本申請涉及脫硝設備領域,具體而言,涉及一種脫硝噴氨自適應控制裝置、系統及控制方法。
背景技術:
1、在脫硝改造中,也采取一些積極措施。首先是進一步對流場進行優化設計和改造,保證scr入口截面煙氣流速和nox濃度分布的均勻性。但受場地空間限制影響,收效不高。于是采取增加scr系統入口nox濃度測量探頭數量,從一個取樣探頭改為三個取樣探頭,以及到多點煙氣混合取樣,但這些方法仍使scr系統入口nox濃度測量數據仍不具有代表性,不能測量整個煙道截面的實際濃度。同時噴氨控制系統仍采用一個調節閥門進行調節,不能滿足煙道截面各個區域不同噴氨量的需求,造成氨/氮摩爾比不均勻,過大則氨不能充分參與反應,反應器出口氨逃逸增加;過小則噴氨量欠缺,nox不能全部反應被還原吸收,造成排放濃度超標。
技術實現思路
1、為了彌補以上不足,本申請提供了一種脫硝噴氨自適應控制裝置、系統及控制方法,旨在改善噴氨控制系統仍采用一個調節閥門進行調節,不能滿足煙道截面各個區域不同噴氨量的需求的問題。
2、第一方面,本申請實施例提供了一種脫硝噴氨自適應控制裝置,包括反應組件和噴氨組件。
3、反應組件,包括反應器,所述反應器頂部設置有出氣管;
4、噴氨組件,包括噴氨驅動件,所述噴氨驅動件的出液端連通有氨噴淋件,且氨噴淋件延伸位于所述反應器的內部,所述反應器上設置有回流管,且所述回流管與所述噴氨驅動件連通。
5、在一種具體的實施方案中,氨噴淋件包括出液主管,所述出液主管的一端與所述噴氨驅動件連通,所述出液主管的另一端延伸至所述反應器內部并連通有噴淋盤,且所述噴淋盤安裝于所述反應器的內部。
6、在一種具體的實施方案中,所述出液主管位于所述反應器的內部連通有第一出液支管和第二出液支管,所述第一出液支管和所述第二出液支管分別與所述噴淋盤連通。
7、在一種具體的實施方案中,所述噴淋盤為分層設置。
8、在一種具體的實施方案中,所述反應組件還包括底板,所述底板上設置有安裝架,所述反應器安裝于所述安裝架上。
9、在一種具體的實施方案中,所述底板上還安裝有支撐架體,所述噴氨驅動件安裝于所述支撐架體上。
10、第二方面,本申請實施例提供了一種脫硝噴氨自適應控制系統,包括噴氨量前饋信號產生單元、自適應pid控制器和scr脫硝系統。
11、噴氨量前饋信號產生單元,連接煤火電機組燃燒系統運行數據傳感器,基于燃煤火電機組燃燒系統運行數據傳感器采集的運行數據,建立入口氮氧化物濃度模型;并利用該入口氮氧化物濃度模型和當前采集的運行數據,得到入口氮氧化物濃度的預測值,然后根據入口氮氧化物濃度預測值計算當前運行工況下的噴氨量前饋信號;自適應pid控制器,連接出口氮氧化物濃度測量儀表,用于根據燃煤火電機組燃燒系統的出口氮氧化物濃度的實測值與出口氮氧化物濃度設定值的偏差得到噴氨量反饋控制信號;其中,自適應pid控制器采用自適應pid控制算法調整當前工況下的pid參數;scr脫硝系統,分別連接所述噴氨量前饋信號產生單元和所述自適應pid控制器以接收噴氨量前饋信號和噴氨量反饋控制信號,用于根據該噴氨量前饋信號和噴氨量反饋控制信號控制scr脫硝反應器的噴氨量。
12、在一種具體的實施方案中,自適應pid控制器包括氮氧化物濃度控制器、差異化運算器和噴氨支路分區控制閥,其中,氮氧化物濃度控制器能夠對氮氧化物的濃度進行控制,差異化運算器能夠實施優化運算,為噴氨支路閥門差異化噴氨調節提供準確指令,及時進行測量、比較和噴氨控制,實現scr脫硝入口不同區域氨/氮摩爾比精確控制,噴氨支路分區控制閥能夠對每個的區域的氨水進行自動控制。
