CN106582284A - 火电机组scr脱硝喷氨的自动控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种火电机组SCR脱硝喷氨的自动控制方法，包括：获取烟气流量与SCR入口氮氧化物浓度；将烟气流量与SCR入口氮氧化物浓度相乘，得到烟气中的基本氮氧化物含量；并将基本氮氧化物含量与设定脱硝效率相乘，得到基本液氨需求量；获取脱硫出口氮氧化物的含量，并比较脱硫出口氮氧化物的含量与脱硫出口氮氧化物设定值得到初始修正系数，再结合进一步修正得到最终修正系数，对液氨需求量进行修正。通过引入脱硫出口氮氧化物设定值，将脱硫出口氮氧化物浓度作为控制的最终目标，使控制目标明确，减少了运行人员的监盘及操作干预强度，使运行人员从繁忙的操作中解放出来。本发明还公开了一种火电机组SCR脱硝喷氨的自动控制系统。

Description

火电机组SCR脱硝喷氨的自动控制方法及系统

技术领域

本发明涉及火电机组技术领域，更具体地说，涉及一种火电机组SCR脱硝喷氨的自动控制方法，还涉及一种火电机组SCR脱硝喷氨的自动控制系统。

背景技术

我国目前新建大型火力发电机组大多采用SCR(选择性催化还原法)方法，SCR法一般是将氨类等还原剂喷入烟气中，利用催化剂将烟气中的NO_X转化为N₂和H₂O。

经典的SCR烟气脱硝控制系统是利用脱硝反应时NH₃/NO_X摩尔比近似等于1的原理，使用烟气进口NO_X浓度和烟气流量的乘积得到基本的NO_X含量，就是脱硝入口的NO_X总量，再乘以NH₃/NO_X摩尔比便可得到液氨需求量，我们这里一般设置NH₃/NO_X为0.9(一般要求脱硝效率为90％，也可以根据运行工况的实际需要而手动设定脱硝效率)，即需要脱除的NO_X量为入口总NO_X量乘以0.9，从而得出需要的液氨流量的摩尔数，从而根据密度可以算出对应的液氨质量，同时分别利用出口、入口NO_X浓度变化趋势和幅度对NH₃/NO_X摩尔比加以修正(对液氨需求量的修正)并参与控制，最终得到液氨流量的目标设定值并与实际的液氨质量流量进行比较，偏差量进入PID调节。SCR控制系统根据计算得出的液氨需求量信号通过控制液氨调阀开度，实现脱硝的自动控制。然而，上述自动控制过程均以脱硝过程的氮氧化物浓度进行控制，而与脱硫出口的氮氧化物浓度偏差较大，为使脱硫出口氮氧化物浓度达到标准，运行人员需通过复杂的监控及操作。

综上所述，如何有效地解决运行人员需通过复杂的监控及操作以使脱硫出口氮氧化物浓度达到标准等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种火电机组SCR脱硝喷氨自动控制方法，该方法可以有效地解决运行人员需通过复杂的监控及操作以使脱硫出口氮氧化物浓度达到标准的问题，本发明的第二个目的是提供一种火电机组SCR脱硝喷氨的自动控制系统。

为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：

一种火电机组SCR脱硝喷氨的自动控制方法，包括：

获取烟气流量与SCR入口氮氧化物浓度；将所述烟气流量与所述SCR入口氮氧化物浓度相乘，得到烟气中的基本氮氧化物含量；并将所述基本氮氧化物含量与设定脱硝效率相乘，得到基本液氨需求量；

获取脱硫出口氮氧化物的含量；比较所述脱硫出口氮氧化物的含量与脱硫出口氮氧化物设定值得到初始修正系数，并根据SCR入口的氮氧化物含量或者SCR出口氮氧化物含量计算获得最终修正系数；

所述基本液氨需求量与所述最终修正系数相乘，得到目标液氨流量；

获取喷氨的实际液氨流量，将所述实际液氨流量与所述目标液氨流量进行比较，偏差进行PID调节，并控制喷氨流量阀调整至对应开度。

优选地，上述自动控制方法中，所述根据SCR入口的氮氧化物含量计算获得最终修正系数，具体包括：

计算所述SCR入口氮氧化物含量与对应的滞后环节后的含量的差值，比较所述差值与第一预设值的大小，当所述差值大于所述第一预设值时取1，否则取0，并经延时环节和选择环节得到第一中间值；

