本發(fā)明涉及脫硝噴淋的，尤其涉及一種火力發(fā)電廠脫硝噴淋控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、傳統(tǒng)的火力發(fā)電廠在煙氣脫硝處理中主要依賴選擇性催化還原(scr)技術(shù)。scr技術(shù)的核心在于利用催化劑在適當(dāng)?shù)臏囟认聦?nh3)與煙氣中的氮氧化物(nox)反應(yīng)，生成無害的氮氣(n2)和水(h2o)。這一過程通常在鍋爐或煙道的特定反應(yīng)器中進(jìn)行，需要精確控制氨的噴入量以實現(xiàn)最佳的脫硝效果。

2、當(dāng)機(jī)組負(fù)荷產(chǎn)生變化時，煙氣中的nox濃度會迅速變化，而傳統(tǒng)控制系統(tǒng)調(diào)整噴氨量存在時間延遲，導(dǎo)致nox排放濃度波動，由于控制精度不足，系統(tǒng)可能噴入過量的氨，不僅造成還原劑浪費，還可能引起氨逃逸問題，影響后續(xù)設(shè)備的運行，隨著環(huán)保法規(guī)對nox排放限值的日益嚴(yán)格，傳統(tǒng)脫硝系統(tǒng)越來越難以滿足排放要求，導(dǎo)致環(huán)保罰款和運營成本增加，過量的nox或氨對scr反應(yīng)器和下游設(shè)備(如空氣預(yù)熱器)造成腐蝕和堵塞，增加維護(hù)成本。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、鑒于上述現(xiàn)有的當(dāng)機(jī)組負(fù)荷產(chǎn)生變化時，煙氣中的nox濃度會迅速變化，而傳統(tǒng)控制系統(tǒng)調(diào)整噴氨量存在時間延遲，導(dǎo)致nox排放濃度波動，由于控制精度不足，系統(tǒng)可能噴入過量的氨，不僅造成還原劑浪費，還可能引起氨逃逸問題，影響后續(xù)設(shè)備的運行，隨著環(huán)保法規(guī)對nox排放限值的日益嚴(yán)格，傳統(tǒng)脫硝系統(tǒng)越來越難以滿足排放要求，導(dǎo)致環(huán)保罰款和運營成本增加，過量的nox或氨對scr反應(yīng)器和下游設(shè)備(如空氣預(yù)熱器)造成腐蝕和堵塞，增加維護(hù)成本問題，提出了本發(fā)明。

2、因此，本發(fā)明目的是提供一種火力發(fā)電廠脫硝噴淋控制系統(tǒng)。

3、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種火力發(fā)電廠脫硝噴淋控制系統(tǒng)，包括，

4、scr反應(yīng)器和噴氨模塊，用于機(jī)組負(fù)荷變化快速響應(yīng)，以避免nox濃度的大幅度波動，用于快速調(diào)整噴氨量，實現(xiàn)了nox濃度的控制；

5、nox監(jiān)測模塊，提供出口煙氣中nox濃度的實時數(shù)據(jù)，用于精準(zhǔn)控制；

6、氧量監(jiān)測模塊，提供入口煙氣中氧含量的數(shù)據(jù)，輔助精準(zhǔn)控制；

7、風(fēng)量監(jiān)測模塊，提供鍋爐總風(fēng)量的數(shù)據(jù)，輔助精準(zhǔn)控制；以及，

8、控制單元模塊根據(jù)nox的實際測量值與設(shè)定值之間的偏差進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)節(jié)。

9、作為本發(fā)明一種火力發(fā)電廠脫硝噴淋控制系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：scr反應(yīng)器主要的脫硝設(shè)備，內(nèi)部裝有催化劑，用于將nox還原成氮氣和水，內(nèi)有催化劑，促進(jìn)nox還原反應(yīng)的物質(zhì)，通常由金屬或金屬氧化物組成。

10、作為本發(fā)明一種火力發(fā)電廠脫硝噴淋控制系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：噴氨模塊包括氨水儲存罐用于存儲用于脫硝的氨水，輸送管道用于將氨水從儲存罐輸送至噴嘴，噴嘴是向scr反應(yīng)器內(nèi)噴射氨水的設(shè)備。

11、作為本發(fā)明一種火力發(fā)電廠脫硝噴淋控制系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：nox檢測模塊包括nox傳感器用于實時監(jiān)測煙氣中nox濃度的設(shè)備，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)來收集nox傳感器的數(shù)據(jù)并傳輸至控制單元。

12、作為本發(fā)明一種火力發(fā)電廠脫硝噴淋控制系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：氧量檢測模塊包括氧量傳感器用于監(jiān)測煙氣中氧含量的設(shè)備，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)來收集氧量傳感器的數(shù)據(jù)并傳輸至控制單元。

13、作為本發(fā)明一種火力發(fā)電廠脫硝噴淋控制系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：風(fēng)量檢測模塊包括風(fēng)量傳感器用于監(jiān)測鍋爐總風(fēng)量的設(shè)備，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)來收集風(fēng)量傳感器的數(shù)據(jù)并傳輸至控制單元。

14、作為本發(fā)明一種火力發(fā)電廠脫硝噴淋控制系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：控制單元模塊包括處理器用來執(zhí)行控制算法，根據(jù)輸入數(shù)據(jù)計算噴氨量，存儲器用于存儲控制算法和歷史數(shù)據(jù)，用戶界面用來允許操作員監(jiān)控系統(tǒng)狀態(tài)和調(diào)整參數(shù)，通信接口用于與各監(jiān)測模塊和噴氨系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

