一種基于負(fù)荷調(diào)度曲線的噴氨量調(diào)節(jié)方法與系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煙氣脫硝系統(tǒng)控制領(lǐng)域，特別是涉及一種基于負(fù)荷調(diào)度曲線的噴氨量調(diào)節(jié)方法與系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]脫硝系統(tǒng)的自動(dòng)控制品質(zhì)與電廠的長(zhǎng)期運(yùn)行成本密切相關(guān)，冊(cè)13成本在脫硝日常運(yùn)行成本中占比可達(dá)50%以上，若脫硝控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)品質(zhì)不佳，MVlf不得不維持長(zhǎng)期的高耗用，電廠的運(yùn)行成本也將長(zhǎng)期偏高。由于脫銷效率較高，選擇性催化還原技術(shù)(SelectiveCatalytic Reduct1n，SCR)脫硝系統(tǒng)是大型火電機(jī)組脫硝系統(tǒng)改造的首選類型。
[0003]目前的SCR脫硝閉環(huán)控制策略，基本設(shè)計(jì)為固定摩爾比控制方式(Constant MoleRat1 Control) ?該控制方式下的設(shè)定值為氨氮摩爾比或者脫硝效率，控制系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前的煙氣流量、SCR入口 NOr^度和設(shè)定氨氮摩爾比計(jì)算出NH3流量需求，最終通過流量控制器PID改變氨氣閥開度來調(diào)節(jié)順3實(shí)際流量，這種控制方式近似于開環(huán)控制，脫硝系統(tǒng)的NH3需求量?jī)H根據(jù)靜態(tài)物理特性計(jì)算得出；部分電廠總結(jié)固定摩爾比控制方式的不足，采取了固定SCR出口 NOr^度控制方式，此系統(tǒng)設(shè)定值為SCR出口 NO x濃度，并根據(jù)其與實(shí)際出口N0x濃度的偏差來動(dòng)態(tài)修正氨氮摩爾比。
[0004]由于脫硝被控對(duì)象的響應(yīng)純延遲時(shí)間接近3分鐘，整個(gè)響應(yīng)過程達(dá)十幾分鐘，是典型的大滯后被控對(duì)象。對(duì)于機(jī)組變負(fù)荷工況、燃料(啟停給煤機(jī)時(shí))、風(fēng)量變化情況，控制系統(tǒng)響應(yīng)不及時(shí)，上述固定SCR出口 NOx濃度控制方式脫硝控制品質(zhì)不佳。同時(shí)無法根據(jù)機(jī)組工況、燃煤品質(zhì)的變化作出調(diào)整，應(yīng)對(duì)目前電廠煤種多變的狀況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種基于負(fù)荷調(diào)度曲線的噴氨量調(diào)節(jié)方法與系統(tǒng)，可以根據(jù)負(fù)荷調(diào)度曲線的未來指令動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)噴氨量。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種基于負(fù)荷調(diào)度曲線的噴氨量調(diào)節(jié)方法，應(yīng)用于脫硝控制系統(tǒng)，所述脫硝控制系統(tǒng)包括:
[0007]前饋控制器、主調(diào)節(jié)器和副調(diào)節(jié)器；
[0008]所述方法包括:
[0009]獲取機(jī)組當(dāng)前的第一負(fù)荷調(diào)度曲線；
[0010]根據(jù)所述第一負(fù)荷調(diào)度曲線上未來預(yù)設(shè)時(shí)刻的負(fù)荷指令與當(dāng)前的負(fù)荷指令，通過預(yù)設(shè)第一函數(shù)關(guān)系得到第二負(fù)荷調(diào)度曲線；
[0011]計(jì)算所述第一負(fù)荷調(diào)度曲線與所述第二負(fù)荷調(diào)度曲線上當(dāng)前負(fù)荷指令的偏差，作為第一偏差，將所述第一偏差作為前饋控制器的設(shè)定值，得到前饋控制器的輸出值；
[0012]計(jì)算所述SCR出口氮氧化物設(shè)定值與實(shí)際值的偏差，作為第二偏差，將所述第二偏差作為主調(diào)節(jié)器的設(shè)定值得到主調(diào)節(jié)器的輸出值；
[0013]根據(jù)主調(diào)節(jié)器的輸出值得到副調(diào)節(jié)器的設(shè)定值，引入前饋控制器的輸出值作為前饋，將副調(diào)節(jié)器的輸出值作為目標(biāo)噴氨量。
[0014]優(yōu)選地，根據(jù)主調(diào)節(jié)器的輸出值得到副調(diào)節(jié)器的設(shè)定值包括:
[0015]獲取煙氣流量值；
[0016]將SCR入口氮氧化物濃度值與所述SCR出口氮氧化物濃度設(shè)定值求差后與所述主調(diào)節(jié)器的輸出值相加，將所述相加的結(jié)果乘以所述煙氣流量值得到副調(diào)節(jié)器的設(shè)定值。
[0017]優(yōu)選地，將副調(diào)節(jié)器的輸出值作為目標(biāo)噴氨量后還包括:
[0018]通過副調(diào)節(jié)器利用所述目標(biāo)噴氨量調(diào)整噴氨調(diào)節(jié)閥門。
[0019]本發(fā)明還提供了一種基于負(fù)荷調(diào)度曲線的噴氨量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，應(yīng)用于脫硝控制系統(tǒng)，所述脫硝控制系統(tǒng)包括:
[0020]前饋控制器、主調(diào)節(jié)器和副調(diào)節(jié)器；
[0021]所述噴氨量調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括:
[0022]第一負(fù)荷調(diào)度曲線獲取模塊，用于獲取機(jī)組當(dāng)前的第一負(fù)荷調(diào)度曲線；
[0023]第二負(fù)荷調(diào)度曲線獲取模塊，用于根據(jù)所述第一負(fù)荷調(diào)度曲線上未來預(yù)設(shè)時(shí)刻的負(fù)荷指令與當(dāng)前的負(fù)荷指令，根據(jù)預(yù)設(shè)第一函數(shù)關(guān)系得到第二負(fù)荷調(diào)度曲線；
[0024]前饋控制器輸出值獲取模塊，用于計(jì)算所述第一負(fù)荷調(diào)度曲線與所述第二負(fù)荷調(diào)度曲線上當(dāng)前負(fù)荷指令的偏差，作為第一偏差，將所述第一偏差作為前饋控制器的設(shè)定值，得到前饋控制器的輸出值；
[0025]主調(diào)節(jié)器輸出值獲取模塊，用于計(jì)算所述SCR出口氮氧化物設(shè)定值與實(shí)際值的偏差，作為第二偏差，將所述第二偏差作為主調(diào)節(jié)器的設(shè)定值得到主調(diào)節(jié)器的輸出值；
[0026]目標(biāo)噴氨量獲取模塊，用于根據(jù)主調(diào)節(jié)器的輸出值得到副調(diào)節(jié)器的設(shè)定值，引入前饋控制器的輸出值作為前饋，將副調(diào)節(jié)器的輸出值作為目標(biāo)噴氨量。
[0027]應(yīng)用本發(fā)明提供的一種基于負(fù)荷調(diào)度曲線的噴氨量調(diào)節(jié)方法和系統(tǒng)，根據(jù)負(fù)荷調(diào)度曲線未來預(yù)設(shè)時(shí)刻的指令與當(dāng)前指令生成新的調(diào)度曲線，與當(dāng)前曲線指令的差值作為前饋控制器的設(shè)定值得到前饋輸出值作用在副調(diào)節(jié)器的輸出值上，可以根據(jù)負(fù)荷調(diào)度曲線未來的指令前饋控制調(diào)整當(dāng)前噴氨量，解決了脫硝響應(yīng)延遲帶來的誤差，提高了脫硝控制品質(zhì)。
【附圖說明】
[0028]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0029]圖1為本發(fā)明基于負(fù)荷調(diào)度曲線的噴氨量調(diào)節(jié)方法的流程圖；
[0030]圖2為本發(fā)明基于負(fù)荷調(diào)度曲線的噴氨量調(diào)節(jié)方法的又一流程圖；
[0031]圖3為本發(fā)明基于負(fù)荷調(diào)度曲線的噴氨量調(diào)節(jié)方法的控制流程圖；
[0032]圖4為本發(fā)明基于負(fù)荷調(diào)度曲線的噴氨量調(diào)節(jié)方法的計(jì)算流程圖；
[0033]圖5為基于負(fù)荷調(diào)度曲線的噴氨量調(diào)節(jié)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0035]本發(fā)明提供了一種基于負(fù)荷調(diào)度曲線的噴氨量調(diào)節(jié)方法，應(yīng)用于脫硝控制系統(tǒng)，所述脫硝控制系統(tǒng)包括:
[0036]前饋控制器、主調(diào)節(jié)器和副調(diào)節(jié)器；
[0037]圖1為本發(fā)明方法的流程圖，包括:
[0038]步驟SlOl:獲取機(jī)組當(dāng)前的第一負(fù)荷調(diào)度曲線；
[0039]步驟S102:根據(jù)所述第一負(fù)荷調(diào)度曲線上未來預(yù)設(shè)時(shí)刻的負(fù)荷指令與當(dāng)前的負(fù)荷指令，通過預(yù)設(shè)第一函數(shù)關(guān)系得到第二負(fù)荷調(diào)度曲線；
[0040]步驟S103:計(jì)算所述第一負(fù)荷調(diào)度曲線與所述第二負(fù)荷調(diào)度曲線上當(dāng)前負(fù)荷指令的偏差，作為第一偏差，將所述第一偏差作為前饋控制器的設(shè)定值，得到前饋控制器的輸出值；
[0041]步驟S104:計(jì)算所述SCR出口氮氧化物設(shè)定值與實(shí)際值的偏差，作為第二偏差，將所述第二偏差作為主調(diào)節(jié)器的設(shè)定值得到主調(diào)節(jié)器的輸出值；
[0042]步驟S105:根據(jù)主調(diào)節(jié)器的輸出值得到副調(diào)節(jié)器的設(shè)定值，引入前饋控制器的輸出值作為前饋，將副調(diào)節(jié)器的輸出值作為目標(biāo)噴氨量。
[0043]應(yīng)用本實(shí)施例提供的一種基于負(fù)荷調(diào)度曲線的噴氨量調(diào)節(jié)方法，根據(jù)負(fù)荷調(diào)度曲線未來預(yù)設(shè)時(shí)刻的指令與當(dāng)前指令生成新的調(diào)度曲線，與當(dāng)前曲線指令的差值作為前饋控制器的設(shè)定值得到前饋輸出值作用在副調(diào)節(jié)器的輸出值上，可以根據(jù)負(fù)荷調(diào)度曲線未來的指令前饋控制調(diào)整當(dāng)前噴氨量，解決了脫硝響應(yīng)延遲帶來的誤差，提高了脫硝控制品質(zhì)。
[0044]如圖2所示，本發(fā)明基于負(fù)荷調(diào)度曲線的噴氨量調(diào)節(jié)方法的又一具體實(shí)施例流程圖，對(duì)應(yīng)于圖1，還包括:
[0045]步