根据系统烟气的流程时间选择快速动作值和正常动作值的惯性时间；

根据选择结果与所述第一中间值计算获得所述最终修正系数。

优选地，上述自动控制方法中，所述根据SCR出口氮氧化物含量计算获得最终修正系数，具体包括：

计算所述SCR出口氮氧化物含量与对应的滞后环节后的含量的差值，比较所述差值与第二预设值的大小，当所述差值大于所述第二预设值时取1，否则取0，并经延时环节和选择环节得到第一中间值；

根据系统烟气的流程时间选择快速动作值和正常动作值的惯性时间；

根据选择结果与所述第一中间值计算获得所述最终修正系数。

优选地，上述自动控制方法中，还包括：

获取喷氨调节阀开度与实际液氨流量的函数关系；

所述控制喷氨流量阀调整至对应开度，具体包括：

根据所述喷氨调节阀开度与实际液氨流量的函数关系，将所述喷氨调节阀调整至对应开度。

优选地，上述自动控制方法中，所述获取喷氨调节阀开度与实际液氨流量的函数关系，具体包括：

稳定所述喷氨调节阀前后的差压；

通过阶跃所述喷氨调节阀的开度值并获取对应开度值的实际液氨流量；

将不同开度与对应的实际液氨流量拟合得到所述喷氨调节阀开度与实际液氨流量的函数关系。

优选地，上述自动控制方法中，还包括：

对所述SCR入口的氮氧化物含量、SCR出口的氮氧化物含量采用微分计算，对计算结果进行处理后作为喷氨调阀的前馈补偿；

所述控制喷氨流量阀调整至对应开度，具体包括：

结合所述前馈补偿控制喷氨流量阀调整至对应开度。

应用本发明提供的火电机组SCR脱硝喷氨的自动控制方法，获取脱硫出口氮氧化物的含量，并比较脱硫出口氮氧化物的含量与脱硫出口氮氧化物设定值得到初始修正系数，再结合进一步修正得到最终修正系数，对液氨需求量进行修正。通过引入脱硫出口氮氧化物设定值，将脱硫出口氮氧化物浓度作为控制的最终目标，使控制目标明确，减少了运行人员的监盘及操作干预强度，使运行人员从繁忙的操作中解放出来。同时，通过优化后的控制逻辑，提高了喷氨自动的调节品质，提高了机组运行的安全性和经济性。对于保持设备健康水平、延长机组寿命和保持最佳运行工况、提高机组经济性都十分有利，有明显的经济效益。

在一种优选的实施方式中，对所述SCR入口的氮氧化物含量、SCR出口的氮氧化物含量采用微分计算，对计算结果进行处理后作为喷氨调阀的前馈补偿。由于燃烧的调整、煤质的变化、给粉机断粉等因素脱硝入口氮氧化物含量变化比较大，而脱硝反应区入口到出口的距离很短，如果入口氮氧化物含量上升很快，而喷氨反应是有一定时间滞后的，那么反应就不会很完全，出口氮氧化物也会相应很快上升，从而导致超调。通过微分计算对SCR入口的氮氧化物含量进行前馈补偿，进行超前控制，在入口氮氧化物含量变化的时候能够快速提前进行反应，有效避免超调。

为了达到上述第二个目的，本发明还提供如下技术方案：

一种火电机组SCR脱硝喷氨的自动控制系统，包括：

第一获取模块，用于获取烟气流量与SCR入口氮氧化物浓度；

第一计算模块，用于将所述烟气流量与所述SCR入口氮氧化物浓度相乘，得到烟气中的基本氮氧化物含量，并将所述基本氮氧化物含量与设定脱硝效率相乘，得到基本液氨需求量；

第二获取模块，用于获取脱硫出口氮氧化物的含量；

第二计算模块，用于将脱硫出口氮氧化物的含量与脱硫出口氮氧化物设定值进行比较得到初始修正系数，并根据SCR入口的氮氧化物含量或者SCR出口氮氧化物含量计算获得最终修正系数；所述基本液氨需求量与所述最终修正系数相乘，获得目标液氨流量；

