一種火電廠scr脫硝控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于火力發(fā)電機(jī)組煙氣脫硝控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種火電廠SCR脫硝 控制方法，可用于針對(duì)動(dòng)態(tài)ACE(Area Control Error，區(qū)域控制偏差）的火電廠SCR脫硝控 制。
【背景技術(shù)】
[0002] 為提高電網(wǎng)頻率質(zhì)量，各區(qū)域電網(wǎng)公司開始逐步實(shí)行發(fā)電企業(yè)電量考核與ACE掛 鉤的原則。目前，越來越多的電廠參與了電網(wǎng)運(yùn)行區(qū)域控制偏差。但由于ACE工況下負(fù)荷變 化頻繁，鍋爐燃燒系統(tǒng)擾動(dòng)量大，脫硝自動(dòng)控制系統(tǒng)響應(yīng)速度較慢，易造成Ν0Χ排放瞬時(shí)超 標(biāo)，無(wú)法滿足環(huán)保要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對(duì)上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種火電廠SCR脫硝控制方法，增強(qiáng)了控制 系統(tǒng)對(duì)負(fù)荷變化的響應(yīng)速度，保證了控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)。
[0004] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。
[0005] -種火電廠SCR脫硝控制方法，所述控制方法應(yīng)用于包括SCR反應(yīng)器、主PID控制器 和副PID控制器的脫硝噴氨控制系統(tǒng)中，所述主PID控制器和所述副PID控制器采用串級(jí)連 接的方式進(jìn)行控制，所述控制方法包括：
[0006] 獲取SCR反應(yīng)器的出口氮氧化物濃度測(cè)量值和SCR反應(yīng)器的出口氮氧化物濃度設(shè) 定值；
[0007] 將所述SCR反應(yīng)器的出口氮氧化物濃度測(cè)量值與所述SCR反應(yīng)器的出口氮氧化物 濃度設(shè)定值相減，得到氮氧化物濃度偏差值；
[0008] 將所述氮氧化物濃度偏差值輸入所述主PID控制器的輸入端，得到所述主PID控制 器輸出的氨氣流量需求值；
[0009] 獲取SCR反應(yīng)器的入口氮氧化物濃度測(cè)量值和協(xié)調(diào)系統(tǒng)鍋爐主控輸出指令；
[0010] 根據(jù)所述SCR反應(yīng)器的入口氮氧化物濃度測(cè)量值和協(xié)調(diào)系統(tǒng)鍋爐主控輸出指令對(duì) 所述氨氣流量需求值進(jìn)行修正，得到氨氣流量設(shè)定值；
[0011]獲取氨氣流量測(cè)量值，將其與所述氨氣流量設(shè)定值相減，得到氨氣流量偏差值；
[0012] 將所述氨氣流量偏差值輸入所述副PID控制器的輸入端，得到所述副PID控制器輸 出的噴氨流量控制指令，所述噴氨流量控制指令用于控制執(zhí)行器調(diào)節(jié)氨氣流量調(diào)節(jié)閥開 度。
[0013] 本發(fā)明技術(shù)方案的特點(diǎn)和進(jìn)一步的改進(jìn)為：
[0014] (1)所述根據(jù)所述SCR反應(yīng)器的入口氮氧化物濃度測(cè)量值和協(xié)調(diào)系統(tǒng)鍋爐主控輸 出指令對(duì)所述氨氣流量需求值進(jìn)行修正，得到氨氣流量設(shè)定值，具體為：
[0015] 獲取SCR反應(yīng)器的入口氮氧化物濃度測(cè)量值；
[0016] 將所述SCR反應(yīng)器的入口氮氧化物濃度測(cè)量值通過第一折算函數(shù)得到對(duì)應(yīng)的第一 氨氣流量修正值;所述第一折算函數(shù)為利用SCR反應(yīng)器的入口氮氧化物濃度測(cè)量值修正氨 氣流量需求值的函數(shù)；
[0017] 獲取協(xié)調(diào)系統(tǒng)鍋爐主控輸出指令；
