[發明專利]帶煙氣量擾動抑制的燃燒后CO2捕集系統預測控制方法

有效

• 申請號: 201710152893.5
• 申請日: 2017-03-15
• 公開（公告）號: CN106842955B
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發明（設計）人: 吳嘯;沈炯;李益國
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04;B01D53/14
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 李倩

本發明公開了一種帶煙氣量擾動抑制的燃燒后CO₂捕集系統預測控制方法，該預測控制方法以基于化學吸附的燃燒后CO₂捕集系統為被控對象，貧液流量和汽輪機低壓缸抽汽量為系統控制輸入量，CO₂捕集率和再沸器溫度為系統輸出量，以火電廠煙氣流量為擾動信號，基于子空間辨識方法，利用系統運行產生的數據建立預測器，在此基礎上建立帶煙氣量擾動抑制的燃燒后CO₂捕集系統預測控制方法。本發明方法在保有預測控制所有優點的前提下大幅提高系統主動克服煙氣量擾動的能力，從而進一步提高CO₂捕集系統對電站變負荷運行的適應性和靈活性。

技術領域

本發明涉及一種帶煙氣量擾動抑制的燃燒后CO₂捕集系統預測控制方法，屬于預測控制方法技術領域。

背景技術

隨著溫室效應及相關氣候生態問題的日益嚴峻，減排CO₂已成為國際社會應對氣候變化的關鍵舉措。作為電力供應的主要設備，火電機組是CO₂最穩定、最集中的排放源，世界30％-40％，我國40％～50％的CO₂排放來自于火電機組。在積極發展新能源技術、努力提高火電機組發電效率的同時，火電機組CO₂捕集被眾多權威機構公認為未來30年內實現大規模CO₂減排最直接有效的技術手段。

在現有火電機組CO₂捕集技術中，基于化學吸收法的燃燒后CO₂捕集技術直接從電廠燃燒后的煙氣中分離CO₂，具有對已有機組優秀的繼承性和較好的技術適用性，是當前CO₂捕集電站采用的主流技術。由于CO₂的吸附和解析涉及到一系列化學反應，燃燒后CO₂捕集系統存在很大的慣性，導致傳統控制方法往往難以取得滿意的控制效果。近年來預測控制算法在CO₂捕集應用中取得一定成效，然而隨著火電站變負荷運行參與電網調峰日益頻繁，CO₂捕集系統常規預測控制算法在應對煙氣流量等擾動時，由于缺乏對煙氣信號的利用，控制效果并不理想。目前CO₂捕集系統預測控制器單純考慮解決系統約束、慣性和耦合問題，未考慮利用可獲取的煙氣信號主動抗干擾。因此一種在燃燒后CO₂捕集系統中加入對煙氣信號利用的預測控制算法的開發很有必要。

發明內容

發明目的：本發明所要解決的技術問題是提供一種帶煙氣量擾動抑制的燃燒后CO₂捕集系統預測控制方法，該預測控制方法通過利用煙氣量信號，提高了CO₂捕集系統的調節品質，改善了其對火電機組變負荷運行的適應性。

本發明還要解決的技術問題是提供上述帶煙氣量擾動抑制的燃燒后CO₂捕集系統預測控制方法在火電機組燃燒后CO₂捕集系統方面的應用。

發明內容：為解決上述技術問題，本發明所采用的技術手段為：

帶煙氣量擾動抑制的燃燒后CO₂捕集系統預測控制方法，該預測控制方法以基于化學吸附的燃燒后CO₂捕集系統為被控對象，貧液流量和汽輪機低壓缸抽汽量為系統控制輸入量，CO₂捕集率和再沸器溫度為系統輸出量，以火電廠煙氣流量為擾動信號，基于子空間辨識方法，利用系統運行產生的數據建立預測器，在此基礎上建立帶煙氣量擾動抑制的燃燒后CO₂捕集系統預測控制方法。

上述帶煙氣量擾動抑制的燃燒后CO₂捕集系統預測控制方法，具體包括如下步驟：