[发明专利]一种氨水喷洒流量控制系统及其控制方法

说明书

本申请实施例提供的氨水喷洒流量控制系统，包括模型预测控制器以及与模型预测控制器通讯连接的原烟气氮氧化物浓度检测装置、出口烟气氮氧化物浓度检测装置、烟气流量检测装置、氨逃逸浓度检测装置、反应器温度检测装置、喷氨流量检测装置、可编程逻辑控制器和变频喷氨泵，根据原烟气氮氧化物浓度、出口烟气氮氧化物浓度、烟气流量、氨逃逸浓度、反应器温度、喷氨流量和变频喷氨泵喷氨流量的检测值以及模型预测控制器得出的变频喷氨泵的调整结果，模型预测控制器调整模型，提高了对氨水喷洒流量进行控制的控制精度。

技术领域

本申请涉及选择性催化还原法脱硝领域，尤其涉及一种氨水喷洒流量控制系统及其控制方法。

背景技术

为防止锅炉内煤燃烧后产生过多的氮氧化物污染环境，应对煤进行脱硝处理。在烟气脱硝领域广泛应用选择性催化还原法对煤进行脱硝处理，选择性催化还原法是一种技术成熟、效果较好的工艺。氨水喷洒流量过少会造成烧结烟气中的氮氧化物与氨反应后烧结烟气中的氮氧化物有剩余，从而造成脱硝效率过低，氮氧化物排放超标。喷氨过量会造成还原反应消耗的氨过剩，氨逃逸率增大，烧结烟气中的三氧化硫会与氨和水反应生成硫酸氢铵，硫酸氢铵具有腐蚀性和粘结性，会造成催化剂堵塞，从而导致脱硝效果较差。

为了避免由于氨水喷洒流量过少或者过多造成的脱硝效果较差，控制氨水喷洒流量至关重要。现有技术采用PID控制算法对氨水喷洒流量进行控制，然而氨水喷洒流量调节过程受到多种变量的影响，采用PID控制算法对氨水喷洒流量进行控制的控制精度较低。

发明内容

本申请提供了一种氨水喷洒流量控制系统及其控制方法，以解决对氨水喷洒流量进行控制的控制精度较低、误差较大的技术问题。

为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：

第一方面，本申请实施例公开了一种氨水喷洒流量控制系统，包括原烟气氮氧化物浓度检测装置、出口烟气氮氧化物浓度检测装置、烟气流量检测装置、氨逃逸浓度检测装置、反应器温度检测装置、喷氨流量检测装置、模型预测控制器、可编程逻辑控制器和变频喷氨泵，原烟气氮氧化物浓度检测装置、出口烟气氮氧化物浓度检测装置、烟气流量检测装置、氨逃逸浓度检测装置、反应器温度检测装置、喷氨流量检测装置、可编程逻辑控制器和变频喷氨泵均与模型预测控制器通讯连接。

可选的，原烟气氮氧化物浓度检测装置和出口烟气氮氧化物浓度检测装置均为氮氧化物浓度检测仪表。

可选的，烟气流量检测装置和变频喷氨泵均为流量检测仪表。

可选的，氨逃逸浓度检测装置为氨气浓度检测仪表。

可选的，反应器温度检测装置为热电阻。

第二方面，本申请实施例公开了一种氨水喷洒流量控制方法，包括可编程逻辑控制器实时获取包括原烟气氮氧化物浓度、出口烟气氮氧化物浓度、烟气流量、氨逃逸浓度、反应器温度和喷氨流量的检测数据；

模型预测控制器采用动态矩阵预测控制算法，根据检测数据建立第一动态矩阵预测控制模型，并确定动态矩阵的关联参数和阶数；

模型预测控制器实时获取可编程逻辑控制器发送的检测数据，模型预测控制器采用模型预测控制算法，通过第一动态矩阵预测控制模型实时得出预测的第一调整结果；

模型预测控制器将第一调整结果发送至可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器控制变频喷氨泵调整喷氨流量。

可选的，在模型预测控制器将第一调整结果发送至可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器控制变频喷氨泵调整喷氨流量后，还包括：

模型预测控制器根据得出的第一调整结果和检测数据，更新第一动态矩阵预测控制模型，得到第二动态矩阵预测控制模型。

可选的，在模型预测控制器根据得出的第一调整结果和检测数据，更新第一动态矩阵预测控制模型，得到第二动态矩阵预测控制模型后，还包括：