[发明专利]一种脱硝优化控制方法和系统

说明书

本发明属于烟气脱硝技术领域，提供了一种脱硝优化控制方法和系统，包括以下步骤：S1，获取锅炉燃烧系统的燃烧数据；S2，根据所述燃烧数据建立锅炉燃烧模型，根据所述锅炉燃烧模型预估未来产生的氮氧化物量；S3，根据所述氮氧化物量建立氨气控制模型，根据所述氨气控制模型预测阀门的喷氨量；S4，根据所述喷氨量计算并控制阀门的开度。本发明避免了氮氧化物含量测量延迟对控制系统的影响，实现了脱硝控制的及时性，通过最佳氨耗率降低了氨逃逸，实现了对出口氮氧化物的精确控制。

技术领域

本发明属于烟气脱硝技术领域，具体涉及一种脱硝优化控制方法和系统。

背景技术

现有脱硝控制还是以PID控制为基础，对于供氨自动调节模型，一般先预设一个脱硝效率，然后通过CEMS仪表测量SCR反应器入口NOx浓度，经计算得出所需的氨气流量，与CEMS仪表测量SCR反应器出口NOx浓度进行比较，再通过一个PI调节装置控制供氨调节阀。这种调节方式存在以下问题：

(1)调节计算依据的烟气流量值通过锅炉总风量换算而成(非实测数据)，且考虑烟气均匀分布进入两侧的反应器(实际上两侧反应器内的烟气量不可能均分)，这两点的偏差将导致理论计算在一定程度上失准，直接影响自动调节。

(2)调节计算依据的SCR反应器入口、出口NOx浓度均为CEMS仪表实测值，数据采集存在一定的滞后性(5～10min的延时)，且CEMS仪表测量存在一定程度的误差，对自动调节存在一定的影响。

(3)SCR反应器内烟气流速分布不会很均匀，因此CEMS仪表的取样点未必具备代表性，也对自动调节存在一定的影响。

(4)在锅炉燃烧波动较大时，PID控制无法抑制出口氮氧化物的较大波动。

因而现有的PID控制：脱硝控制严重滞后，并且造成NOx波动剧烈，致使氨逃逸影响。

发明内容

针对以上问题的不足，本发明一种脱硝优化控制方法和系统，避免了氮氧化物含量测量延迟对控制系统的影响，实现了脱硝控制的及时性，通过最佳氨耗率降低了氨逃逸，实现了对出口氮氧化物的精确控制。

本发明一种脱硝优化控制方法，包括以下步骤：

S1，获取锅炉燃烧系统的燃烧数据；

S2，根据所述燃烧数据建立锅炉燃烧模型，根据所述锅炉燃烧模型预估未来产生的氮氧化物量；

S3，根据所述氮氧化物量建立氨气控制模型，根据所述氨气控制模型预测阀门的喷氨量；

S4，根据所述喷氨量计算并控制阀门的开度。

优选地，所述步骤S2还包括通过CEMS仪表测量入口氮氧化物浓度并将所述入口氮氧化物浓度反馈给所述锅炉燃烧模型，对所述锅炉燃烧模型进行修正，使用硬测量结果对软测量的预测结果进行印证和修正，递归出一个较准确和及时的软测量预测结果。

优选地，所述步骤S3还包括通过CEMS仪表测量出口氮氧化物浓度并将所述出口氮氧化物浓度反馈给所述氨气控制模型，对所述氨气控制模型进行修正，提高了预测的精度和脱硝控制的准确性。

优选地，所述氨气控制模型基于最佳氨耗率区域建立，实现了对出口氮氧化物浓度的精确控制，所述最佳氨耗率区域通过对氨耗率的分析计算得到。

优选地，所述氨耗率＝k(入口氮氧化物浓度-出口氮氧化物浓度)×锅炉烟量/氨气流量，所述k为氨/氮氧化物摩尔比；所述氨耗率为反应器氨气的化学反应消耗量与氨气总喷入量的比值，通过对所述氨耗率的分析计算得到所述最佳氨耗率区域，所述氨耗率位于所述最佳氨耗率区域时，氨逃逸最低。

优选地，所述阀门包括左侧阀门和右侧阀门，所述氨耗率包括左侧氨耗率和右侧氨耗率；