1.一種基于變約束多模型預(yù)測(cè)控制的SCR脫硝控制方法,其特征在于,所述方法將多模型預(yù)測(cè)控制算法、智能模型加權(quán)算法和變約束條件相結(jié)合,包括如下步驟:
(A)由智能模型加權(quán)算法得到精確NOx濃度預(yù)測(cè)模型;
(B)由多模型預(yù)測(cè)控制算法不斷滾動(dòng)優(yōu)化;輔以與工況隨動(dòng)的約束條件計(jì)算出最佳的實(shí)時(shí)氨需量;
所述工況包括機(jī)組當(dāng)前負(fù)荷、總風(fēng)量、反應(yīng)器入口NOx濃度和反應(yīng)器出口NOx濃度設(shè)定值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SCR脫硝控制方法,其特征在于,步驟(A)具體包括:
(A1)將100%MCR選為高負(fù)荷點(diǎn)、75%MCR選為中負(fù)荷點(diǎn)、50%MCR選為低負(fù)荷點(diǎn),在高、中、低三個(gè)負(fù)荷點(diǎn)通過(guò)噴氨流量的擾動(dòng)實(shí)驗(yàn),并記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù);采用常規(guī)的最小二乘擬合算法對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理,得到噴氨流量對(duì)反應(yīng)器出口NOx濃度的三個(gè)基本模型;
其中,MCR為機(jī)組最大連續(xù)出力。
(A2)在每個(gè)計(jì)算周期內(nèi),根據(jù)實(shí)際NOx濃度與模型預(yù)測(cè)NOx濃度的偏差程度來(lái)決定,每個(gè)模型的權(quán)值表述如下
λ=(Y(k)-Y1(k))/(Y2(k)-Y1(k))
其中,Y(k)為當(dāng)前NOx濃度實(shí)際值,Y1(k)為高負(fù)荷段模型的輸出值,Y2(k)為中負(fù)荷段模型的輸出值,λ為模型權(quán)值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SCR脫硝控制方法,其特征在于,步驟(B)具體包括:
(B1)通過(guò)全工況的NOx模型,根據(jù)過(guò)去的模型輸出值和未來(lái)的模型輸入值來(lái)預(yù)測(cè)未來(lái)各個(gè)采樣周期的過(guò)程輸出值;
(B2)通過(guò)最小化性能指標(biāo)J,得到最優(yōu)的控制率,性能指標(biāo)J表述如下:
J=E{(Y-Yr)T(Y-Yr)+ΔUTΓΔU}
其中:Y為NOx濃度設(shè)定值曲線,Yr為NOx濃度預(yù)測(cè)值,Γ為控制權(quán)值;通過(guò)求解該帶約束的二次優(yōu)化的解,即得最終的氨汽流量指令。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的SCR脫硝控制方法,其特征在于:采用與工況隨動(dòng)的變約束條件,約束條件有上下限與變化速率的雙重限制,具體如下:
其中,U(k)為第k時(shí)刻的氨汽流量指令,Umin為氨汽流量指令下限,Umax為噴氨汽流量指令上限,各自表述為:
Umin=(cin-csp)×Q-A;Umin=(cin-csp)×Q+A
其中,cin為反應(yīng)器入口NOx濃度,csp為反應(yīng)器出口NOx濃度設(shè)定值,Q為煙氣流量,A為正的常數(shù);
其中,ΔUmin為氨汽流量變化速率的下限,ΔUmax為氨汽流量變化速率的上限。