13、第三方面,本申請實施例另提供了一種脫硝噴氨自適應控制控制方法,包括以下步驟:
14、步驟1:基于燃煤火電機組燃燒系統的運行數據,建立入口氮氧化物濃度模型;然后利用其入口氮氧化物濃度模型和當前采集的運行數據,得到入口氮氧化物濃度的預測值;
15、步驟2:根據入口氮氧化物濃度預測值計算當前運行工況下噴氨量作為前饋信號,將其噴氨量前饋信號發送給噴氨組件;
16、步驟3:測量燃煤火電機組燃燒系統的出口氮氧化物濃度的實測值,將其實測值與出口氮氧化物濃度設定值做偏差后輸入自適應pid控制器,自適應pid控制器基于其偏差得到噴氨量反饋控制信號并發送給scr脫硝系統;其中,自適應pid控制器采用自適應pid控制算法調整當前工況下的pid參數;
17、步驟4:噴氨組件根據其噴氨量前饋信號和噴氨量反饋控制信號控制噴氨組件的噴氨量。
18、在一種具體的實施方案中,通過主元分析算法對所運行數據進行劃分,確定出與入口氮氧化物關聯緊密的參數;然后將確定出的與入口氮氧化物關聯緊密的參數作為訓練數據,采用深度學習算法或者最小二乘支持向量機算法,建立入口氮氧化物濃度模型。
19、有益效果:本申請提供了一種脫硝噴氨自適應控制裝置、系統及控制方法,通過噴氨驅動件和氨噴淋件的設置,使得能夠滿足煙道截面各個區域不同噴氨量的需求,使得氨/氮摩爾比分布均勻,nox能夠全部反應被還原吸收,不會造成排放濃度超標。
1.一種脫硝噴氨自適應控制裝置,其特征在于,包括
2.根據權利要求1所述的一種脫硝噴氨自適應控制裝置,其特征在于,氨噴淋件包括出液主管(220),所述出液主管(220)的一端與所述噴氨驅動件(210)連通,所述出液主管(220)的另一端延伸至所述反應器(110)內部并連通有噴淋盤(230),且所述噴淋盤(230)安裝于所述反應器(110)的內部。
3.根據權利要求2所述的一種脫硝噴氨自適應控制裝置,其特征在于,所述出液主管(220)位于所述反應器(110)的內部連通有第一出液支管(221)和第二出液支管(222),所述第一出液支管(221)和所述第二出液支管(222)分別與所述噴淋盤(230)連通。
4.根據權利要求2所述的一種脫硝噴氨自適應控制裝置,其特征在于,所述噴淋盤(230)為分層設置。
5.根據權利要求1所述的一種脫硝噴氨自適應控制裝置,其特征在于,所述反應組件(10)還包括底板(140),所述底板(140)上設置有安裝架(130),所述反應器(110)安裝于所述安裝架(130)上。
6.根據權利要求5所述的一種脫硝噴氨自適應控制裝置,其特征在于,所述底板(140)上還安裝有支撐架體(250),所述噴氨驅動件(210)安裝于所述支撐架體(250)上。
7.一種脫硝噴氨自適應控制系統,其特征在于,包括
8.根據權利要求7所述的一種脫硝噴氨自適應控制系統,其特征在于,自適應pid控制器包括氮氧化物濃度控制器、差異化運算器和噴氨支路分區控制閥,其中,氮氧化物濃度控制器能夠對氮氧化物的濃度進行控制,差異化運算器能夠實施優化運算,為噴氨支路閥門差異化噴氨調節提供準確指令,及時進行測量、比較和噴氨控制,實現scr脫硝入口不同區域氨/氮摩爾比精確控制,噴氨支路分區控制閥能夠對每個的區域的氨水進行自動控制。
9.一種脫硝噴氨自適應控制方法,其特征在于,包括以下步驟:
10.根據權利要求9所述的一種脫硝噴氨自適應控制方法,其特征在于,通過主元分析算法對所運行數據進行劃分,確定出與入口氮氧化物關聯緊密的參數;然后將確定出的與入口氮氧化物關聯緊密的參數作為訓練數據,采用深度學習算法或者最小二乘支持向量機算法,建立入口氮氧化物濃度模型。