[發明專利]一種脫硝尿素熱解工藝的模糊控制器

有效

• 申請號: 201610001745.9
• 申請日: 2016-01-05
• 公開（公告）號: CN105487377B
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發明（設計）人: 陳茂榮;沈凱
• 申請（專利權）人: 國家電投集團遠達環保裝備制造有限公司
• 主分類號: G05B13/02
• 分類號: G05B13/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種用于尿素熱解裝置的模糊控制器，其特征在于，以尿素溶液流量作為控制目標進行自動控制，尿素供給泵將尿素溶液儲罐中的尿素溶液通過尿素管道輸送到位于尿素熱解爐中部的霧化噴槍，熱解用熱空氣從熱解爐上部進入，霧化噴槍向熱解爐內噴入尿素溶液微小液滴，利用熱空氣的高溫對噴入的尿素溶液液滴進行熱解，對尿素熱解控制包括以下步驟：

1)在熱空氣通道上設置空氣流量測量裝置測量空氣流量，設置溫度傳感器測量熱解爐入口熱空氣溫度，在熱解爐出口設置溫度測點，空氣溫度設置三個并列均布的測點以保證溫度測量準確性，在脫硝反應器的入口和出口設置在線監測裝置，測量煙氣中氮氧化物濃度、含氧量和煙氣流量；

2)根據脫硝反應器入口氮氧化物濃度、含氧量、煙氣流量以及目標脫硝效率值計算出所需的尿素溶液流量，同時設定熱解爐出口溫度320℃之上連鎖條件，以此計算量作為前饋輸出同時作為尿素溶液流量控制回路的給定值，采用變給定值方式得到尿素溶液流量偏差信號；

3)以脫硝反應器出口氮氧化物濃度值與氮氧化物給定濃度值的偏差值、尿素溶液流量測量值與尿素溶液流量給定值的偏差值為模糊控制輸入參數，以調節閥開度為控制輸出量，在控制系統中建立二輸入一輸出的模糊控制器；

4)控制系統由建立的二輸入一輸出的模糊控制器和步驟1)測量的實時數據，控制尿素溶液給料調節閥的開度，對脫硝供氨量進行熱解控制。

2.根據權利要求1所述的一種用于尿素熱解裝置的模糊控制器，其特征在于，采用模糊數學解釋方法來描述控制規則表的建立，其中對應的控制規則模糊關系如下：

R＝(BE×CE)×UE；

解模糊后控制輸出連續量U＝αBE+(1-α)CE；

式中，UE為控制輸出尿素調節閥開度模糊變量，BE為出口氮氧化物濃度值與氮氧化物給定濃度值的偏差值模糊變量，CE為尿素溶液流量測量值與尿素溶液流量給定值的偏差值模糊變量，U為控制輸出尿素調節閥開度連續變量，k_u為控制輸出比例因子，u_H和u_L為控制輸出尿素調節閥開度的上下限，其中0≤α≤1。

3.根據權利要求2所述的一種用于尿素熱解裝置的模糊控制器，其特征在于，設置模糊變量BE、CE、UE的模糊集如下：

BE＝{負大，負中，負小，零，正小，正中，正大}，簡記為BE＝{NB，NM，NS，O，PS，PM，PB}；CE＝＝{負大，負中，負小，零，正小，正中，正大}，簡記為CE＝{NB，NM，NS，O，PS，PM，PB}；UE＝{負大，負小，正常，正小，正大}，簡記為UE＝{NB，NS，O，PS，PB}；定義尿素溶液流量測量值與尿素溶液流量給定值的偏差值e(t)＝Q(t)-Q(t-1)，其中Q(t)是指尿素溶液流量測量值，Q(t-1)是指尿素溶液流量給定值；基本論域為[-1.6,1.6]，單位是t/h；量化等級范圍為[-5,5]；初始量化因子為1.39；出口氮氧化物濃度的基本論域為[-50,50]，單位是mg/Nm3；量化等級范圍為[-5,5]；初始量化因子為0.46；調節閥開度的基本論域為[50,100]，單位是百分比；量化等級范圍為[-5,5]；初始比例因子為4.5；隸屬度函數采用鐘型隸屬度函數作為模糊變量的隸屬度函數；控制規則表為：