[發明專利]一種火電機組脫硝控制裝置及控制方法在審
| 申請號： | 202111483838.7 | 申請日： | 2021-12-07 |
| 公開（公告）號： | CN114326387A | 公開（公告）日： | 2022-04-12 |
| 發明（設計）人： | 楊小龍;崔曉波;于國強;殳建軍;高愛民;張天海 | 申請（專利權）人： | 江蘇方天電力技術有限公司;南京工程學院 |
| 主分類號： | G05B13/04 | 分類號： | G05B13/04 |
| 代理公司： | 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224 | 代理人： | 馮寧 |
| 地址： | 211100 江蘇省*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 火電 機組 控制 裝置 方法 | ||
1.一種火電機組脫硝控制裝置，其特征在于，包括：
自適應PID調節器：用于接收脫硝反應器出口NOx濃度的實測值，將實測值與預設值進行差值運算得出NOx濃度偏差值，并將NOx濃度偏差值送入反饋控制系統計算得出反饋控制指令；
簡化預測控制單元：用于根據脫硝反應器出口和入口的NOx濃度實測值生成前饋控制指令；
計算單元：用于接收同一采樣時刻下反饋控制指令和前饋控制指令疊加計算獲得噴氨流量的設定值，結合噴氨流量的設定值、噴氨流量的實測值計算生成噴氨流量指令；
內回路副調節器：用于根據噴氨流量指令調節內回路中噴氨閥的開度，從而在脫硝反應器脫硝過程中對經過噴氨閥的噴氨過流面積進行比例控制。
2.根據權利要求1所述的一種火電機組脫硝控制裝置，其特征在于，自適應PID調節器的傳遞函數公式為：
式中，Kp(Dair)為控制器的比例增益，Ti(Dair)為控制器的積分時間，Dair為總風量函數，APID為自適應PID調節器。
3.一種火電機組脫硝控制方法，其特征在于，包括：
接收脫硝反應器出口的NOx濃度實測值和入口的NOx濃度實測值，出口的NOx濃度實測值和入口的NOx濃度實測值分別與各自的預設值進行差值計算，分別獲得出口的NOx濃度偏差值和入口的NOx濃度偏差值；
將出口的NOx濃度偏差值輸入反饋控制系統計算得出反饋控制指令；
將出口的NOx濃度偏差值和入口的NOx濃度偏差值輸入簡化預測控制單元計算得出前饋控制指令；
將同一采樣時刻下生成的反饋控制指令與前饋控制指令疊加計算，從而獲得噴氨流量的設定值；
采集脫硝反應器的噴氨流量的實測值，結合噴氨流量的設定值、噴氨流量的實測值計算生成噴氨流量指令，并將噴氨流量指令發送給內回路副調節器；
噴氨流量指令經內回路副調節器換算得出噴氨閥門開度指令，開度指令控制噴氨閥的開度，從而在脫硝反應器脫硝過程中對噴氨閥噴氨流量的過流面積進行實時的比例控制。
4.根據權利要求3所述的火電機組脫硝控制方法，其特征在于，噴氨流量的設定值的計算公式如下：
D'nsp(k)＝APID(Co(k)-Cosp(k))；
式中，Co(k)為控制器當前計算周期內的脫硝反應器出口實際NOx濃度，Cosp(k)為自適應PID調節器當前計算周期內的脫硝反應器出口NOx濃度設定值，k為當前時刻；D'nsp(k)為自適應PID調節器當前k時刻計算的噴氨流量的設定值。
5.根據權利要求3所述的火電機組脫硝控制方法，其特征在于，輸入簡化預測控制單元計算得出前饋控制指令的方法包括：
結合之前時刻獲得的多個噴氨流量指令，提取出噴氨流量指令的波動區間，從而確定噴氨流量指令增量的可行空間；
在確定噴氨流量指令增量的可行空間中計算噴氨流量基本增量指令單元，獲得噴氨流量基本增量指令單元向量；
將噴氨流量基本增量指令單元向量逐一代入脫硝系統的預測模型中，從而得出未來各個采樣時刻脫硝反應器出口NOx濃度預測值；
根據多個時刻的脫硝反應器出口NOx濃度預測值，定義對應的簡化預測控制單元計算的性能指標；
將多個時刻NOx濃度預測值定義的性能指標進行對比，選擇作為下限值的性能指標，并將作為下限值的性能指標中所代入的噴氨流量基本增量指令單元向量輸出為前饋控制指令。
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