CN105022365A - 一种大型火电机组脱硝控制系统 - Google Patents
一种大型火电机组脱硝控制系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105022365A CN105022365A CN201410177637.8A CN201410177637A CN105022365A CN 105022365 A CN105022365 A CN 105022365A CN 201410177637 A CN201410177637 A CN 201410177637A CN 105022365 A CN105022365 A CN 105022365A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- module
- output terminal
- input end
- multiplier
- nox
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 12
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 11
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 4
- 230000009131 signaling function Effects 0.000 claims description 3
- 238000010977 unit operation Methods 0.000 abstract description 3
- 238000011217 control strategy Methods 0.000 abstract description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229910000069 nitrogen hydride Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010531 catalytic reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000012905 input function Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
- G05B19/4184—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by fault tolerance, reliability of production system
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
本发明提供了一种大型火电机组脱硝自动控制系统，完善了脱硝控制策略，有效解决了火电机组脱硝NOx控制自动投入率低和调节品质差的技术问题。该系统采用集散控制系统中的压力参数变送器、滤波器模块、切换模块、函数发生器模块、微分模块、速率发生器模块、加法模块、设定值模块、第一乘法模块、第二乘法模块以及PID控制器模块，系统的控制原理采用固定摩尔比控制，即所需要的NH3流量信号＝NOx流量信号×固定摩尔比。本发明可减少运行人员的工作量，提高脱硝系统的控制水平和效率，可有效保证机组运行和电网的安全稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及自动控制系统，具体涉及一种大型火电机组脱硝控制系统。
背景技术
随着国家节能减排政策的不断深入，大型火电机组需要进行脱硝系统的投运。由于火电机组炉内低氮燃烧技术的局限性，使得NOx的排放不能达到令人满意的程度，为了进一步降低NOx的排放，必须对燃烧后的烟气进行脱硝处理。
选择性催化还原法SCR脱硝工艺以其脱硝装置结构简单、无副产品、运行方便、可靠性高及一次投资相对较低等诸多优点，目前得到了广泛的应用。SCR装置主要由脱硝反应剂制备系统和反应器本体组成，通过向反应器内喷入脱硝反应剂NH3，将NOx还原为氮气。由于此还原反应对温度较为敏感，故需加入催化剂，以满足反应的温度要求，增强反应活性。目前火电机组脱硝系统自动投入率低或调解品质差，经常导致脱硝效率降低，甚至脱硝系统退出运行，进而影响机组和电网的安全稳定运行。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供一种大型火电机组脱硝控制系统，能够完善脱硝控制策略，有效地解决火电机组脱硝NOx控制自动投入率低和调节品质差的技术问题。
(二)技术方案
为了达到以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种大型火电机组脱硝控制系统，该系统包括：压力参数变送器、滤波器模块、切换模块、函数发生器模块、微分模块、速率发生器模块、加法模块、设定值模块、第一乘法模块、第二乘法模块以及PID控制器模块；
