[發(fā)明專利]一種基于軟測(cè)量和模型自適應(yīng)的SCR脫硝智能噴氨優(yōu)化方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810708659.0
• 申請(qǐng)日: 2018-07-02
• 公開（公告）號(hào): CN108803309A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孟磊;谷小兵;李廣林;馬務(wù);寧翔;江澄宇;李葉紅;賈英韜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大唐環(huán)境產(chǎn)業(yè)集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號(hào): G05B11/42
• 分類號(hào): G05B11/42
• 代理公司: 北京君尚知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11200
• 代理人: 司立彬

1.一種基于軟測(cè)量和模型自適應(yīng)的SCR脫硝智能噴氨優(yōu)化方法，其步驟包括：

1)基于燃煤火電機(jī)組燃燒系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，建立入口氮氧化物濃度模型；然后利用該入口氮氧化物濃度模型和當(dāng)前采集的運(yùn)行數(shù)據(jù)，得到入口氮氧化物濃度的預(yù)測(cè)值；

2)根據(jù)入口氮氧化物濃度預(yù)測(cè)值計(jì)算當(dāng)前運(yùn)行工況下噴氨量作為前饋信號(hào)，將該噴氨量前饋信號(hào)發(fā)送給SCR脫硝系統(tǒng)；

3)測(cè)量燃煤火電機(jī)組燃燒系統(tǒng)的出口氮氧化物濃度的實(shí)測(cè)值，將該實(shí)測(cè)值與出口氮氧化物濃度設(shè)定值做偏差后輸入自適應(yīng)PID控制器，自適應(yīng)PID控制器基于該偏差得到噴氨量反饋控制信號(hào)并發(fā)送給SCR脫硝系統(tǒng)；其中，自適應(yīng)PID控制器采用自適應(yīng)PID控制算法調(diào)整當(dāng)前工況下的PID參數(shù)；

4)SCR脫硝系統(tǒng)根據(jù)該噴氨量前饋信號(hào)和噴氨量反饋控制信號(hào)控制SCR脫硝反應(yīng)器的噴氨量。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過(guò)主元分析算法對(duì)所述運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行劃分，確定出與入口氮氧化物關(guān)聯(lián)緊密的參數(shù)；然后將確定出的與入口氮氧化物關(guān)聯(lián)緊密的參數(shù)作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)，采用深度學(xué)習(xí)算法或者最小二乘支持向量機(jī)算法，建立入口氮氧化物濃度模型。

3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述運(yùn)行數(shù)據(jù)包括機(jī)組負(fù)荷、一次風(fēng)量、二次風(fēng)量、總煤量、磨煤機(jī)運(yùn)行臺(tái)數(shù)。

4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，得到所述噴氨量前饋信號(hào)的方法為：將所述預(yù)測(cè)值乘以煙氣量，然后再乘以氨氮摩爾比計(jì)算出氨氣量需求量，作為SCR脫硝系統(tǒng)的所述噴氨量前饋信號(hào)。

5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述自適應(yīng)PID控制器根據(jù)入口氮氧化物濃度和出口氮氧化物濃度建立SCR噴氨系統(tǒng)模型；然后采用遺傳算法或者PSO優(yōu)化算法對(duì)SCR噴氨系統(tǒng)模型參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，得到所述自適應(yīng)PID控制器的PID最佳參數(shù)。

6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述自適應(yīng)PID控制器采用自適應(yīng)PID控制算法調(diào)整當(dāng)前工況下的PID參數(shù)的方法為：初次調(diào)試時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，得到燃煤火電機(jī)組燃燒系統(tǒng)不同工況下的特性參數(shù)，建立SCR脫硝輸入輸出系統(tǒng)模型，通過(guò)該SCR脫硝輸入輸出系統(tǒng)模型確定所述自適應(yīng)PID控制器的PID參數(shù)；在運(yùn)行過(guò)程中，實(shí)時(shí)采集燃煤火電機(jī)組燃燒系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，并對(duì)該SCR脫硝輸入輸出系統(tǒng)模型進(jìn)行修正，然后基于修正后的SCR脫硝輸入輸出系統(tǒng)模型得到當(dāng)前工況下的最佳PID參數(shù)。

7.一種基于軟測(cè)量和模型自適應(yīng)的SCR脫硝智能噴氨優(yōu)化系統(tǒng)，其特征在于，包括噴氨量前饋信號(hào)產(chǎn)生單元、自適應(yīng)PID控制器和SCR脫硝系統(tǒng)；其中，

所述噴氨量前饋信號(hào)產(chǎn)生單元，連接煤火電機(jī)組燃燒系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)傳感器，基于燃煤火電機(jī)組燃燒系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)傳感器采集的運(yùn)行數(shù)據(jù)，建立入口氮氧化物濃度模型；并利用該入口氮氧化物濃度模型和當(dāng)前采集的運(yùn)行數(shù)據(jù)，得到入口氮氧化物濃度的預(yù)測(cè)值，然后根據(jù)入口氮氧化物濃度預(yù)測(cè)值計(jì)算當(dāng)前運(yùn)行工況下的噴氨量前饋信號(hào)；

所述自適應(yīng)PID控制器，連接出口氮氧化物濃度測(cè)量?jī)x表，用于根據(jù)燃煤火電機(jī)組燃燒系統(tǒng)的出口氮氧化物濃度的實(shí)測(cè)值與出口氮氧化物濃度設(shè)定值的偏差得到噴氨量反饋控制信號(hào)；其中，自適應(yīng)PID控制器采用自適應(yīng)PID控制算法調(diào)整當(dāng)前工況下的PID參數(shù)；

所述SCR脫硝系統(tǒng)，分別連接所述噴氨量前饋信號(hào)產(chǎn)生單元和所述自適應(yīng)PID控制器以接收所述噴氨量前饋信號(hào)和噴氨量反饋控制信號(hào)，用于根據(jù)該噴氨量前饋信號(hào)和噴氨量反饋控制信號(hào)控制SCR脫硝反應(yīng)器的噴氨量。

8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，通過(guò)主元分析算法對(duì)所述運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行劃分，確定出與入口氮氧化物關(guān)聯(lián)緊密的參數(shù)；然后將確定出的與入口氮氧化物關(guān)聯(lián)緊密的參數(shù)作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)，采用深度學(xué)習(xí)算法或者最小二乘支持向量機(jī)算法，建立入口氮氧化物濃度模型；所述運(yùn)行數(shù)據(jù)包括機(jī)組負(fù)荷、一次風(fēng)量、二次風(fēng)量、總煤量、磨煤機(jī)運(yùn)行臺(tái)數(shù)。