[發明專利]抑制啟、停磨煤機對火電廠氮氧化物排放影響的控制方法

在審

• 申請號: 201710206469.4
• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN106731590A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 劉瀟;金秀章;丁續達;張少康;尹子劍
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）
• 主分類號: B01D53/76
• 分類號: B01D53/76;B01D53/56;G05B19/418
• 代理公司: 北京中海智圣知識產權代理有限公司11282
• 代理人: 楊樹芬

技術領域

本發明屬于氮氧化物排放控制技術領域，具體涉及一種抑制啟、停磨煤機對火電廠氮氧化物排放影響的控制方法。

背景技術

火電廠是氮氧化物排放的主要來源之一，氮氧化物是形成硝酸型酸雨基礎，具有很強的毒性，對人體健康和生態環境的破壞性很大。目前，煙氣脫硝是最重要的氮氧化物治理方法。一般的脫硝控制系統首先測量出實際的煙氣量、煙氣入口和出口的NOx(氮氧化物)含量等，接著再結合預先設定的脫硝效率計算出需要的噴氨量，計算出的噴氨量與實際氨流量進行比較后作為噴氨調節閥的控制指令，以合理的閥門開度維持合適的氨流量。

現有的脫硝控制策略大多以總風煤比作為前饋信號，忽視了各磨煤機啟磨、停磨時對出口氮氧化物的影響。通過機理分析和現場數據調研，發現啟、停磨煤機時，火電廠煙氣出口NOx實時含量有著較明顯的升高。

發明內容

本發明的目的是針對現有控制策略之弊端，提供一種抑制啟、停磨煤機對火電廠煙氣出口NO_x含量影響的控制方法。本發明所述控制方法能有效地抑制啟、停磨煤機時對火電廠煙氣出口NO_x含量的增加，防止在工況變化時煙氣出口NO_x實時含量的突變，保證整體NO_x含量的穩定，有效減少相關氮氧化物的排放量。

本發明解決問題的技術方案是：提供一種抑制啟、停磨煤機對火電廠氮氧化物排放影響的控制方法，所述磨煤機為若干臺，脫硝反應器設有第一側入口和第二側入口，對脫硝反應器的第一側入口和第二側入口分別進行前饋控制，將脫硝反應器的每側入口的NO_x濃度進行整合后分別作為前饋加入到噴氨量的計算中，對每側入口的前饋控制均包括如下步驟：

步驟1：對每臺磨煤機的一次風流量、給煤量分別做定量分析，計算每臺磨煤機的風煤比，在所述風煤比的計算中，給煤量加1，以防止除數為0；

步驟2：判定是啟磨操作還是停磨操作：給煤量大于給煤量設定值時為啟磨操作，低于所述給煤量設定值時為停磨操作；

步驟3：確定起磨、停磨的選擇信號：當不需要對磨煤機進行提前暖磨操作時，將一次風流量作為選擇信號；當需要對磨煤機進行提前暖磨操作時，將給煤量作為選擇信號；針對有電廠在冬季需要啟磨時，提前暖磨的操作，即一次風提前了很長時間就開始動作，導致風量維持在一定高量值而磨卻沒有開啟，需要以給煤量作為前饋使能信號。選擇信號是為了區分停磨狀態的高風煤比與啟停磨過程中的高風煤比；

步驟4：通過選擇信號確定是否進行前饋：

當選擇信號為一次風流量時，若一次風流量小于一次風流量設定值，則前饋不作用；若一次風流量大于一次風流量設定值，則前饋開始作用，且風煤比越高，前饋作用越大；

當選擇信號為給煤量時，若風煤比大于風煤比設定值，則前饋開始作用，且風煤比越高，前饋作用越大；

步驟5：對前饋值進行修正：根據機組負荷將前饋值乘以第一折線函數，然后通過第一限副模塊進行限副；

步驟6：對修正后的前饋值進行整合：若進行啟磨前饋，將全部磨煤機在脫硝反應器進行前饋控制的一側入口的啟磨前饋值求和，將求和后的啟磨前饋值通過第二限副模塊進行限副，然后通過一個慣性模塊進行濾波；所述慣性模塊是起到遲延時間的作用，因為啟磨動作影響到入口NOx濃度需要一個過渡時間，如果直接加到入口NOx濃度前饋去，將會引起噴氨閥門提前動作，賦予一個延遲時間，能夠實時精確的控制噴氨閥門動作；

若進行停磨前饋，將全部磨煤機在脫硝反應器進行前饋控制的一側入口的停磨前饋值求和，將求和后的停磨前饋值通過第二限副模塊進行限副，然后通過一個慣性模塊進行濾波；

步驟7：將整合后的前饋值加入到噴氨量計算中，并調節噴氨閥門開度。

進一步地，步驟5中，所述第一折線函數為：

其中，f(x)表示第一折線函數的輸出數值，x表示風煤比。

進一步地，在對脫硝反應器的第一側入口進行前饋控制時，將脫硝反應器的第二側入口的第一限副模塊的限副值設置為0，在對脫硝反應器的第二側入口進行前饋控制時，將脫硝反應器的第一側入口的第一限副模塊的限副值設置為0。

進一步地，所述步驟7中的噴氨量的計算包括如下步驟：

7.1，計算脫硝反應器進行前饋控制的一側入口的煙氣流量V，計算公式為：

其中，W為通入脫硝反應器的煙氣總風量，W的單位為t/h，t/h表示噸/小時；