[發明專利]一種托盤塔脫硫裝置脫硫效率的模糊建模方法

有效

• 申請號: 201710478849.3
• 申請日: 2017-06-22
• 公開（公告）號: CN107247994B
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 許丹;沈凱;徐海濤;周長城
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06N5/04
• 分類號: G06N5/04;G06N7/06;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: 李靜

本發明公開了一種托盤塔濕法脫硫裝置脫硫效率的模糊建模方法，包括如下步驟：首先選取煙氣量、入口煙氣中SO₂濃度、液氣比和吸收塔的pH值作為模糊模型的輸入變量、選取托盤塔的脫硫效率作為輸出變量；選用三角形隸屬函數，確定各輸入輸出變量的語言變量論域和系統的模糊規則，計算模糊關系矩陣，解模糊并建立脫硫效率的模糊模型；其次根據煙氣量、入口煙氣中SO₂濃度、液氣比、吸收塔的pH值對脫硫效率的影響關系，修正模糊規則；最后選取正常運行工況的多組數據作為校驗樣本、其它時段的多組數據作為測試樣本，將樣本量化并進行脫硫效率仿真輸出，通過對比分析來預調參數；本發明計算精度高、軟件負荷小，可對系統的脫硫效率進行有效預測和調控。

技術領域

本發明涉及脫硫系統控制方法，尤其涉及一種托盤塔濕法脫硫裝置脫硫效率的模糊建模方法。

背景技術

熱托盤塔脫硫工藝在吸收塔的噴淋層下方或噴淋層之間增設一塊或多塊穿流孔板托盤，煙氣進入吸收塔后經托盤整流均勻分布到整個吸收塔截面上，強化傳質和提高吸收劑的利用率，降低了液氣比，脫硫效率可達到99％以上，同時降低了循環漿液泵的流量和功耗。具有效率高、能耗低、運行穩定、改造便利等優點。目前國內托盤塔脫硫裝置應用越來越多，在未來具有較好的應用前景。

現有的托盤塔脫硫系統研究大多停留在對托盤裝置的研究和脫硫效率的理論研究，例如通過改變托盤開孔區域和開孔率來增強煙氣流動均勻性，對于脫硫系統運行進行在線監控的研究較少。在實際運行過程中，脫硫系統運行工況時常惡化，一旦沒有及時發現問題，將不利于脫硫效率達標排放，對全廠造成巨大經濟損失，故運行工況須控制在一定范圍內。為了保證單元機組的安全連續運行，建立準確的濕法煙氣脫硫效率預測模型來指導脫硫系統優化運行具有重要意義。同時脫硫效率模擬模型的算法復雜，對于實際工程應用復雜的非線性系統數學建模也比較困難。

發明內容

發明目的：為了有效預測托盤塔脫硫系統的脫硫效率，在電廠復雜變化工況條件下對脫硫效率進行實時監測并對工況參數進行預調以防運行條件惡化，本發明提供了一種托盤塔濕法脫硫裝置脫硫效率的模糊建模方法。

技術方案：本發明所述的一種托盤塔濕法脫硫裝置脫硫效率的模糊建模方法，包括以下步驟：

(1)根據電廠托盤塔濕法煙氣脫硫裝置的實際運行情況，選取煙氣量V、入口煙氣中SO₂濃度N、液氣比E、吸收塔的pH值P作為模糊模型的輸入變量，選取托盤塔的脫硫效率U為輸出變量；

(2)設定輸入變量和輸出變量的隸屬函數為三角形隸屬函數，將煙氣量V、入口煙氣中SO₂濃度N、液氣比E和脫硫效率U的語言變量論域定為[-n₁，n₁]、吸收塔的pH值語言變量論域定為[-n₂，n₂]，其中，n₁和n₂均為正整數；通過長期的現場跟蹤實驗以及積累大量專家知識和脫硫文獻資料，總結出模糊診斷系統的控制規則庫；采用Mamdani算法進行模糊推理，選擇質心法進行解模糊，建立脫硫效率的模糊模型；

(2a)煙氣量V、入口SO₂濃度N、液氣比E和脫硫效率U各分別取負大、負小、零、正小、正大五個模糊子集，表示為NB、NS、ZE、PS、PB；所述吸收塔的pH值P分別取小、中、大三個模糊子集，表示為L、Z、H。

(2b)模糊規則的模糊條件語句為“if A and B then C”，每一條規則可以建立一個模糊關系R_i，采用CRI合成法，得到該模型的模糊關系矩陣R計算公式如下：

C＝(A×B)οR

μ_R(x，yz)＝m ax[μ_A(x)∩μ_B(y)∩μ_c(z)]