容，體現(xiàn)“智

能”特征等。

2023年4月，起草工作組根據(jù)以上建議和意見，修改形成草案2稿。

2023年4月25日，中國電器工業(yè)協(xié)會組織召開了第二次工作組會議，山東

創(chuàng)宇環(huán)?？萍加邢薰镜?7家單位代表參加了會議。會議對草案2稿進行了充

分的討論，具體建議包括：

（1）現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的框架和目錄設(shè)置基本合理。

（2）在第3章中刪除3.8“自適應(yīng)控制”術(shù)語；

（3）將“檢測單元”修改為“數(shù)據(jù)采集單元”；

（4）在4.1中將“超限運行”修改為“超標(biāo)運行”；

（5）在4.3中體現(xiàn)分區(qū)控制原則要求；

（6）在5.2中明確“響應(yīng)時間”的具體含義；

（7）在5.4中增加NOx濃度小時均值指標(biāo)；明確總排口NOx濃度波動指標(biāo)

是與設(shè)定值進行比較的數(shù)值；

（8）在編制說明中提供標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)參數(shù)的來源及確定過程。

會后，起草組根據(jù)上述意見和建議對標(biāo)準(zhǔn)文本進行修改。2023年8月提交

征求意見稿進行公開征求意見。

3.主要參加單位和工作組成員及所做的工作

本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：（待定）

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：（待定）

二、標(biāo)準(zhǔn)編制的原則和主要內(nèi)容

1.標(biāo)準(zhǔn)編制的原則

（1）貫徹我國相關(guān)的法律法規(guī)和強制性國家標(biāo)準(zhǔn)，與我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一

致。

（2）滿足行業(yè)發(fā)展需求，提升安全技術(shù)水平，適應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要。

（3）根據(jù)國內(nèi)企業(yè)具體情況，力求做到標(biāo)準(zhǔn)的合理性、經(jīng)濟性與實用性。

（4）編寫格式符合GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化

文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定。

（5）標(biāo)準(zhǔn)的編制注重科學(xué)性、準(zhǔn)確性、實用性、可操作性。

2.主要內(nèi)容的論據(jù)，解決的主要問題及修訂標(biāo)準(zhǔn)的差異

本標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容包括：

——范圍：規(guī)定了選擇性催化還原法（SCR）脫硝噴氨智能控制系統(tǒng)的技術(shù)

要求，包括性能指標(biāo)、檢驗規(guī)則、測試方法、標(biāo)牌、標(biāo)志、包裝、運輸和貯存等。

——本標(biāo)準(zhǔn)的適用對象：適用于采用燃煤煙氣選擇性催化還原法（SCR）工

藝的脫硝噴氨系統(tǒng)，使用其他工藝的脫硝噴氨系統(tǒng)可參照使用。

——規(guī)范性引用文件：列出了本文件中規(guī)范性引用的國家標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

——術(shù)語和定義：GB/T21509、GB/T34339、GB/T26863、HJ76、DL/T1492.1

和DL/T5175界定術(shù)語和定義適用于本文件。本文件中列出了智能控制、選擇性

催化還原法、噴氨混合系統(tǒng)、噴氨格柵、靜態(tài)混合器、先進控制策略以及智能裝

置等術(shù)語及其定義。

——基本要求：規(guī)定了脫硝噴氨智能控制系統(tǒng)的整體要求，包括其主要組

成部分（數(shù)據(jù)采集單元、控制單元和執(zhí)行單元）的要求。

——技術(shù)要求：規(guī)定了脫硝噴氨智能控制系統(tǒng)的一般要求，以及其主要組

成部分（數(shù)據(jù)采集單元、控制單元和執(zhí)行單元）的性能要求。

——檢驗規(guī)則：規(guī)定了脫硝噴氨智能控制系統(tǒng)檢驗規(guī)則的通用要求。

——試驗方法：給出了NOx濃度的測試方法。

——標(biāo)牌、標(biāo)志、包裝、運輸和貯存：規(guī)定了脫硝噴氨智能控制系統(tǒng)的標(biāo)

