[發(fā)明專利]濕法煙氣脫硫廢水蒸發(fā)處理的自適應(yīng)模糊控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410008864.8
• 申請日: 2014-01-08
• 公開（公告）號: CN103771553A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 隋軍;李立鵬;馮敏華;李慧;李紅
• 申請（專利權(quán)）人: 大連森雅能源環(huán)保設(shè)備有限公司
• 主分類號: C02F1/16
• 分類號: C02F1/16;C02F103/18
• 代理公司: 大連萬友專利事務(wù)所 21219
• 代理人: 王發(fā)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于煙氣脫硫廢水處理過程控制領(lǐng)域，具體涉及濕法煙氣脫硫廢水蒸發(fā)處理的自適應(yīng)模糊控制方法。

背景技術(shù)

目前，我國應(yīng)用最普遍的一種煙氣脫硫技術(shù)是濕法煙氣脫硫技術(shù)，此項技術(shù)脫硫過程中會產(chǎn)生一定量的廢水，該廢水重金屬含量超標(biāo)，含懸浮物和呈弱酸性，直接排放會對環(huán)境造成很大的危害，必須經(jīng)過處理達標(biāo)后排放。目前在濕法煙氣脫硫廢水處理中一種工藝是將脫硫廢水引入廢水罐，并用廢水計量泵將廢水罐中的脫硫廢水通過管道和噴嘴噴入鍋爐尾部與除塵器之間的管道中，利用鍋爐煙氣的高溫將噴入的脫硫廢水蒸發(fā)為固體顆粒，并被后續(xù)的除塵器捕集。在此種工藝中，其傳統(tǒng)的控制方法是將脫硫廢水通過廢水泵的連續(xù)運行通過PID調(diào)節(jié)器控制調(diào)節(jié)閥的開度控制噴入煙道中的廢水量，采用此種方法通過調(diào)節(jié)閥控制廢水量，往往導(dǎo)致廢水量超過煙氣的蒸發(fā)能力，導(dǎo)致煙氣的蒸發(fā)能力與廢水的處理量不匹配，使煙氣含濕量增加，造成煙道酸性腐蝕，同時導(dǎo)致后續(xù)的除塵器堵塞。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的問題是：現(xiàn)有的濕法煙氣脫硫技術(shù)中，對蒸發(fā)處理中廢水量的控制與煙氣的蒸發(fā)能力不適應(yīng)，造成腐蝕，影響煙氣脫硫效果，造成蒸發(fā)除塵設(shè)備堵塞。

本發(fā)明的采用技術(shù)方案為：濕法煙氣脫硫廢水蒸發(fā)處理的自適應(yīng)模糊控制方法，以脫硫廢水流量作為控制目標(biāo)進行自動控制，廢水變頻泵將廢水罐中的脫硫廢水通過廢水管道輸送到霧化噴嘴，鍋爐煙氣通過煙氣通道輸送至除塵器，霧化噴嘴向除塵器內(nèi)噴入脫硫廢水，利用鍋爐煙氣的高溫對噴入的脫硫廢水進行蒸發(fā)處理，對脫硫廢水的蒸發(fā)控制包括以下步驟：

1）在煙氣通道上設(shè)置煙氣流量測量裝置測量煙氣流量，設(shè)置溫度傳感器測量廢水蒸發(fā)前煙道的煙氣溫度，煙氣溫度設(shè)置三個并列均布的測點以保證溫度測量準(zhǔn)確性；

2）根據(jù)溫度值和煙氣流量計算煙氣能夠蒸發(fā)的最大廢水量，同時保證蒸發(fā)后煙氣溫度仍處于酸露點之上，以此廢水量作為給定值,采用變給定值方式得到廢水量偏差信號；

3）以煙氣流量、廢水流量偏差值和廢水流量偏差變化率為模糊控制輸入?yún)?shù)，以廢水泵頻率和調(diào)節(jié)閥開度為控制輸出量，在控制系統(tǒng)中建立三輸入二輸出的模糊控制器；

4）控制系統(tǒng)由建立的三輸入二輸出的模糊控制器和步驟1）測量的實時數(shù)據(jù)，控制廢水計量泵的運行和停止，對脫硫廢水進行蒸發(fā)控制。

采用帶加權(quán)因子的數(shù)學(xué)解釋方法來描述控制規(guī)則表的建立；模糊控制器的控制作用取決于廢水噴射量偏差和偏差變化率；在不同的狀態(tài)下，廢水噴射量偏差和偏差變化率對過程的影響是不同的，為了適應(yīng)不同工況的控制要求，采用帶加權(quán)因子的控制規(guī)則：

U=αBE+(1-α)CE

式中U為控制輸出量，BE為廢水噴射量偏差，CE為偏差變化率，α為加權(quán)因子，0≤α≤1通過調(diào)整α值的大小，可以改變誤差和誤差變化率的加權(quán)程度；

自適應(yīng)加權(quán)因子的算法為：

α（t）=α(t-1)(1+Δα)

其中，α(t)為t時刻的α值，α(t-1)為t-1時刻的α值，Δα為t-1時刻α(t-1)的增加率；加權(quán)因子模糊控制器的輸入變量為廢水噴射量偏差（BE）和偏差變化率（CE），輸出變量則為自適應(yīng)因子α的增量Δα。

為了克服現(xiàn)有脫硫廢水蒸發(fā)控制系統(tǒng)的固有缺陷，本發(fā)明提供了一種濕法煙氣脫硫廢水蒸發(fā)處理的自適應(yīng)模糊控制方法，它適用于脫硫廢水蒸發(fā)工藝的自動控制過程，避免蒸發(fā)不完全等問題。

本發(fā)明控制方法中廢水泵運行頻率和調(diào)節(jié)閥開度均由模糊控制策略加以控制，同時廢水量給定值由煙氣量對應(yīng)的蒸發(fā)量確定，此蒸發(fā)量確保煙氣溫度降低后不低于酸露點。排除了酸液凝結(jié)，蒸發(fā)不完全的缺點。控制系統(tǒng)輸入?yún)?shù)由單一的廢水流量偏差，增加了煙氣量參數(shù)，提高了輸入?yún)?shù)的可信度，減少了一靠單一流量偏差調(diào)節(jié)帶來的誤動作的可能，增強了控制方法的可靠性，能夠從根本上克服原有的PID控制策略的不足。有利于穩(wěn)定煙氣成分，提高除塵器運行效率，提高電廠脫硫的節(jié)能降耗水平，減少廢水外排。保證了廢水蒸發(fā)處理的安全進行。

附圖說明

圖1是廢水蒸發(fā)處理裝置的工藝流程示意圖；

圖2是本發(fā)明濕法煙氣脫硫廢水蒸發(fā)處理的自適應(yīng)模糊控制方法的控制結(jié)構(gòu)簡圖。

圖中標(biāo)記：1-鍋爐，2-煙道，3-噴嘴，4-除塵器，5-脫硫吸收塔，6-廢水箱，7-廢水緩沖箱，8-廢水高壓泵，9-廢水調(diào)節(jié)閥，10-壓縮空氣調(diào)節(jié)閥，11-壓縮空氣罐，12-空氣壓縮機。

具體實施方式