[發明專利]噴氨控制系統

有效

• 申請號: 201710229691.6
• 申請日: 2017-04-10
• 公開（公告）號: CN106873381B
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發明（設計）人: 尹金和;齊詠生;李引龍;李智林
• 申請（專利權）人: 內蒙古瑞特優化科技股份有限公司
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 11255 北京市商泰律師事務所
• 代理人: 麻吉鳳

本發明涉及火電廠的燃煤鍋爐的脫硝領域，具體涉及一種鍋爐脫硝系統的噴氨控制系統，主要用于提高脫硝出口的NO_X濃度的控制精度。該噴氨優化控制系統包括：多模態預測模型，其用于預測脫硝入口的NO_X濃度；控制部，其用于根據預測出的所述脫硝入口的NO_X濃度，計算待補償的噴氨量；以及執行機構，其用于根據所述控制部的指令使脫硝系統獲得待補償的噴氨量。本發明的噴氨控制系統通過前饋、超馳和反饋噴氨量，降低了鍋爐脫硝系統的排放污染處理水平本發明通過建立脫硝入口處的NO_X濃度的多模態預測模型，使鍋爐的燃燒系統處于不同負荷狀態時均能夠保證脫硝入口的NO_X濃度的預測精度。以及通過采用(前饋+超馳+反饋)相結合的噴氨控制機制，實現了對噴氨量的精確控制。

技術領域

本發明涉及火電廠的燃煤鍋爐的脫硝領域，尤其涉及一種噴氨控制系統。

背景技術

由于火電廠鍋爐系統燃燒效率和NOx是一對矛盾體，鍋爐的出力需要達到一定的效率，導致NO_X排放總是不能達到令人滿意的水平。因此鍋爐需要配置有煙氣脫硝系統以進一步降低NO_X的排放。目前的脫硝方法主要包括選擇性催化還原法(SCR)、非選擇性催化還原法(SNCR)以及在二者基礎上發展起來的SNCR/SCR聯合煙氣脫硝技術。以SCR脫硝裝置為例，其主要包括SCR脫硝系統和氨的儲存和制備系統。其中，氨的儲存和制備系統設備集中布置于遠離鍋爐房和SCR脫硝系統的氨站區域，液氨槽車經廠區公路進入氨站區域的卸料點，由氨的制備系統提供的氣氨沿廠區綜合管架的氣氨管道進入SCR區域。氣氨經過與空氣混合稀釋后，通過注射系統注入到SCR脫硝系統的入口煙道中，氨和空氣的混合物與入口煙道的煙氣充分混合后進入SCR脫硝反應器，在催化劑的作用下對煙氣進行脫硝反應。

不過，SCR脫硝裝置普遍存在的現象之一為：SCR脫硝反應器的煙道支撐及導流板由于調節過于頻繁容易出現不同程度的磨損，而且SCR脫硝反應器下游的空氣預熱器也容易出現不同程度的壓降偏差和堵塞現象。分析其原因得出，是由于現有的SCR脫硝系統中關于噴氨量的控制主要采用的是固定摩爾比的定值控制或串級PID控制器反饋控制相結合的機制，使得控制過程中對于噴氨量的調節過于頻繁、波動大，因此造成控制的執行機構磨損較嚴重。此外，由于控制效果欠佳，造成控制結果對應的氨氣過量，不僅增加了脫硝成本，而且氨逃逸率往往過高，這會導致剩余的氨氣會與煙氣中的SO₃和H₂O反應生成NH₄HSO₄，進而導致鍋爐后續空預期出現壓降、積灰和堵塞等現象。

此外，目前通常采用全部數據建立全局SVM預測模型的方式來對脫硝系統的脫硝入口處的NO_X進行預測。圖5D示出全局SVM預測模型的仿真測試結果。可以看出，全局SVM預測模型并不能針對全局工況達到較為滿意的預測精度。分析其原因，由于考慮到火電廠的鍋爐在不同的負荷狀態下的NO_X濃度與輸入參量變化相對復雜，如具有多階段、多模態性的特點，全局預測模型要么可能只能準確地描述出某一或某幾個模態之間的對應關系，導致鍋爐在其余模態下誤差較大(即不能針對每個模態均達到期望的預測精度)。抑或是，全局預測模型雖然涵蓋了所有階段的變化特性，但對每個模態都不能精準地預測(即針對每個模態均達不到期望的預測精度)。

發明內容

技術問題

有鑒于此，本發明要解決的技術問題是，如何提高噴氨量的控制精度。

解決方案