牌、標(biāo)志、包裝、運輸和貯存等通用要求。

主要指標(biāo)說明：

4.2a)宜在SCR脫硝系統(tǒng)出入口煙道安裝NOx濃度的在線檢測儀表。宜采

用分區(qū)方式實現(xiàn)SCR出口煙氣NOx濃度的測量，分區(qū)數(shù)量應(yīng)根據(jù)煙道尺寸、氨噴

射裝置布置及實際流場情況確定，每個分區(qū)寬度宜控制在2m~3m，每個分區(qū)設(shè)置

至少一臺在線檢測儀表。

說明：實現(xiàn)精準(zhǔn)控制需要實時連續(xù)數(shù)據(jù)，宜選用在線儀表。SCR脫硝系統(tǒng)入

口安裝儀表可以作為總量控制前饋，及時調(diào)整噴氨總量。分區(qū)出口儀表作為總量

控制的反饋實現(xiàn)閉環(huán)控制。根據(jù)流場模擬及現(xiàn)場試驗結(jié)果，整個入口煙道截面上

的NOx濃度和流速分布存在偏差，如整體控制會出現(xiàn)局部過量噴氨，分區(qū)控制會

根據(jù)各分區(qū)的情況做噴氨量分配調(diào)整，使得出口NOx的分布更加均勻。根據(jù)工程

經(jīng)驗，每分區(qū)寬度2~3m時對應(yīng)關(guān)系最好。分區(qū)寬度過小，各分區(qū)之間煙氣會相

互干擾，煙氣流場不均勻度的影響變大，導(dǎo)致失去出入口分區(qū)劃分的對應(yīng)關(guān)系，

同時使得分區(qū)過多造價增大。分區(qū)寬度過大，分區(qū)內(nèi)流場及濃度場偏差過大，導(dǎo)

致實際噴氨量和需氨量偏差過大，降低了氨的利用率,增大了氨逃逸。

4.2d)測量裝置應(yīng)直接安裝在煙道上對煙氣組分進行分區(qū)域同時連續(xù)測量，

提高在線檢測儀表測量數(shù)據(jù)的實時性、代表性和連續(xù)性。

說明：應(yīng)用在脫硝系統(tǒng)的監(jiān)測儀表多采用抽取式，煙氣從煙道中到儀表的

測量裝置需要經(jīng)過取樣裝置、傳輸管線、預(yù)處理等環(huán)節(jié)，需要較長時間，大都在

一分鐘以上，數(shù)據(jù)的滯后會導(dǎo)致控制的滯后，嚴重影響脫硝效果，因此測量裝置

應(yīng)直接安裝在煙道上以縮短測量時間，提高數(shù)據(jù)實時性。分區(qū)域多點測量提高了

數(shù)據(jù)的代表性。連續(xù)測量為噴氨量的連續(xù)調(diào)節(jié)提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，能根據(jù)NOx濃度

的變化及時迅速的調(diào)整噴氨量。

4.4a)脫硝入口可通過合理設(shè)置導(dǎo)流板等措施對流場進行優(yōu)化以保證流速

和NOx濃度的均勻性。脫硝入口宜滿足以下指標(biāo)：

1）NH3/NOx摩爾比相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(第一層催化劑入口處)在脫硝效率低于

85%時宜不大于5%,在脫硝效率不低于85%時宜不大于3%；

2）煙氣流速相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(第一層催化劑人口處)小于15%。

說明：推薦的脫硝入口指標(biāo)引用自GB/T34339-2017燃煤煙氣脫硝噴氨混

合系統(tǒng)5.2條，該條是為了控制系統(tǒng)能夠更好的發(fā)揮作用。

性能指標(biāo)5.4a)脫硝出口NOx濃度：

1）脫硝出口NOx濃度實時平均值≥35mg/m3時，NOx濃度分布相對標(biāo)準(zhǔn)

偏差≤20%；

2）脫硝出口NOx濃度實時平均值＜35mg/m3時，NOx濃度各測點之間最

大偏差≤15mg/m3；

說明：出口氮氧化物的均衡性對噴氨量的控制十分重要，出口氮氧化物偏差

過大會造成實際噴氨量大于理論噴氨量，造成資源浪費、空預(yù)器堵塞、電除塵極

線極板裹灰等問題，影響鍋爐的安全運行，因此使用NOx分布相對標(biāo)準(zhǔn)偏差作為

性能指標(biāo)。通過對現(xiàn)有脫硝優(yōu)化項目的調(diào)研，當(dāng)脫硝出口NOx濃度實時平均值≥

35mg/m3時，在出口NOx分布相對標(biāo)準(zhǔn)偏差≤20%的情況下，在保證脫硝效率的情

況下能有效控制氨逃逸率。當(dāng)出口NOx濃度控制在35mg/m3以下時，由于入口NOx

分布、催化劑模塊性能的差異、流場復(fù)雜性等因素造成的NOx濃度分布偏差無法

通過控制手段消除，很難保證低濃度下的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差，因此采用各測點之間最

