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[發明專利]基于聲波測量溫度場、流場的噴氨裝置及其工作方法在審

專利信息
申請號: 201811512504.6 申請日: 2018-12-11
公開(公告)號: CN109529620A 公開(公告)日: 2019-03-29
發明(設計)人: 吳同旺 申請(專利權)人: 南京達凱電力自動化設備有限公司
主分類號: B01D53/90 分類號: B01D53/90;B01D53/56;G05B13/04
代理公司: 北京科家知識產權代理事務所(普通合伙) 11427 代理人: 陳娟
地址: 210012 江*** 國省代碼: 江蘇;32
權利要求書: 查看更多 說明書: 查看更多
摘要:
搜索關鍵詞: 溫度場 聲波測量 前饋控制器 比較器 流場 流場組件 噴氨裝置 工業控制計算機 模型預測控制器 擾動觀測器 聲波傳感器 數據采集器 動態修改 濃度預測 煙氣流場 控制器 智能 擾動 全工況 聲波法 脫硫 煙氣 總閥 測量 預測 出口
【權利要求書】:

1.一種基于聲波測量溫度場、流場的噴氨裝置,其特征在于:包括聲波測量溫度場、流場組件、智能前饋控制器、第一比較器、第二比較器、第三比較器、PI調節器、噴氨總閥、SCR反應器、不可預測擾動觀測器、NOX濃度預測控制器、多模型預測控制器,所述聲波測量溫度場、流場組件信號輸出端與所述智能前饋控制器信號輸入端電信號連接,所述智能前饋控制器信號輸出端與所述第一比較器正相輸入端電信號連接,所述多模型預測控制器信號輸出端與所述第一比較器反相輸入端電信號連接,所述第一比較器信號輸出端與所述第二比較器正相輸入端電信號連接,所述第二比較器信號輸出端與所述第三比較器正相輸入端電信號連接,所述第三比較器信號輸出端與所述PI調節器信號輸入端電信號連接,所述PI調解器信號輸出端與所述噴氨總閥信號輸入端電信號連接,所述噴氨總閥與所述SCR反應器通過管道連通,所述噴氨總閥信號輸出端與所述第三比較器反相信號輸入端電信號連接,所述SCR反應器信號輸出端與所述不可預測擾動觀測器信號輸入端電信號連接,所述不可預測擾動觀測器信號輸出端與所述第二比較器反相輸入端電信號連接,所述多模型預測控制器信號輸入端與所述NOX濃度預測控制器信號輸出端電信號連接。

2.根據權利要求1所述的基于聲波測量溫度場、流場的噴氨裝置,其特征在于:所述聲波測量溫度場、流場組件包括聲波傳感器、數據采集器、工業控制計算機,所述聲波傳感器信號輸出端通過信號傳輸電纜與所述數據采集器信號輸入端電信號連接,所述數據采集器信號輸出端通過通訊電纜與所述工業控制計算機信號輸入端電信號連接。

3.根據權利要求1所述的基于聲波測量溫度場、流場的噴氨裝置,其特征在于:所述聲波傳感器共設置有16個,所述聲波傳感器分兩組,每組8個,對應固定安裝在煙道斷面左壁與右壁上,所述聲波傳感器位于左壁與右壁上,呈正八邊形分布。

4.根據權利要求1所述的基于聲波測量溫度場、流場的噴氨裝置,其特征在于:所述不可預測擾動觀測器上還設置有信號反饋端口,所述第二比較器信號輸出端還與所述不可預測擾動觀測器信號反饋端口電信號連接。

5.根據權利要求1-4任意一項所述的基于聲波測量溫度場、流場的噴氨裝置,其特征在于,工作方法如下:

S1:打開所述聲波測量溫度場、流場組件電源,所述聲波傳感器開始工作,所述聲波傳感器的工作方式為:一個所述聲波傳感器作為聲波信號發射源,其余十五個所述聲波傳感器作為聲波信號接收源,并將聲波信號傳遞給所述數據采集器,所述數據采集器將聲波信號傳遞給所述工業控制計算機,所述工業控制計算機計算出作為聲波發射源的所述聲波傳感器對應點的溫度場與流場信息,十六個所述聲波傳感器依次作為聲波信號發射源,其余十五個所述聲波傳感器作為聲波信號接收源,依次測得十六個聲波傳感器對應位置的溫度場與流場信息,由所述工業控制計算機對數據進行匯總與計算得出所述煙道斷面內的煙氣溫度場、流場數據;

S2:應用步驟S1中得出的所述煙道斷面內的煙氣溫度場、流場數據,輸入到所述智能前饋控制器中,同時輸入所述入煙道斷面入口處NOX濃度、脫硫出口NOX濃度,得出煙道斷面內部NOX的總量,從而得到第一組中和NOX需要噴氨值H1

S3:向所述NOX濃度預測控制器輸入所述入煙道斷面入口處NOX濃度、脫硫出口NOX濃度,同時輸入燃燒總煤量、總風量、負荷指令值,由所述NOX濃度預測控制器對數據進行匯總,輸入到所述多模型預測控制器內部,所述多模型預測控制器得到第二組中和NOX需要噴氨值H2

S4:所述不可預測擾動觀測器收集經過所述SCR反應器內中和NOX,所述SCR反應器出口處NOX濃度,由所述不可預測擾動觀測器計算得出第三組中和NOX需要噴氨值H3

S5:收集所述噴氨總閥出口處噴氨值H4

S6:應用步驟S2中噴氨值H1與應用步驟S3中的噴氨值H2輸入到所述第一比較器中,所述第一比較器對噴氨值進行第一次偏置,得到的第一次偏置量為H10

S7:應用步驟S6中第一次偏置量為H10與應用步驟S4中的噴氨值H3輸入到所述第二比較器中,所述第二比較器對噴氨值進行第二次偏置,得到的第二次偏置量為H20

S8:應用步驟S7中第二次偏置量為H20與應用步驟S5中的噴氨值H4輸入到所述第三比較器中,所述第三比較器對噴氨值進行第三次偏置,得到的第三次偏置量為H30

S9:應用步驟S8中的第三次偏置量為H30,通過所述PI調節器,調節所述噴氨總閥開度控制噴氨量的大小,使得噴氨量達到最佳的第三次偏置量為H30,進入到所述SCR反應器中,確保數據曲線波動平滑而且滿足環保要求。

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