[0018] 將所述協(xié)調(diào)系統(tǒng)鍋爐主控輸出指令通過第二折算函數(shù)得到對(duì)應(yīng)的第二氨氣流量 修正值;所述第二折算函數(shù)為利用協(xié)調(diào)系統(tǒng)鍋爐主控輸出指令修正氨氣流量需求值的函 數(shù)；
[0019] 將所述氨氣流量需求值與所述第一氨氣流量修正值和所述第二氨氣流量修正值 相加，得到氨氣流量設(shè)定值。
[0020] (2)所述第一折算函數(shù)采用試驗(yàn)的方法確定；
[0021] 執(zhí)行器手動(dòng)狀態(tài)下，改變噴氨流量調(diào)節(jié)閥開度，記錄對(duì)應(yīng)的氨氣流量和SCR反應(yīng)器 的出口氮氧化物濃度，得到氨氣流量和SCR反應(yīng)器的出口氮氧化物濃度的函數(shù)關(guān)系 71 =心 (X1); X1表示氨氣流量，yi表示SCR反應(yīng)器的出口氮氧化物濃度；
[0022] 改變鍋爐負(fù)荷，記錄對(duì)應(yīng)的SCR反應(yīng)器的入口氮氧化物濃度和SCR反應(yīng)器的出口氮 氧化物濃度，得到SCR反應(yīng)器的入口氮氧化物濃度和SCR反應(yīng)器的出口氮氧化物濃度的函數(shù) 關(guān)系^ =仍0彳）；ζ:表示SCR反應(yīng)器的入口氮氧化物濃度，yi表示SCR反應(yīng)器的出口氮氧化物 濃度；
[0023] 根據(jù)氨氣流量和SCR反應(yīng)器的出口氮氧化物濃度的函數(shù)關(guān)系yiifKxihSCR反應(yīng) 器的入口氮氧化物濃度和SCR反應(yīng)器的出口氮氧化物濃度的函數(shù)關(guān)系^ =的()\)，得到氨氣 流量和SCR反應(yīng)器的入口氮氧化物濃度的函數(shù)關(guān)系，即為第一折算函數(shù)。
[0024] (3)所述第二折算函數(shù)采用試驗(yàn)的方法確定；
[0025] 執(zhí)行器手動(dòng)狀態(tài)下，改變噴氨流量調(diào)節(jié)閥開度，記錄對(duì)應(yīng)的氨氣流量和SCR反應(yīng)器 的出口氮氧化物濃度，得到氨氣流量和SCR反應(yīng)器的出口氮氧化物濃度的函數(shù)關(guān)系y 2 = f2 (χ2); χ2表示氨氣流量，y2表示SCR反應(yīng)器的出口氮氧化物濃度；
[0026] 改變鍋爐負(fù)荷，記錄對(duì)應(yīng)的協(xié)調(diào)系統(tǒng)鍋爐主控輸出指令和SCR反應(yīng)器的出口氮氧 化物濃度，得到協(xié)調(diào)系統(tǒng)鍋爐主控輸出指令和SCR反應(yīng)器的出口氮氧化物濃度的函數(shù)關(guān)系 4 表示協(xié)調(diào)系統(tǒng)鍋爐主控輸出指令，y2表示SCR反應(yīng)器的出口氮氧化物濃度；
[0027] 根據(jù)氨氣流量和SCR反應(yīng)器的出口氮氧化物濃度的函數(shù)關(guān)系y2 = f2(X2)、協(xié)調(diào)系統(tǒng) 鍋爐主控輸出指令和SCR反應(yīng)器的出口氮氧化物濃度的函數(shù)關(guān)系Z 2 =f2(y:2)，得到氨氣流量 和協(xié)調(diào)系統(tǒng)鍋爐主控輸出指令的函數(shù)關(guān)系，即為第二折算函數(shù)。
[0028] (4)所述SCR反應(yīng)器的出口氮氧化物濃度測(cè)量值、SCR反應(yīng)器的出口氮氧化物濃度 設(shè)定值、SCR反應(yīng)器的入口氮氧化物濃度測(cè)量值、氨氣流量測(cè)量值、協(xié)調(diào)系統(tǒng)鍋爐主控輸出 指令、氨氣流量調(diào)節(jié)閥開度均屬于火力發(fā)電機(jī)組的DCS控制系統(tǒng)。
[0029] 本發(fā)明技術(shù)方案針對(duì)ACE工況下負(fù)荷變化頻繁，鍋爐燃燒系統(tǒng)擾動(dòng)量大的特點(diǎn)，通 過加入鍋爐主控輸出和入口 Ν0Χ濃度對(duì)應(yīng)前饋量，增強(qiáng)了控制系統(tǒng)對(duì)負(fù)荷變化的響應(yīng)速度， 保證了控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)。
