[发明专利]一种湿法脱硫系统的多目标寻优方法

说明书

本发明公开了一种湿法脱硫系统的多目标寻优方法。本发明包括步骤获取目标湿法脱硫系统在脱硫过程的运行数据，并对运行数据是否完整进行评估；在目标湿法脱硫系统运行数据不完整的情况下，对目标湿法脱硫系统的脱硫过程进行CFD仿真模拟，从而获取完整的运行数据；将目标湿法脱硫系统进行物理模型提取；对目标湿法脱硫系统的整体或者浆液泵流量控制系统构建传递函数；使用运行数据对传递函数进行求解得到最优的传递函数；对最优的传递函数进行时频域解析再获取伯德图，并根据时频域解析和伯德图分析稳定性，将稳定脱硫时的取值范围作为寻优的结果。本发明用于对湿法脱硫系统进行综合寻优。

技术领域

本发明属于脱硫设备工艺控制的技术领域，具体涉及一种湿法脱硫系统的多目标寻优方法。

背景技术

烟气脱硫是目前控制二氧化硫排放的主要方法。针对电厂尾气的脱硫有干法、半干法和湿法，其中湿法烟气脱硫的使用范围最广，运行稳定，技术成熟，脱硫效果明显。因此，对燃煤电厂污染物排放控制使用的烟气湿法脱硫系统的内部脱硫机理、机制进行深入的了解和认识，能够为脱硫设备的良好运行和升级工艺改造提供基础或者支撑。典型的湿法烟气脱硫系统为湿法脱硫塔，湿法脱硫塔中的一类为喷淋塔，主要依靠浆液喷淋与烟气发生接触反应以脱硫，湿法脱硫塔中的另一类为鼓泡塔，主要通过气泡与浆液池中浆液发生接触反应以脱硫。但无论是喷淋塔还是鼓泡塔，最终的脱硫性能分析还是要通过比较吸收烟气时吸收浆液的PH值、烟气的二氧化硫浓度、烟气的温度在整个脱硫过程的变化情况是否达到预期来评估。

现有技术中，针对湿法脱硫设备进行运行过程设备优化设置的寻优方式，采用的是实验测试对脱硫性能进行研究和优化，属于半经验式的开发过程。现有技术对湿法脱硫系统的相关实验或者实测为单因素控制变量法，为了能够获得脱硫设备的影响因素来进行分析，要么需要让现有运行中的湿法脱硫系统长时间中断生产计划为实测让出资源，要么在生产时反复控制其他影响因素，这也会使生产计划变得紊乱。此外，工业应用级脱硫设备通常结构复杂、内部设备多、运行数据变化快，采用单因素控制变量法需要考虑对湿法脱硫塔脱硫影响的因素较多，得到的结论也相对单一，只能够提供大致的参考和优化方向，难以准确全面系统性地反应脱硫系统的脱硫性能，也忽视了脱硫性能与运行经济成本的关系。

发明内容

为了克服现有技术存在的一个或者多个缺陷与不足，本发明的目的在于提供一种湿法脱硫系统的多目标寻优方法，用于对湿法脱硫系统如何优化设置进行分析。

为了达到上述目的，本发明采用以下的技术方案。

一种湿法脱硫系统的多目标寻优方法，包括步骤如下：

获取所要进行寻优的目标湿法脱硫系统在脱硫过程的烟气二氧化硫浓度、烟气温度、吸收浆液PH值这三个运行数据，并对这三个运行数据是否完整进行评估；

在目标湿法脱硫系统运行数据不完整的情况下，对目标湿法脱硫系统的脱硫过程进行CFD仿真模拟，获取完整的烟气二氧化硫浓度、烟气温度、吸收浆液PH值运行数据；

在目标湿法脱硫系统的运行数据完整、或者通过CFD仿真模拟得到完整的运行数据时，将目标湿法脱硫系统进行物理模型提取，目标湿法脱硫系统简化为由湿法脱硫塔和浆液泵流量控制系统组成；

构建浆液泵流量控制系统的传递函数；在Matlab软件中使用运行数据对传递函数进行求解，得到最优的传递函数；

对最优的传递函数进行时频域解析，再从中获取伯德图，并根据时频域解析和伯德图，分析目标湿法脱硫系统在脱硫过程中的稳定性，得到运行数据在稳定脱硫时的取值范围，将稳定脱硫时的取值范围作为寻优的结果。

优选地，获取运行数据的具体过程包括：

针对所要进行寻优的目标湿法脱硫系统，通过设定的传感器组件，在不控制某一变量的情况下同时获取其运行数据分别在输入、输出目标湿法脱硫系统时的数据，并就所获取的运行数据是否完整进行评估。