[发明专利]基于SCR脱硝系统的喷氨量优化控制装置及控制方法

说明书

本发明公开了一种基于SCR脱硝系统的喷氨量优化控制装置及控制方法，装置包括：喷氨量预测系统、保护逻辑、SCR脱硝系统。喷氨量预测系统，所述喷氨量预测系统包括：至少1个神经网络模型，通过每个模型预测结果的相互调用，计算喷氨量的预测结果。保护逻辑，用于对喷氨量的预测结果进行判断，生成喷氨量预测值信号，防止出现喷氨量不达标。SCR脱硝系统，根据喷氨量预测值信号控制SCR脱硝反应器的喷氨量。通过本发明提供的喷氨量优化控制方法，保证在NO_x出口排放达标的同时，获得最佳的喷氨量，能够提高氨气利用率，降低氨逃逸，提高脱硝系统运行的稳定性。

技术领域

本发明涉及火力发电技术领域，具体涉及一种基于SCR脱硝系统的喷氨量优化控制装置及控制方法。

背景技术

目前，国内燃煤机组广泛采用选择性催化还原技术(Selective CatalyticReduction,SCR)来降低烟气中的氮氧化物值(NO_x)，以实现环保减排的目标。SCR技术基本原理是通过氧化还原反应将烟气中的NO_x转化为无污染的N₂和H₂O。SCR反应过程复杂，脱硝效率受到多种因素的影响，如：喷胺量、反应温度、烟气速度等，其中影响效率的主要因素为喷氨量，其根据获取的入口NO_x浓度来值确定。由于SCR系统存在大惯性、大延迟和强扰动的动态特性，当燃烧工况发生变化时，会造成入口NO_x值发生较大波动，存在喷氨量不准确和不及时，导致出口NO_x浓度值波动较大，脱硝效率难以控制的风险。

发明内容

因此，本发明提供的一种基于SCR脱硝系统的喷氨量优化控制装置及控制方法，克服了现有技术中喷氨量不准确和不及时，导致出口NO_x浓度值波动较大，脱硝效率难以控制的缺陷。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供一种基于SCR脱硝系统的喷氨量优化控制装置，包括：喷氨量预测系统、保护逻辑、SCR脱硝系统；

喷氨量预测系统，所述喷氨量预测系统包括：至少1个神经网络模型，通过每个模型预测结果的相互调用，计算喷氨量的预测结果；

保护逻辑，用于对喷氨量的预测结果进行判断，生成喷氨量预测值信号，防止出现喷氨量不达标；

SCR脱硝系统，根据喷氨量预测值信号控制SCR脱硝反应器的喷氨量。

可选地，所述喷氨量预测系统，包括：1个入口NO_x预测模型和3个喷氨量预测模型；

其中3个喷氨量预测模型分别为：喷氨量预测模型1、喷氨量预测模型2和喷氨量预测模型3；

喷氨量预测模型1、喷氨量预测模型2与喷氨量预测模型3之间依次串联，并与入口NO_x预测模型进行并联。

可选地，所述入口NO_x预测模型，包括：1个输入层、若干个隐含层和1个输出层；其中，输入层包含5个神经元；每个隐含层包含若干个神经元；输出层包含1个神经元。

可选地，所述喷氨量预测模型，包括：1个输入层、若干个隐含层和1个输出层；其中，输入层包含7个神经元；每个隐含层包含若干个神经元；输出层包含两个神经元。

可选地，所述喷氨量预测模型1的输入参量为：当前时刻(t)的负荷、氧量、总燃料量、总风量、入口NO_x浓度值、出口NO_x浓度设定值和喷氨量，输出参量为(t+1)时刻的喷氨量预测值和出口NO_x浓度预测值；