15、作為本發(fā)明一種火力發(fā)電廠脫硝噴淋控制系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：scr反應(yīng)器和噴氨模塊還包括部分控制單元模塊為一級調(diào)節(jié)，其一級調(diào)節(jié)用于快速響應(yīng)機(jī)組負(fù)荷變化，快速調(diào)整噴氨量，實現(xiàn)了nox濃度的控制，具體控制算法如下：

16、

17、其中，δnh3(1)是一級調(diào)節(jié)需要調(diào)整的氨量，δload是機(jī)組負(fù)荷的變化量，δnox是nox濃度的變化量，δt是時間間隔，k1和k2是系數(shù)。

18、作為本發(fā)明一種火力發(fā)電廠脫硝噴淋控制系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：nox監(jiān)測模塊、氧量監(jiān)測模塊、風(fēng)量監(jiān)測模塊和控制單元模塊為二級調(diào)節(jié)，二級調(diào)節(jié)用于精準(zhǔn)控制nox濃度，具體控制算法如下：

19、δnh3(2)＝k3×(noxset-noxmeasured)+k4×o2+k5×δnh3(1)

20、其中，δnh3(2)是二級調(diào)節(jié)需要調(diào)整的氨量，noxset是設(shè)定的nox濃度，noxmeasured是實際測量的nox濃度，o2是入口氧量，k3、k4和k5是二級調(diào)節(jié)的系數(shù)，其中k5在控制系統(tǒng)中用于調(diào)整一級調(diào)節(jié)輸出對二級調(diào)節(jié)的影響。

21、作為本發(fā)明一種火力發(fā)電廠脫硝噴淋控制系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：控制單元能夠在滿足以下條件時從一級調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換到二級調(diào)節(jié)，進(jìn)行從快速調(diào)節(jié)到精確調(diào)節(jié)：

22、noxmeasured≤noxlimit×c1

23、noxmeasured≥noxlimit×c2

24、其中，noxlimit是環(huán)保要求的nox排放限值，c1為nox排放限值的最大倍數(shù)，c2為nox排放限值的最小倍數(shù)；

25、當(dāng)實際測量的nox濃度低于或等于環(huán)保要求的nox排放限值的c1倍時，系統(tǒng)認(rèn)為nox濃度處于可接受的上限范圍內(nèi)，在這種情況下，系統(tǒng)可能會從一級調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換到二級調(diào)節(jié)，因為nox濃度已經(jīng)接近或達(dá)到環(huán)保要求，需要更精細(xì)的控制來保持穩(wěn)定；

26、當(dāng)實際測量的nox濃度高于或等于環(huán)保要求的nox排放限值的c2倍時，系統(tǒng)認(rèn)為nox濃度處于可接受的下限范圍內(nèi)，在這種情況下，系統(tǒng)也可能從一級調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換到二級調(diào)節(jié)，因為nox濃度已經(jīng)足夠低，不需要一級調(diào)節(jié)的快速大幅度調(diào)整。

27、本發(fā)明的有益效果：通過本發(fā)明不僅能夠提高nox控制的精度和響應(yīng)速度，優(yōu)化還原劑的使用，還能增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和環(huán)保性能，提升經(jīng)濟(jì)效益和企業(yè)的市場競爭力，通過一級調(diào)節(jié)和二級調(diào)節(jié)共同構(gòu)成一個連續(xù)的控制過程，一級調(diào)節(jié)快速響應(yīng)負(fù)荷變化，而二級調(diào)節(jié)則在此基礎(chǔ)上進(jìn)行微調(diào)，以實現(xiàn)更精確的控制，一級調(diào)節(jié)為二級調(diào)節(jié)提供初始條件，二級調(diào)節(jié)則在一級調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化，這種協(xié)調(diào)作用確保了系統(tǒng)在整個運行過程中都能保持穩(wěn)定和高效。

28、詳細(xì)效果如下：

29、1.提高nox控制精度

30、精準(zhǔn)控制：二級調(diào)節(jié)能夠根據(jù)實時的nox濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)節(jié)，確保nox排放穩(wěn)定在環(huán)保要求范圍內(nèi)。

31、快速響應(yīng)：一級調(diào)節(jié)能夠快速響應(yīng)負(fù)荷變化，減少nox濃度的波動，提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度。

32、2.優(yōu)化還原劑使用

33、減少浪費：通過精確控制噴氨量，減少氨水的過量使用，降低還原劑的浪費。

34、成本節(jié)約：降低還原劑的使用成本，提高經(jīng)濟(jì)性。

35、3.增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性

36、減少波動：控制系統(tǒng)能夠減少nox排放的波動，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

37、延長設(shè)備壽命：減少由于腐蝕和堵塞引起的設(shè)備損耗，延長設(shè)備的使用壽命。

38、4.提高環(huán)保性能

39、滿足法規(guī)：確保nox排放持續(xù)符合越來越嚴(yán)格的環(huán)保法規(guī)要求。

40、減少污染：降低nox排放對環(huán)境的影響，減少酸雨和光化學(xué)煙霧的形成。

41、5.提升經(jīng)濟(jì)效益

42、降低罰款：避免因環(huán)保排放不達(dá)標(biāo)而產(chǎn)生的罰款。

43、節(jié)能降耗：優(yōu)化脫硝過程，降低能耗和運行成本。