[發(fā)明專利]一種基于仿人智能控制的SCR煙氣脫硝控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811092120.3
• 申請日: 2018-09-19
• 公開（公告）號: CN108939890B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高崢;呂劍虹
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: B01D53/78
• 分類號: B01D53/78;B01D53/56
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發(fā)明公開了一種基于仿人智能控制的SCR煙氣脫硝控制方法，用于燃煤火電機組煙氣脫硝的控制模塊。所述方法根據(jù)SCR脫硝后煙氣中NOx含量及其變化速率來確定噴氨量，其中由于采用了仿人智能控制技術(shù)，可根據(jù)運行人員的經(jīng)驗選擇部分歷史數(shù)據(jù)，合理整定控制器的特征模態(tài)和控制模態(tài)，具有智能性。本發(fā)明的優(yōu)點在于不需要建立精確的數(shù)學(xué)模型，可結(jié)合實際運行經(jīng)驗和現(xiàn)場情況準(zhǔn)確調(diào)整控制器各控制模態(tài)參數(shù)，能夠有效克服被控對象的大延遲和時變性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及熱能系統(tǒng)自動控制領(lǐng)域，尤其涉及一種用于火電機組SCR脫硝優(yōu)化控制方法。

背景技術(shù)

隨著目前環(huán)境問題日益嚴(yán)重，國家對大氣污染物排放的要求更加嚴(yán)格，對火電機組的環(huán)保考核標(biāo)準(zhǔn)也越來越高。國家環(huán)保部制定的《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中對各地的新建機組要求NOx排放均低于200mg/m^3，部分地區(qū)要求低于50mg/m^3[1]。目前SCR脫銷技術(shù)對降低煙氣NOx含量十分顯著，是應(yīng)用最廣對脫銷技術(shù)之一。

但脫銷過程中，氨氣的流量是影響脫銷效果的關(guān)鍵。目前對于氨氣流量的控制主要用PID控制器。但由于機組在負荷改變時對象特性變化，導(dǎo)致PID控制器不能及時適應(yīng)系統(tǒng)的變化，導(dǎo)致噴氨流量與煙氣NOx含量不匹配，使控制效果變差。因此需要一種更加智能的控制方法。

參考文獻

[1]尹曉菁.SCR煙氣脫硝系統(tǒng)建模及優(yōu)化控制[D].華北電力大學(xué),2017.

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題：本發(fā)明的目的是提出一種基于仿人智能控制的SCR煙氣脫硝控制方法，該方法不需要對象的精確數(shù)學(xué)模型，易于在線實現(xiàn)，計算量小，控制效果好，在保證NOx濃度不超標(biāo)的情況下減少了噴氨量，節(jié)約成本，且可投入自動控制。

技術(shù)方案：針對以上問題，本發(fā)明提出一種基于仿人智能控制的SCR煙氣脫硝控制方法，該方法用于火電廠的SCR煙氣脫硝，包括以下步驟：

步驟S1：按采樣時間采集SCR出口和煙囪的NOx濃度，根據(jù)煙囪NOx濃度設(shè)定值計算偏差以及偏差變化率；

步驟S2：根據(jù)當(dāng)前的偏差和偏差變化率大小從特征模態(tài)庫中選擇符合設(shè)定條件的特征狀態(tài)；

步驟S3：由所述特征狀態(tài)確定適合的控制模態(tài)，再代入當(dāng)前的NOx濃度、與設(shè)定值的偏差和偏差變化率計算出噴氨閥門開度；

步驟S4：滿足系統(tǒng)設(shè)定的速率約束條件和上下限約束條件后得到噴氨閥門開度指令。

其中：

步驟S1所述的偏差變化率包括偏差的一階導(dǎo)數(shù)和二階導(dǎo)數(shù)，其具體計算為：

式(1)中的e_k為k次采樣時的NOx濃度偏差即當(dāng)前偏差，e_max為最大偏差，為第k次采樣的歸一化后的偏差，定義為當(dāng)前偏差與歷史最大偏差的比值，范圍為0到1之間，當(dāng)e_k大于e_max時更新e_max，重新計算為k次采樣時的偏差的一階導(dǎo)數(shù)，為k次采樣時的偏差的二階導(dǎo)數(shù)，Ts為數(shù)據(jù)采樣系統(tǒng)的采樣時間。

步驟S2所述的特征模態(tài)庫為其中：

其中p₁和p₂為誤差較大和較小的分界值，一般取0.8和0.4；將第k次采樣計算數(shù)據(jù)包括：NOx濃度偏差e_k、e_k與e_max的比值NOx濃度偏差一階導(dǎo)數(shù)和二階導(dǎo)數(shù)代入q₁…q₅條件，由不同的條件組合確定控制器的特征模態(tài)。