[发明专利]一种基于大数据分析燃煤电站喷氨控制方法及脱硝系统

权利要求书

1.一种基于大数据分析燃煤电站智慧喷氨控制方法，其特征在于，该方法通过对燃料品质、制粉工况、锅炉配风工况、机组负荷、CEMS运行工况进行实时监控，分别反馈煤质系数K1、实际燃煤量的微分输出增益值k、锅炉配风工况对喷氨量修正系数K2、机组负荷对喷氨量的修正系数α、CEMS对喷氨量的修正系数K3，综合分析控制喷氨系统；

煤质系数K1，反映入炉煤量和热值的变化趋势，通过历史大数据分析统计出各种掺烧工况的煤质系数对应的脱硝系统入口烟气流量的变化和反应器入口NO_x浓度，根据入炉煤量和热值的变化趋势对其进行修正；所述煤质系数K1为：

实际燃煤量的微分输出增益值k，通过实时计算当前负荷所需的实际燃煤量与当前总磨机最大处理量进行对比，对反应器入口NO_x浓度进行修正；所述实际燃煤量的微分输出增益值k的计算方法如下：实时计算当前负荷所需的实际燃煤量，实际燃煤量大于或者小于当前总磨机最大处理量90％时，此时反应器入口NOx浓度加入微分前馈，微分时间常数为10秒，微分输出增益值为k：

(1)若实际燃煤量大于当前总磨机最大处理量90％时，若负荷持续上升，且未运行磨煤机入口冷风门开度超过20％，说明即将增加运行磨组，微分输出增益值k＝0.5；

(2)若实际燃煤量小于当前总磨机处理的最大处理量90％时，通过监控每台磨煤机的启动允许条件满足且顺控启动指令发出、且磨煤机润滑油泵已运行、磨煤机冷风入口门开度超过20％，说明即将切换运行磨组，微分输出增益值k＝1；

(3)若辅机故障减负荷或者设备故障减负荷或者负荷快速切回跳闸指令，微分输出增益值k＝1.2；

锅炉配风工况对喷氨量修正系数K2，通过监控锅炉配风变化，对反应器入口NO_x浓度进行修正；所述锅炉配风工况对喷氨量修正系数K2通过监控锅炉配风方式中一次风、二次风量参数，对锅炉配风工况的变化趋势及时预判，分析统计出NO_x浓度影响比例，得到不同的喷氨量修正系数K2：

(1)若一次风量/二次风量的比值大于1.6时，K2＝1.05；

(2)若一次风量/二次风量的比值小于1.4时，K2＝0.95；

(3)若一次风量/二次风量的比值介于1.4-1.6之间时，K2＝1；

机组负荷对喷氨量的修正系数α，根据机组负荷高低判断NO_x浓度高低，通过历史运行数据统计不同负荷段下的NO_x浓度与实时浓度进行比对，对喷氨量进行修正；所述机组负荷对喷氨量的修正系数α通过对机组负荷的历史运行数据的统计，分别计算50％负荷段、60％负荷段，70％负荷段、80％负荷段、90％负荷段、100％负荷段稳定工况下的NO_x浓度值，由相同负荷条件下的实时NO_x浓度值计算α＝C_{实时NOx浓度}/C_{历史工况NOx浓度}；若|实际负荷-目标负荷|5MW时，α＝1；

CEMS对喷氨量的修正系数K3，判断CEMS运行时出现自维护工况无法测量烟道内NO_x浓度及氧量的数据；所述CEMS对喷氨量的修正系数K3为：

其中：是指t+10时刻一次风量与二次风量的比值；

是指t时刻一次风量与二次风量的比值；

d：为微分偏差计算

所述喷氨量的计算公式为：

Q＝[(C1+C2+C3-C4*K1*0.03)]*Q1*m*K2*α*K3

其中：C1为根据煤质系数对反应器入口NO_x修正浓度，计算公式为：C1＝实测反应器入口NO_x浓度*K1*0.03；

C2为根据实际燃煤量的微分输出增益值k对反应器入口NO_x修正浓度，计算公式为：C2＝k*d(反应器入口NO_x浓度_10+t-反应器入口NO_x浓度_t)，

上式中，反应器入口NO_x浓度_10+t：是指10+t时刻反应器入口NO_x浓度，t的单位为s；反应器入口NO_x浓度_t：是指t时刻反应器入口NO_x浓度，t的单位为s；d：表示微分计算；

C3为根据锅炉配风工况对喷氨量修正系数K2对反应器入口NO_x修正浓度，计算公式为：C3＝0.3*d(反应器入口NO_x浓度_t+20-反应器入口NO_x浓度_t)，

上式中，反应器入口NO_x浓度_t+20：是指t+20时刻反应器入口NOx浓度，t的单位为s；

反应器入口NO_x浓度_t：是指t时刻反应器入口NO_x浓度，t的单位为s；

C4为实测反应器出口NO_x浓度；

m为氨氮摩尔比；

Q1为根据煤质系数对烟气流量的修正，计算公式为：Q1＝实测烟气流量*K1*0.05。