[发明专利]电厂CEMS表反吹时SO2浓度在线自动控制的方法

说明书

本发明公开了一种电厂CEMS表反吹时SO₂浓度在线自动控制的方法。本发明首先对烟气脱硫系统CEMS表所采集到的数据进行反吹判断，判断系统开始反吹时，设计三次指数平滑预测处理，建立三次指数平滑处理的预测模型，从而得出反吹时刻的SO₂浓度预测值；然后对烟气脱硫系统进行DMC预测控制，有效的实现了对烟气脱硫系统出口SO₂浓度值的控制；最后，判断反吹结束后，对采集到的烟气脱硫系统出口SO₂浓度值进行滤波处理，以得到出口SO₂浓度值趋于稳定，最终达到安全排放标准。本发明弥补了现有的对反吹处理方法的不足，便于电厂实现自动控制，有效地减缓了电厂工作人员的工作压力，提高了工作效率。

技术领域

本发明属于燃煤电厂烟气SO₂污染物控制技术领域，具体来说是涉及一种电厂CEMS表反吹时SO₂浓度在线自动控制的方法。

背景技术

煤泥是煤洗选过程中的副产品，是由微细的粒煤、粉化骨石和水组成的粘稠物。在堆积状态下形态极不稳定，遇水即流失污染水体，风干即飞扬污染空气。为了保护矿区的环境，合理的利用资源，采用煤泥流化床锅炉将其燃烧发电是最为有效的途径。然而煤泥流化床锅炉燃烧运行时会产生大量的SO₂，这对大气环境造成了严重的污染。大气污染造成的自然灾害在我们的身边频繁发生，酸雨泛滥、气候异常、光化学烟雾等严重影响了我们的生活和健康。

随着环境质量的日益下降，国家也因此出台了一些相应的政策，对工业中有害物质的排放做出了严格的要求，这对电厂烟气脱硫系统的控制带来了极大的挑战。烟气脱硫技术主要是利用吸收剂或吸附剂去除烟气中的SO₂，并使其转化成稳定的硫化合物或硫。常见的烟气脱硫方式可分为干法、半干法和湿法三大类，新建的大型电厂锅炉一般采用湿法脱硫技术，但该方法存在着占用面积大、投资费用高等缺点，对于中小型电厂来说，一般采用干法或者半干法脱硫。

采用半干法烟气脱硫技术目前存在着一些问题，煤泥流化床锅炉烟气脱硫系统经常会出现CEMS(烟气自动监控系统)表在反吹投运时SO₂浓度的测量值会有瞬时升高后再恢复正常的现象，有时SO₂浓度测量值会达到几千mg/Nm³,这对电厂自动控制的实现来说带来了很大的挑战。电厂对反吹和相关控制常见的处理方法包括：1)CEMS 表根据特定条件进行反吹，监控系统判断反吹开始，然后将烟气脱硫系统的自动控制改成手动控制，当反吹结束后再将手动调整到自动模式；2)对烟气脱硫系统进行定时反吹处理，烟气脱硫系统不采用自动控制或者在反吹前后将自动控制改成手动控制。前者有时会导致工作人员判断不准确，手自动切换不及时，工作强度大，对设备损伤大、存在安全隐患；后者也需要切换且很难实现对SO₂浓度值的精确控制。对于烟气脱硫系统，由于存在着大滞后大惯性的特性，传统的采用人工控制和普通的PID控制无法实现对SO₂浓度的精确控制。基于以上问题，本发明给出了一种电厂CEMS表反吹时SO₂浓度在线自动控制的方法，该方法采用三次指数平滑处理、DMC(动态矩阵控制)预测控制相结合的方式，为实现半干法脱硫系统的全自动优化控制提供了有利的保障。

发明内容

本发明专利的目的是针对现有的煤泥流化床半干法烟气脱硫中自动控制技术的不足，提出了一种三次指数平滑预测处理、DMC预测控制相结合的控制方法。该方法通过加入三次指数平滑预测处理来进行对反吹时候的SO₂浓度值进行处理，并根据烟气脱硫系统非线性、大滞后和快时变的特点，采用DMC预测控制对烟气脱硫系统进行优化控制。该方法弥补了现有的烟气脱硫系统中因CEMS表反吹时SO₂浓度值瞬时升高而导致无法在线自动控制以及控制不精确等不足，便于电厂实现自动控制，有效地减缓了电厂工作人员的工作压力，提高了工作效率。

本发明涉及一种电厂CEMS表反吹时SO₂浓度在线自动控制的方法，该方法主要步骤如下：