[發明專利]一種脫硝噴氨控制方法及裝置

在審

• 申請號: 202211269698.8
• 申請日: 2022-10-14
• 公開（公告）號: CN115469551A
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發明（設計）人: 李炳楠;雷麗君;邵壯;閆乃明;王宏偉;畢艷洲;李廣順;朱峰;李冰;張政委;陳詠康;艾鄭;張浩
• 申請（專利權）人: 潤電能源科學技術有限公司
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 姚心怡

本發明公開一種脫硝噴氨控制方法及裝置，涉及自動控制技術領域。脫硝噴氨控制方法包括：從脫硝模型中獲取多個目標模型參數的實時值；根據預設的標稱模型中目標模型參數的第一魯棒范圍，確定實時值對應的映射值，得到多個實時值對應的多個映射值；標稱模型為脫硝模型的基礎模型；根據多個映射值確定控制器當前的綜合魯棒值；當確定綜合魯棒值大于或等于預設的第二魯棒范圍時，調整控制器的控制參數。本發明在綜合魯棒值大于或等于預設的第二魯棒范圍時，調整控制器的控制參數，從而在最大程度上減少控制器的控制參數隨工況變化時的變更頻率，提高了脫硝噴氨控制系統的穩定性。

技術領域

本發明涉及自動控制技術領域，尤其涉及一種脫硝噴氨控制方法及裝置。

背景技術

在火電機組控制中，煙氣中的氮氧化合物濃度是一個非常重要的被控參數。脫硝噴氨控制是通過控制噴氨調閥在反應器前噴入適量的氨氣空氣混合氣體，在催化劑的參與下中和原煙氣中的氮氧化合物，從而保證反應器出口排出的凈煙氣中的氮氧化合物濃度符合環保要求。

現有技術中的脫硝噴氨控制方法主要采用模型預測控制(Model PredictiveControl,MPC)的方式來實現。圖1為現有技術中的脫硝噴氨控制方法的應用場景示意圖，如圖1所示，該脫硝噴氨控制方法應用于圖示的脫硝噴氨控制系統中，原煙氣經脫硝反應器脫硝后形成凈煙氣排出，MPC控制器用于根據凈煙氣中的氮氧化合物(NO_X)濃度來控制噴氨調閥的閥門開度，以使得凈煙氣中的氮氧化合物濃度維持在設定的范圍內。基于圖1，圖2為現有技術中的脫硝噴氨控制系統的模型算法控制框圖，在上述脫硝噴氨控制系統中，主要包含脫硝模型以及對應的MPC控制器。其中，脫硝模型為噴氨調閥和脫硝反應器的脫硝噴氨控制過程模型，脫硝模型的輸入為噴氨調閥的閥門開度U，輸出為脫硝反應器排出的凈煙氣中的氮氧化合物濃度Y₁；MPC控制器的輸入為脫硝反應器排出的凈煙氣中的氮氧化合物濃度Y₁和預設的目標氮氧化合物濃度Y，輸出為閥門開度U。

在上述脫硝噴氨控制系統的實際運行中，脫硝模型是以標稱模型為基礎設計的，脫硝模型實際的模型參數會因工況的變化產生實時地變化，理論上， MPC控制器的參數也需隨著脫硝模型的實際模型參數的變化而變化，從而確保脫硝噴氨控制系統的穩定性。然而，MPC控制器的參數的頻繁變化會導致 MPC控制器輸出的閥門開度產生較大的波動，從而引起系統振蕩，降低脫硝噴氨控制系統的穩定性。

發明內容

本發明提供一種脫硝噴氨控制方法及裝置，能夠提高脫硝噴氨控制系統的穩定性。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

第一方面，本發明提供一種脫硝噴氨控制方法，應用于脫硝噴氨控制系統中的脫硝噴氨控制裝置，脫硝噴氨控制系統還包括控制器和脫硝模型，脫硝模型用于根據控制器輸入的閥門開度確定凈煙氣中的氮氧化合物濃度，控制器用于根據氮氧化合物濃度確定閥門開度的更新值，該方法包括：

從脫硝模型中獲取多個目標模型參數的實時值；

根據預設的標稱模型中目標模型參數的第一魯棒范圍，確定實時值對應的映射值，得到多個實時值對應的多個映射值；標稱模型為脫硝模型的基礎模型；

根據多個映射值確定控制器當前的綜合魯棒值；

當確定綜合魯棒值大于或等于預設的第二魯棒范圍時，調整控制器的控制參數。

在一種可能的實現方式中，目標模型參數的第一魯棒范圍通過以下方法得到：獲取目標模型參數對應的每個預設值下，閥門開度、氮氧化合物濃度隨時間變化的關系曲線；將關系曲線收斂時對應的預設值的取值范圍，確定為目標模型參數的第一魯棒范圍。