[發(fā)明專利]用于SCR脫硝系統(tǒng)的改進(jìn)型PID控制方法、裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110572886.7
• 申請日: 2021-05-25
• 公開（公告）號: CN113325693B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王曉宇;秦立新;于軍;于鏑;徐衛(wèi)后;楊前華
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)新疆電力有限公司電力科學(xué)研究院;新疆恒聯(lián)能源有限公司;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: G05B11/42
• 分類號: G05B11/42
• 代理公司: 烏魯木齊合縱專利商標(biāo)事務(wù)所 65105
• 代理人: 周星瑩;湯潔

本發(fā)明涉及一種脫硝技術(shù)領(lǐng)域，是一種用于SCR脫硝系統(tǒng)的改進(jìn)型PID控制方法、裝置，前者包括當(dāng)前脫硝所需的噴氨需求量作為主PID控制器的前饋，主PID控制器對噴氨需求量進(jìn)行微調(diào)，其中主PID控制器的微分項(xiàng)需與SCR脫硝系統(tǒng)的被控對象傳遞函數(shù)做乘法；主PID控制器微調(diào)輸出的噴氨需求量作為副PID控制器的噴氨設(shè)定值；副PID控制器根據(jù)噴氨設(shè)定值與噴氨流量之差，輸出噴氨控制閥開度，其中副PID控制器的微分項(xiàng)需與SCR脫硝系統(tǒng)的被控對象傳遞函數(shù)做乘法。本發(fā)明中在典型PID的基礎(chǔ)上，將微分項(xiàng)乘以被控對象傳遞函數(shù)達(dá)到最優(yōu)控制目的，克服現(xiàn)有基于典型PID控制算法的SCR脫硝系統(tǒng)大遲延、大慣性、非線性的控制難點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種脫硝技術(shù)領(lǐng)域，是一種用于SCR脫硝系統(tǒng)的改進(jìn)型PID控制方法、裝置。

背景技術(shù)

現(xiàn)有SCR脫硝系統(tǒng)具有大遲延、大慣性、非線性的控制難點(diǎn)，并存在未知的外部干擾因素。為了提高控制效果，目前多使用典型PID控制算法進(jìn)行SCR脫硝系統(tǒng)的控制，但該方式易使眾多機(jī)組SCR脫硝系統(tǒng)都無法投入自動(dòng)運(yùn)行，此時(shí)需通過手動(dòng)控制運(yùn)行，手動(dòng)控制會增加運(yùn)行人員勞動(dòng)量，即為了不讓SCR脫硝系統(tǒng)出口NO_X化物超標(biāo)，運(yùn)行人員會適當(dāng)?shù)脑龃髧姲绷髁靠刂崎y開度，由此會造成電廠的耗氨量會增加，使得SCR脫硝系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性要下降，因此型PID控制算法無法達(dá)到對SCR脫硝系統(tǒng)的理想控制效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種用于SCR脫硝系統(tǒng)的改進(jìn)型PID控制方法、裝置，克服了上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，其能有效解決用于SCR脫硝系統(tǒng)的典型PID控制算法存在的易引入高頻干擾，對于大遲延、大慣性的SCR脫硝系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用小，造成易使眾多機(jī)組SCR脫硝系統(tǒng)都無法投入自動(dòng)運(yùn)行的問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案之一是通過以下措施來實(shí)現(xiàn)的：一種用于SCR脫硝系統(tǒng)的改進(jìn)型PID控制方法，包括：

獲取當(dāng)前脫硝所需的噴氨需求量作為主PID控制器的前饋，主PID控制器對噴氨需求量進(jìn)行微調(diào)，其中主PID控制器的微分項(xiàng)需與SCR脫硝系統(tǒng)的被控對象傳遞函數(shù)做乘法；

主PID控制器微調(diào)輸出的噴氨需求量作為副PID控制器的噴氨設(shè)定值；

副PID控制器根據(jù)噴氨設(shè)定值與噴氨流量之差，調(diào)整輸出噴氨控制閥開度，其中副PID控制器的微分項(xiàng)需與SCR脫硝系統(tǒng)的被控對象傳遞函數(shù)做乘法。

下面是對上述發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化或/和改進(jìn)：

上述微分項(xiàng)需與SCR脫硝系統(tǒng)的被控對象傳遞函數(shù)做乘法的主PID控制器算法，包括：

獲取SCR脫硝系統(tǒng)的被控對象傳遞函數(shù)G(s)：

主PID控制器算法為：

其中，K_P為比例增益；K_I為積分增益；T_I為積分時(shí)間；K_D為微分增益；T_D為微分時(shí)間；E(s)為輸入變量。

上述獲取當(dāng)前脫硝所需的噴氨需求量，包括：

獲取入口NO_x含量與出口NO_x設(shè)定值的差值；

獲得煙氣流量，將入口NO_x含量與出口NO_x設(shè)定值的差值和煙氣流量做乘法，確定煙氣中的NO_x含量；

根據(jù)煙氣中的NO_x含量，確定當(dāng)前脫硝所需的噴氨需求量。

上述主PID控制器對噴氨需求量進(jìn)行微調(diào)時(shí)，通過出口NO_x含量與出口NO_x設(shè)定值的差值對噴氨需求量進(jìn)行微調(diào)。