【附圖說明】
[0030] 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)明的一些實(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)這些附圖獲得其他的附圖。
[0031] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種火電廠SCR脫硝控制方法的流程示意圖；
[0032] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種火電廠SCR脫硝控制系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033] 其中，1表示SCR反應(yīng)器入口氮氧化物濃度測(cè)量值;2表示SCR反應(yīng)器出口氮氧化物 濃度測(cè)量值;3表示SCR反應(yīng)器出口氮氧化物濃度設(shè)定值;4表示氨氣流量測(cè)量值;5表示氨氣 流調(diào)節(jié)閥指令輸出;6表不協(xié)調(diào)系統(tǒng)鍋爐主控輸出。
【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?；?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)明實(shí)施例提供一種火電廠SCR脫硝控制方法，所述控制方法應(yīng)用于包括SCR反 應(yīng)器、主PID控制器和副PID控制器的脫硝噴氨控制系統(tǒng)中，所述主PID控制器和所述副PID 控制器采用串級(jí)連接的方式進(jìn)行控制，如圖1所示，所述控制方法包括如下步驟：
[0036] 步驟1，獲取SCR反應(yīng)器的出口氮氧化物濃度測(cè)量值和SCR反應(yīng)器的出口氮氧化物 濃度設(shè)定值；
[0037] 步驟2,將所述SCR反應(yīng)器的出口氮氧化物濃度測(cè)量值與所述SCR反應(yīng)器的出口氮 氧化物濃度設(shè)定值相減，得到氮氧化物濃度偏差值；
[0038] 步驟3,將所述氮氧化物濃度偏差值輸入所述主PID控制器的輸入端，得到所述主 PID控制器輸出的氨氣流量需求值；
[0039] 步驟4,獲取SCR反應(yīng)器的入口氮氧化物濃度測(cè)量值和協(xié)調(diào)系統(tǒng)鍋爐主控輸出指 令；
[0040] 步驟5,根據(jù)所述SCR反應(yīng)器的入口氮氧化物濃度測(cè)量值和協(xié)調(diào)系統(tǒng)鍋爐主控輸出 指令對(duì)所述氨氣流量需求值進(jìn)行修正，得到氨氣流量設(shè)定值；
[0041] 步驟6，獲取氨氣流量測(cè)量值，將其與所述氨氣流量設(shè)定值相減，得到氨氣流量偏 差值；
[0042] 步驟7,將所述氨氣流量偏差值輸入所述副PID控制器的輸入端，得到所述副PID控 制器輸出的噴氨流量控制指令，所述噴氨流量控制指令用于控制執(zhí)行器調(diào)節(jié)氨氣流量調(diào)節(jié) 閥開度。
[0043] 進(jìn)一步的，所述根據(jù)所述SCR反應(yīng)器的入口氮氧化物濃度測(cè)量值和協(xié)調(diào)系統(tǒng)鍋爐 主控輸出指令對(duì)所述氨氣流量需求值進(jìn)行修正，得到氨氣流量設(shè)定值，具體為：
[0044] 獲取SCR反應(yīng)器的入口氮氧化物濃度測(cè)量值；
[0045] 將所述SCR反應(yīng)器的入口氮氧化物濃度測(cè)量值通過第一折算函數(shù)得到對(duì)應(yīng)的第一 氨氣流量修正值;所述第一折算函數(shù)為利用SCR反應(yīng)器的入口氮氧化物濃度測(cè)量值修正氨 氣流量需求值的函數(shù)；
[0046] 獲取協(xié)調(diào)系統(tǒng)鍋爐主控輸出指令；
[0047] 將所述協(xié)調(diào)系統(tǒng)鍋爐主控輸出指令通過第二折算函數(shù)得到對(duì)應(yīng)的第二氨氣流量 修正值;所述第二折算函數(shù)為利用