其中，SCR入口烟气NOx含量输入压力参数变送器，压力参数变送器的输出端与滤波器模块的输入端连接，滤波器模块的输出端与切换模块的第一输入端连接，切换模块的输出端与切换模块的第二输入端连接，SCR入口烟气NOx含量测量值故障信号与切换模块的第三输入端连接，切换模块的输出端与第一乘法模块的第一输入端连接，负荷百分比信号与函数发生器模块的输入端连接，函数发生器模块的输出端与第一乘法模块的第二输入端连接，第一乘法模块的输出端与第二乘法模块的第一输入端连接，设定值模块的输出端与第二乘法模块的第二输入端连接，第二乘法模块的输出端与加法模块的第一输入端连接，函数发生器模块的输出端与微分模块的输入端连接，微分模块的输出端与速率发生器模块的输入端连接，速率发生器模块的输出端与加法模块的第二输入端连接，加法模块的输出端与PID控制器模块的设定值端连接，SCR入口氨气校正流量与PID控制器模块的过程值端连接，PID控制器模块的输出端与SCR氨气流量控制挡板连接。
优选地，切换模块为模拟量开关。
优选地，滤波器模块表示为：1/(1+Ts)，其中Ts表示滤波时间常数。
(三)有益效果
本发明至少有如下有益效果：
本发明提供了一种大型火电机组脱硝系统，该系统为了修正NOx反应器催化剂反馈滞后和NOx分析仪响应滞后，对于负荷变化采用可迅速预测NOx变化的发电量需求信号，该信号比烟气流量信号能更迅速的预测NOx变化。则当负荷变化幅度很大时，该系统执行超期-滞后预喷氨气修正回路；若负荷无变化，则不执行超期-滞后预喷氨气修正回路。本发明解决了火电机组脱硝NOx控制自动投入率低和调节品质差的问题，可减少运行人员的工作量，提高脱硝系统的控制水平和效率，可有效保证机组运行和电网的安全稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的一种大型火电机组脱硝控制系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种大型火电机组脱硝控制系统，该系统包括：压力参数变送器PT1、滤波器模块M1、切换模块M3、函数发生器模块M2、微分模块M4、速率发生器模块M5、加法模块M9、设定值模块M7、第一乘法模块M6、第二乘法模块M8以及PID控制器模块M10；
其中，SCR入口烟气NOx含量输入压力参数变送器PT1，压力参数变送器PT1的输出端与滤波器模块M1的输入端O1连接，滤波器模块M1的输出端O1与切换模块M3的第一输入端连接，切换模块M3的输出端O3与切换模块M3的第二输入端连接，SCR入口烟气NOx含量测量值故障信号与切换模块M3的第三输入端连接，切换模块M3的输出端O3与第一乘法模块M6的第一输入端连接，负荷百分比信号与函数发生器模块M2的输入端连接，函数发生器模块M2的输出端O2与第一乘法模块的M6第二输入端连接，第一乘法模块的输出端O6与第二乘法模块M8的第一输入端连接，设定值模块M7的输出端O7与第二乘法模块M8的第二输入端连接，第二乘法模块M8的输出端O8与加法模块M9的第一输入端连接，函数发生器模块M2的输出端O2与微分模块M4的输入端连接，微分模块M4的输出端O4与速率发生器模块M5的输入端连接，速率发生器模块M5的输出端O5与加法模块M9的第二输入端连接，加法模块M9的输出端O9与PID控制器模块M10的设定值端连接，SCR入口氨气校正流量与PID控制器模块M10的过程值端连接，PID控制器模块M10的输出端O10与SCR氨气流量控制挡板连接。
优选地，切换模块M3为模拟量开关。其中，滤波器模块M1的输出端与模拟量开关的输入端i1连接，模拟量开关的输出端O3与模拟量开关的输入端i2连接，而SCR入口烟气NOx含量测量值故障信号与模拟量开关的输入端s连接，则当SCR入口烟气NOx含量测量值有故障时，s＝0，O3＝i1；当SCR入口烟气NOx含量测量值无故障时，s＝1，O3＝i2。
优选地，滤波器模块用公式表示为：1/(1+Ts)，其中Ts表示滤波时间常数；函数发生器模块中输入与输出的关系为：
为了修正NOx反应器催化剂反馈滞后和NOx分析仪响应滞后，对于负荷变化采用可迅速预测NOx变化的发电量需求信号，该信号比烟气流量信号能迅速的预测NOx变化。在本发明实施例中，负荷百分比输入函数发生器模块，函数发生器模块、微分模块及速率发生器模块构成超期-滞后预喷氨气修正回路，则当负荷变化幅度很大时，执行超期-滞后预喷氨气修正回路；当负荷无变化时，则无需执行超期-滞后预喷氨气修正回路。
本发明实施例的控制原理采用固定摩尔比例控制，即所需要的NH3流量信号＝NOx流量信号×固定摩尔比，而在本系统中的设定值模块M7表示固定摩尔比。本发明实施例中的系统能够减少运行人员的工作量，提高脱硝系统的控制水平和效率，有效保证了机组运行和电网的安全稳定性。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (3)
1.一种大型火电机组脱硝控制系统，其特征在于，该系统包括：压力参数变送器、滤波器模块、切换模块、函数发生器模块、微分模块、速率发生器模块、加法模块、设定值模块、第一乘法模块、第二乘法模块以及PID控制器模块；