大偏差≤15mg/m3作為控制指標(biāo)。

性能指標(biāo)5.4b)穩(wěn)定工況時，總排口NOx濃度與設(shè)定值偏差≤±10mg/m3，

變動工況時總排口NOx濃度與設(shè)定值偏差≤±20mg/m3。

說明：穩(wěn)定工況參照GB/T10184-2015電站鍋爐性能試驗規(guī)程中表3的要

求。除穩(wěn)定工況外的其他工況均屬變動工況。

表3鍋爐蒸汽參數(shù)最大允許波動范圍

測量項目最大允許波動范圍

D＞2008t/h±1.0%

950t/h＜D≤2008t/h±2.0%

蒸發(fā)量D

480t/h＜D≤950t/h±4.0%

D＜480t/h±5.0%

P＞18.5MPa±1.0%

蒸汽壓力P9.8MPa≤P≤18.5MPa±2.0%

P＜9.8MPa±4.0%

t≥540℃±5℃

蒸汽溫度t

t＜540℃+5℃

?10

在滿足排放指標(biāo)要求的前提下，設(shè)定值與排放指標(biāo)的差值越小越有利于系統(tǒng)

的穩(wěn)定運行。當(dāng)控制系統(tǒng)的性能無法滿足總排口NOx濃度與設(shè)定值偏差≤±

10mg/m3的指標(biāo)時，系統(tǒng)會無法兼顧降低噴氨量和滿足環(huán)保指標(biāo)，加大了瞬時超

環(huán)保指標(biāo)運行的風(fēng)險。變動工況下該指標(biāo)相應(yīng)增大至±20mg/m3。

性能指標(biāo)5.4c)在各種運行工況下，總排口NOx濃度小時均值與設(shè)定值的

偏差宜≤±10%。

說明：小時均值是指任何一小時污染物濃度的算術(shù)平均值。目前環(huán)境保護主

管部門以小時均值考核各污染物排放單位，為了減少超環(huán)保指標(biāo)運行的風(fēng)險，該

指標(biāo)推薦≤±10%。

三、主要試驗情況

2014年9月12日，國家發(fā)改委、國家環(huán)保部、國家能源局聯(lián)合發(fā)文“關(guān)于

印發(fā)《煤電節(jié)能減排升級與改造行動計劃(2014—2020年)》的通知”中要求，

穩(wěn)步推進東部地區(qū)現(xiàn)役30萬千瓦及以上公用燃煤發(fā)電機組實施大氣污染物排放

濃度基本達到燃氣輪機組排放限值的環(huán)保改造。即在基準(zhǔn)氧含量6%條件下，氮

氧化物排放濃度分別不高于50毫克/標(biāo)立方米）。針對“行動計劃”，國內(nèi)火力

發(fā)電集團提出了“超凈排放”、“近零排放”、“超低排放”、“綠色發(fā)電”等

類似的口號。

在節(jié)能減排行動方案及計劃的背景下，為確保煙氣達標(biāo)排放和節(jié)能減排效果，

更好的解決脫硝系統(tǒng)出現(xiàn)的噴氨實時性差、過量噴氨、噴氨不均、空預(yù)器堵塞等

問題，自2016年起相關(guān)企業(yè)及科研機構(gòu)開始探索上述問題的解決方案，陸續(xù)在

市場上推出了噴氨優(yōu)化控制系統(tǒng)的相關(guān)產(chǎn)品。

經(jīng)過近幾年來相關(guān)單位的不斷完善和提高，脫硝智能控制系統(tǒng)已逐漸成熟。

標(biāo)準(zhǔn)編制組成員單位在燃煤煙氣SCR工藝的脫硝噴氨優(yōu)化項目的實施過程中對

控制系統(tǒng)方面做了大量的研究，成果已在上百個SCR脫硝工程項目上成功應(yīng)用，

且運行可靠、性能優(yōu)良，被市場廣泛接受。大量工程實踐可以說明，此標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定

的所有技術(shù)內(nèi)容和要求適應(yīng)國家產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展水平，符合國家節(jié)能減排產(chǎn)業(yè)政策，

推動技術(shù)創(chuàng)新和生產(chǎn)力的發(fā)展，有助于指導(dǎo)設(shè)計、生產(chǎn)和工程建設(shè)，使生產(chǎn)合理

化，促進規(guī)模發(fā)展。

四、標(biāo)準(zhǔn)中涉及專利情況

無。

五、預(yù)期達到的社會效益、對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的作用等情