[发明专利]一种脱硝系统及其控制方法和喷氨控制装置

说明书

本发明涉及一种脱硝系统及其控制方法和喷氨控制装置，方法包括确定即时敏感参数，并为每类即时敏感参数预设层级敏感系数；确定分区敏感系数；计算综合敏感系数；根据各分区的即时敏感参数的变化量和对应的综合敏感系数，进行加权求和，计算各分区的喷氨分控阀门的开度调节量；按照开度调节量实时调节各分区的喷氨分控阀门。本发明能够控制脱硝反应器出口处的氮氧化物浓度波动幅度和氨逃逸量保持在较小范围内，具有较好的应用价值。

技术领域

本发明属于燃煤锅炉大气污染控制技术领域，具体涉及一种脱硝系统及其控制方法和喷氨控制装置。

背景技术

一般地，火电厂燃煤锅炉的脱硝反应位于省煤器后级的SCR反应器中，从还原剂调节指令发出，经过发生脱硝反应，再到检测到总排口NOx变动，存在较大的延时(一般地，还原剂为液氨时为5min左右，还原剂为尿素热解时长达15～20min)。

随着脱硝系统的运行，SCR烟道内导流元件受设计、安装或者磨损的原因，烟气速度场、温度场、飞灰浓度场发生偏移；再加上，烟气NOx浓度场受燃烧器投运数量、组合及配风方式的影响而发生变化，使得脱硝入口的NOx分布不均、NOx与喷入的氨混合不均等导致在催化剂表面脱硝反应不完全，系统的脱硝效率非正常降低，总排口NOx波动幅度大和瞬时超标严重等。

目前脱硝系统常见的控制方式包括：以燃煤发电机组烟气出口NOx浓度为控制目标，以机组负荷表征的烟气流量乘以烟气入、出口NOx浓度的偏差来计算需要脱除的NOx含量，再以NH3/NOx摩尔比计算出需要调节的喷氧量，控制喷氨阀门开度，使喷氨量与计算的氨需要量相等，从而间接实现对烟气出口NOx含量的控制。

类似的控制方法较多，通过反馈、调节实现即时的、闭环的控制。但首先控制过程较复杂，而且控制较为呆板，适应性差，当系统的需求、环境等发生改变时，难以有效应对。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于即时敏感参数的脱硝系统控制方法，用于解决现有技术控制复杂、适应性差的问题。同时本发明还提出一种喷氨控制装置和一种脱硝系统。

本发明提供了一种脱硝系统控制方法，包括以下步骤：

1)确定至少两类即时敏感参数；

2)为每类即时敏感参数预设层级敏感系数；

对于每类即时敏感参数，为每个分区的预设分区敏感系数；

3)对于每个分区，计算每类即时敏感参数的综合敏感系数，所述综合敏感系数为对应层级敏感系数与对应分区敏感系数的乘积；

4)对于任一分区的喷氨分控阀门，采集各类即时敏感参数的变化量，将各类即时敏感参数的变化量和对应的综合敏感系数，进行加权求和，计算该喷氨分控阀门的开度调节量；

5)按照所述开度调节量，实时调节各分区的喷氨分控阀门。

进一步的，任一喷氨分控阀门开度的开度调节量计算式如下：

上式中，Δu为喷氨分控阀门开度的开度调节量，n为即时敏感参数的类别数量，Δm_i为即时敏感参数在归一化后的变化量，k_i为综合敏感系数。

进一步的，所述即时敏感参数包括：脱硝反应器入口侧氮氧化物浓度，脱硝反应器出口侧氮氧化物浓度和脱硝反应器出口侧氨气浓度。

进一步的，根据各监测区域的催化剂活性指数，设置喷氨分控阀门开度的最大限值，在调节喷氨分控阀门开度时，控制喷氨分控阀门开度不大于所述最大限值。

本发明还提供了一种喷氨控制装置，包括存储器和处理器，以及存储在所述存储器上并在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器与所述存储器相耦合，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述控制方法。