其中，SCR入口烟气NOx含量输入压力参数变送器，压力参数变送器的输出端与滤波器模块的输入端连接，滤波器模块的输出端与切换模块的第一输入端连接，切换模块的输出端与切换模块的第二输入端连接，SCR入口烟气NOx含量测量值故障信号与切换模块的第三输入端连接，切换模块的输出端与第一乘法模块的第一输入端连接，负荷百分比信号与函数发生器模块的输入端连接，函数发生器模块的输出端与第一乘法模块的第二输入端连接，第一乘法模块的输出端与第二乘法模块的第一输入端连接，设定值模块的输出端与第二乘法模块的第二输入端连接，第二乘法模块的输出端与加法模块的第一输入端连接，函数发生器模块的输出端与微分模块的输入端连接，微分模块的输出端与速率发生器模块的输入端连接，速率发生器模块的输出端与加法模块的第二输入端连接，加法模块的输出端与PID控制器模块的设定值端连接，SCR入口氨气校正流量与PID控制器模块的过程值端连接，PID控制器模块的输出端与SCR氨气流量控制挡板连接。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述切换模块为模拟量开关。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述滤波器模块表示为：1/(1+Ts)，其中Ts表示滤波时间常数。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410177637.8A CN105022365B (zh) | 2014-04-29 | 2014-04-29 | 一种大型火电机组脱硝控制系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410177637.8A CN105022365B (zh) | 2014-04-29 | 2014-04-29 | 一种大型火电机组脱硝控制系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105022365A true CN105022365A (zh) | 2015-11-04 |
| CN105022365B CN105022365B (zh) | 2017-09-26 |
Family
ID=54412411
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410177637.8A Active CN105022365B (zh) | 2014-04-29 | 2014-04-29 | 一种大型火电机组脱硝控制系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105022365B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105700570A (zh) * | 2016-04-15 | 2016-06-22 | 中国大唐集团科学技术研究院有限公司西北分公司 | 一种火电厂scr脱硝控制方法 |
| CN114089626A (zh) * | 2021-11-17 | 2022-02-25 | 国家能源集团华北电力有限公司廊坊热电厂 | 一种偏差纠正的热工自动控制系统、设备及可读存储介质 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5543116A (en) * | 1994-07-15 | 1996-08-06 | The Babcock & Wilcox Company | Method for reducing NOx using atomizing steam injection control |
| CN102000482A (zh) * | 2010-11-15 | 2011-04-06 | 无锡科立泰科技有限公司 | 氮氧化物去除控制系统和方法 |
| US20110224830A1 (en) * | 2006-04-25 | 2011-09-15 | Pegasus Technologies, Inc. | Control system for operation of a fossil fuel power generating unit |
| CN103592407A (zh) * | 2013-11-07 | 2014-02-19 | 华北电力大学 | 一种电厂scr脱硝系统催化剂活性在线监测方法 |
| CN203799257U (zh) * | 2014-04-29 | 2014-08-27 | 国网山西省电力公司电力科学研究院 | 一种大型火电机组脱硝控制系统 |
-
2014
- 2014-04-29 CN CN201410177637.8A patent/CN105022365B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5543116A (en) * | 1994-07-15 | 1996-08-06 | The Babcock & Wilcox Company | Method for reducing NOx using atomizing steam injection control |
