[发明专利]一种基于喷氨量补偿器的SCR烟气脱硝优化控制系统和方法

权利要求书

1.一种基于喷氨量补偿器的SCR烟气脱硝优化控制方法，其特征在于，包括：

步骤1、确定燃煤机组和SCR系统中与烟气NO_x产生以及SCR反应器出口NO_x浓度相关的变量，所述变量包括锅炉负荷、总煤量、喷氨阀门开度、入口NO_x浓度、入口烟气温度、入口烟气流量和入口O₂含量中的一种或几种；

步骤2、从DCS系统中获取所述步骤1中相关的变量数据；

步骤3、利用模糊曲线法进行模型的输入变量时延估计，得到相空间重构后的样本，所述模糊曲线法具体为：

输入变量x和输出变量y在t时刻的样本记为(x(t),y(t))，输入变量x的高斯模糊隶属度函数定义为：

其中，b为变量x值域范围的20％，{Φ_t(x),y(t)}的模糊规则描述为{if x isΦ_t(x),then y is y(t)}，

对x引入时延，扩展后的每个新变量表示为x(t-λ),λ＝0,1,…τ，τ为预估时延值，对扩展后的每个新变量质心去模糊化，如下式所示：

得到变量x时延为λ条件下的模糊曲线C_λ，其中n为变量x的样本个数，如C(λ)范围越接近y的范围，则x(t-λ)的重要程度越高，则计算模糊曲线C_λ覆盖范围最大值λ＝argmax(C(λ)_max-C(λ)_min)为变量x的时延，C(λ)_max和C(λ)_min为模糊曲线上点值域的最大值和最小值；

步骤4、根据所述步骤3中相空间重构后的样本建立出口NO_x浓度动态预测模型，得到SCR反应器出口NO_x浓度预测值，并根据现场出口NO_x浓度实际值校正出口NO_x浓度动态预测模型；

步骤5、根据所述步骤4中得到的SCR反应器出口NO_x浓度预测值，将其与设定值偏差转换为喷氨补偿量，对喷氨量及时补偿，控制喷氨阀门的开度，保证出口NO_x浓度稳定在设定值，其中，喷氨补偿量的计算方法为：

其中，Q为入口烟气流量，m为氨氮摩尔比，为脱硝效率，和分别为NO₂和NH₃的摩尔质量，为出口NO_x浓度预测值，为NO_x浓度设定值，为氨气逃逸浓度，为入口NO_x浓度实际值。

2.根据权利要求1所述的SCR烟气脱硝优化控制方法，其特征在于，所述步骤4中建立出口NO_x浓度动态预测模型采用的方法为小波核偏最小二乘法，模型更新策略采用滑动窗口方法。

3.根据权利要求2所述的SCR烟气脱硝优化控制方法，其特征在于，所述小波核偏最小二乘法中核函数为Mexican Hat小波核函数：

K(x)＝(1-x²)exp(-x²/2)。

4.根据权利要求1所述的SCR烟气脱硝优化控制方法，其特征在于，所述步骤4中根据现场出口NO_x浓度实际值校正出口NO_x浓度动态预测模型具体的方法为：通过CEMS现场仪表测量出口NO_x浓度反馈至出口NO_x浓度动态预测模型，对出口NO_x浓度动态预测模型进行校正。

5.根据权利要求4所述的SCR烟气脱硝优化控制方法，其特征在于，对出口NO_x浓度动态预测模型校正后的预测值为y_p(k+1)＝y_m(k+1)+y(k)-y_m(k)，其中y_m(k)和y(k)分别为出口NO_x浓度动态预测模型输出和系统实际输出，y_m(k+1)为下一刻出口NO_x浓度动态预测模型输出。