[發明專利]一種基于敏感因素分析的SCR脫硝系統的控制方法

有效

• 申請號: 201610112004.8
• 申請日: 2016-02-29
• 公開（公告）號: CN105739302B
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 李剛;武寶會;牛國平;薛大禹;賈曉靜;李明皓
• 申請（專利權）人: 西安西熱鍋爐環保工程有限公司
• 主分類號: G05B11/42
• 分類號: G05B11/42
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

本發明公開了一種基于敏感因素分析的SCR脫硝系統的控制方法，包括以下步驟：1)固定時間間隔采集SCR脫硝系統運行的歷史參數樣本，計算各運行參數不同時刻影響脫硝反應器入口NOx的敏感系數，然后根據得到的敏感系數繪制各運行參數與脫硝反應器入口NOx的敏感性曲線；2)根據步驟1)繪制的脫硝反應器敏感性曲線確定影響脫硝反應器入口NOx的若干個主要敏感因素；3)根據影響脫硝反應器入口NOx的若干個主要敏感因素計算得到脫硝反應器入口NOx的預測值；4)根據步驟3)得到的脫硝反應器入口NOx的預測值采用串級PID控制系統控制SCR脫硝系統的噴氨量，實現對SCR脫硝系統的控制。本發明能夠實時、快速、有效的對SCR脫硝系統中噴氨量進行控制。

技術領域

本發明屬于SCR脫硝系統的自動控制技術領域，涉及一種基于敏感因素分析的SCR脫硝系統的控制方法。

背景技術

SCR脫硝技術通過還原劑氨，在適當的溫度并有催化劑存在的條件下，將NOx轉化為氮氣和水，由于SCR脫硝技術成熟、對鍋爐運行影響較小、沒有副產品、脫硝效率高等優點，在電廠脫硝工程中得到了廣泛的應用。

SCR脫硝系統運行中要求反應器出口NOx長時間穩定達到環保要求，因此對噴入反應器中的還原劑氨量有較高的要求，噴入量過少，將使得反應器出口NOx超出環保要求；噴入量過多，不但造成浪費，還將導致SCR出口氨逃逸超標，嚴重影響脫硝系統及下游設備的正常運行。從已投運的SCR脫硝系統的實際運行情況看，噴氨量控制效果多數并不理想，甚至部分自動控制不能正常投入。

導致SCR脫硝系統控制效果差的原因除了脫硝設備原因外，脫硝系統大慣性，大延時的特點是重要因素。由于煙氣成分測量一般用取樣泵通過伴熱管線，將煙道內的煙氣抽出至分析儀內，再經分析得出測量結果。從實際應用來看，其取樣泵的取樣能力限制，伴熱取樣管線往往較長，使得煙氣的取樣時間很長，從而使得煙氣成分參數的測量具有較嚴重的滯后性。此外，引起反應器出口NOx波動的直接原因是反應器入口NOx的大幅變化，尤其是負荷發生變化時尤為嚴重。針對SCR脫硝系統的特點，單純采用傳統的PID控制，僅依靠測量獲得的反應器出、入口NOx、煙氣量和噴氨量數據等已不能達到滿意的控制效果。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供了一種基于敏感因素分析的SCR脫硝系統的控制方法，該方法能夠實時、快速、有效的對SCR脫硝系統中噴氨量進行控制。

為達到上述目的，本發明所述的基于敏感因素分析的SCR脫硝系統的控制方法包括以下步驟：

1)固定時間間隔采集SCR脫硝系統運行參數的歷史樣本，再根據所述SCR脫硝系統運行參數的歷史樣本得各運行參數在不同時刻影響脫硝反應器入口NOx的敏感系數，然后根據得到的敏感系數繪制各運行參數與脫硝反應器入口NOx的敏感性曲線；

2)根據步驟1)繪制的運行參數與脫硝反應器入口NOx的敏感性曲線確定影響脫硝反應器入口NOx的若干個主要敏感因素；

3)根據步驟2)得到的影響脫硝反應器入口NOx的若干個主要敏感因素計算得到脫硝反應器入口NOx的預測值；

4)根據步驟3)得到的脫硝反應器入口NOx的預測值采用串級PID控制系統控制SCR脫硝系統的噴氨量，實現對SCR脫硝系統的控制。

運行參數u影響m時間后脫硝反應器入口NOx的敏感系數E_m的表達式為：

其中，u(t)為t時刻影響脫硝反應器入口NOx的參數的數值，NOx(t+m)為t+m時刻脫硝反應器入口NOx的數值，N為歷史參數樣本的數量，u₀和NOx₀分別為影響脫硝反應器入口NOx的參數的平均數值以及脫硝反應器入口NOx的平均數值。