| US20110224830A1 (en) * | 2006-04-25 | 2011-09-15 | Pegasus Technologies, Inc. | Control system for operation of a fossil fuel power generating unit |
| CN102000482A (zh) * | 2010-11-15 | 2011-04-06 | 无锡科立泰科技有限公司 | 氮氧化物去除控制系统和方法 |
| CN103592407A (zh) * | 2013-11-07 | 2014-02-19 | 华北电力大学 | 一种电厂scr脱硝系统催化剂活性在线监测方法 |
| CN203799257U (zh) * | 2014-04-29 | 2014-08-27 | 国网山西省电力公司电力科学研究院 | 一种大型火电机组脱硝控制系统 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105700570A (zh) * | 2016-04-15 | 2016-06-22 | 中国大唐集团科学技术研究院有限公司西北分公司 | 一种火电厂scr脱硝控制方法 |
| CN114089626A (zh) * | 2021-11-17 | 2022-02-25 | 国家能源集团华北电力有限公司廊坊热电厂 | 一种偏差纠正的热工自动控制系统、设备及可读存储介质 |
| CN114089626B (zh) * | 2021-11-17 | 2023-06-30 | 国家能源集团华北电力有限公司廊坊热电厂 | 一种偏差纠正的热工自动控制系统、设备及可读存储介质 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105022365B (zh) | 2017-09-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102000482B (zh) | 氮氧化物去除控制系统和方法 | |
| CN104678761B (zh) | 基于总风量超前控制的火电机组脱硝控制方法及系统 | |
| CN103268066A (zh) | 一种电站锅炉运行的优化方法和装置 | |
| CN203799257U (zh) | 一种大型火电机组脱硝控制系统 | |
| CN104847427B (zh) | 二拖一重型燃气‑蒸汽联合循环机组agc控制方法 | |
| CN104437040B (zh) | 基于介质阻挡放电反应器的氮氧化物脱除装置及其脱除方法 | |
| CN202860406U (zh) | 一种用于玻璃窑炉的scr烟气脱硝装置 | |
| CN110585921A (zh) | 一种双喷氨格栅选择催化还原脱硝装置及其喷氨优化方法 | |
| CN109433011B (zh) | 基于催化剂硫酸氢铵中毒恢复特性拓宽scr脱硝低负荷投运潜力的方法 | |
| CN209020167U (zh) | 一种基于串级pid加前馈的调节脱硝喷氨流量的装置 | |
| CN105022365A (zh) | 一种大型火电机组脱硝控制系统 | |
| CN107854996B (zh) | 燃煤电厂烟气中so3的脱除系统及其控制方法 | |
| CN106215671B (zh) | 一种火电厂脱硝喷氨控制方法与装置 | |
| CN103663494A (zh) | 尿素热解装置、用于烟气脱硝的预处理装置以及脱硝系统 | |
| CN115025616B (zh) | 一种火电机组尿素法scr脱硝技术自动控制方法 | |
| CN208786148U (zh) | 选择性非催化还原脱除氮氧化物的喷射系统 | |
| CN105276598A (zh) | 同时控制生物质CFB锅炉受热面结焦腐蚀和NOx排放的方法 | |
| CN214598271U (zh) | 高浓度氮氧化物尾气处理系统 | |
| CN204710115U (zh) | 一种防催化剂中毒的烟气脱硝反应器结构 | |
| CN217068376U (zh) | 用于延长scr系统催化剂寿命及降低氨逃逸的装置 | |
| CN211069654U (zh) | 一种两级喷氨联合脱硝系统 | |
| CN105032182B (zh) | 基于人工智能的脱硝喷氨自动的方法 | |
| CN105446137A (zh) | 一种消除大滞后性的火电机组喷氨自动控制方法及系统 | |
| CN207599718U (zh) | 一种热解脱硝工艺中用的热解炉 | |
| CN219765000U (zh) | 一种含NOx烟气微波催化NH3还原装置与系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |