[发明专利]一种尿素热解脱硝控制系统

说明书

本发明实施例公开了一种尿素热解脱硝控制系统，该尿素热解脱硝控制系统包括：脱硝系统和预测控制系统；预测控制系统，用于获取脱硝系统的被控变量，根据被控变量进行预测控制，并向脱硝系统输出根据预测控制结果生成的尿素总流量控制指令；脱硝系统，用于根据所述尿素总流量控制指令控制进入热解炉的尿素溶液总流量，以使脱硝系统出口NOx浓度与第一设定NOx浓度的差值绝对值小于或等于第一预设数值。本发明实施例以尿素溶液总流量为控制量，并通过预测控制给出尿素溶液总流量，实现喷氨优化控制，克服了现有技术控制回路滞后大的问题，提高了控制系统的稳定性，具有稳定性好，抗干扰能力强，响应速度快等优点。

技术领域

本发明实施例涉及烟气脱硝领域，具体涉及一种尿素热解脱硝控制系统。

背景技术

选择性催化还原(SCR)是目前火电厂尾部烟气脱硝的主流技术，其原理是氨气作为还原剂喷入烟道内，在催化剂的作用下，将烟气中的氮氧化物还原成氮气和水。氨气的制备途径主要有液氨蒸发成氨气、尿素热解制备氨气、以及尿素水解制备氨气，由于液氨的运输和储存危险性较大，很多电厂逐渐改为尿素热解制备氨气。

现有的尿素热解脱硝控制系统的控制模式有两种：固定摩尔比控制模式和基于比例-积分-微分(PID)参数优化控制模式。尿素热解制备氨气的脱硝控制系统比较复杂，需要控制进入热解炉的多支尿素喷枪，热解炉生成氨气再喷入烟道，导致采用现有控制模式的控制回路的滞后性较大，而且喷枪阀门特性普遍不好，导致系统出口NOx浓度波动大，抗干扰能力差，控制指标易超限。

发明内容

本发明实施例提供一种尿素热解脱硝控制系统，解决了现有尿素热解脱硝控制系统控制回路滞后性大、抗干扰能力差的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种尿素热解脱硝控制系统，包括：脱硝系统和预测控制系统；

预测控制系统，用于获取脱硝系统的被控变量，根据被控变量进行预测控制，并向脱硝系统输出根据预测控制结果生成的尿素总流量控制指令；

脱硝系统，用于根据尿素总流量控制指令控制进入热解炉的尿素溶液总流量，以使脱硝系统出口NOx浓度与第一设定NOx浓度的差值绝对值小于或等于第一预设数值，其中，脱硝系统包括热解炉。

可选的，尿素热解脱硝控制系统还包括：脱硫模块，用于对脱硝系统的系统出口输出的烟气进行脱硫处理并输出。

具体的，脱硝系统和脱硫模块不联网连接，相应的被控变量为第一SCR反应器出口NOx浓度和第二SCR反应器出口NOx浓度的平均值，其中，脱硝系统包括第一SCR反应器和第二SCR反应器。

具体的，第一设定NOx浓度为实时获取的第一SCR反应器出口NOx浓度和第二SCR反应器出口NOx浓度的平均值；或者，

第一设定NOx浓度为预先设定的脱硝系统出口NOx浓度。

具体的，脱硝系统和脱硫模块联网连接，相应的，被控变量为脱硝系统的脱硫模块出口NOx浓度。

具体的，第一设定NOx浓度为实时获取的脱硫模块出口NOx浓度；或者，第一设定NOx浓度为预先设定的脱硫模块出口NOx浓度。

具体的，预测控制系统，还用于获取干扰变量，并根据干扰变量和被控变量进行预测控制，并向脱硝系统输出根据预测控制结果生成的尿素总流量控制指令，其中，脱硝系统包括第一SCR反应器、第二SCR反应器和锅炉，干扰变量包括：第一SCR反应器的入口NOx浓度、第二SCR反应器的入口NOx浓度、以及锅炉的负荷。

可选的，尿素热解脱硝控制系统还包括：通讯模块，用于将预测控制系统生成的控制指令传输至脱硝系统，以及将脱硝系统的变量数据传输至预测控制系统。

可选的，尿素热解脱硝控制系统，优化系统投切模块；