第三获取模块，用于获取喷氨的实际液氨流量；

第三计算模块，用于将所述实际液氨流量与所述目标液氨流量进行比较，偏差进行PID调节，并控制喷氨流量阀调整至对应开度。

优选地，上述自动控制系统中，所述第二计算模块包括最终修正单元，用于计算所述SCR入口氮氧化物含量与对应的滞后环节后的含量的差值；比较所述差值与第一预设值的大小，当所述差值大于所述第一预设值时取1，否则取0，并经延时环节和选择环节得到第一中间值；根据系统烟气的流程时间选择快速动作值和正常动作值的惯性时间；根据选择结果与所述第一中间值计算获得所述最终修正系数。

优选地，上述自动控制系统中，还包括：

开度与流量关系获取模块，用于获取喷氨调节阀开度与实际液氨流量的函数关系；

所述第三计算模块包括处理单元，用于根据所述喷氨调节阀开度与实际液氨流量的函数关系，将所述喷氨调节阀调整至对应开度。

优选地，上述自动控制系统中，还包括：

喷氨调阀的前馈模块，用于对所述SCR入口的氮氧化物含量、SCR出口的氮氧化物含量采用微分计算，对计算结果进行处理后作为喷氨调阀的前馈补偿；

所述处理单元用于结合所述前馈补偿控制喷氨流量阀调整至对应开度。

应用本发明提供的火电机组SCR脱硝喷氨的自动控制系统，通过引入脱硫出口氮氧化物设定值，将脱硫出口氮氧化物浓度作为控制的最终目标，使控制目标明确，减少了运行人员的监盘及操作干预强度，使运行人员从繁忙的操作中解放出来。同时，通过优化后的控制逻辑，提高了喷氨自动的调节品质，提高了机组运行的安全性和经济性。对于保持设备健康水平、延长机组寿命和保持最佳运行工况、提高机组经济性都十分有利，有明显的经济效益。

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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一个具体实施例的火电机组SCR脱硝喷氨的自动控制方法的流程示意图；

图2为本发明另一个具体实施例的火电机组SCR脱硝喷氨的自动控制方法的流程示意图；

图3为火电机组SCR脱硝喷氨的自动控制逻辑示意图。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种火电机组SCR脱硝喷氨的自动控制方法，以减少了运行人员的监盘及操作干预强度。

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。

请参阅图1，图1为本发明一个具体实施例的火电机组SCR脱硝喷氨的自动控制方法的流程示意图。

在一个具体实施例中，本发明提供的火电机组SCR脱硝喷氨的自动控制方法包括以下步骤：

步骤S11：获取烟气流量与SCR入口氮氧化物浓度；将烟气流量与SCR入口氮氧化物浓度相乘，得到烟气中的基本氮氧化物含量；并将基本氮氧化物含量与设定脱硝效率相乘，得到基本液氨需求量；

设定脱硝效率一般为90％，当然也可以根据运行工况的实际需要手动设置。由于脱硝反应的氨气与氮氧化物的摩尔比接近一比一，因而通过根据基本氮氧化物的含量乘以脱硝效率即可得到基本液氨需求量。进一步通过对基本液氨量的修正进行喷氨调节。

步骤S12：获取脱硫出口氮氧化物的含量；比较脱硫出口氮氧化物的含量与脱硫出口氮氧化物设定值得到初始修正系数，并根据SCR入口的氮氧化物含量或者SCR出口氮氧化物含量计算获得最终修正系数；

国家环保标准的规定，脱硫出口氮氧化物小时均值一般需控制在50mg以内，因此将脱硫出口的氮氧化物含量作为控制的最终目标。在控制逻辑中增加脱硫出口氮氧化物设定值，具体设定值的大小可根据实际情况进行设置，具体可设置在10-50mg范围内，优选的，可以设置为20-45mg范围内。通过获取脱硫出口氮氧化物的含量，比较脱硫出口氮氧化物的含量与脱硫出口氮氧化物设定值，一般为相除，从而获得初始修正系数。再根据SCR入口氮氧化物含量或者SCR出口氮氧化物含量的变化方向确定修正的大小和快慢，也就是获得最终修正系数。

步骤S13：基本液氨需求量与最终修正系数相乘，得到目标液氨流量；

步骤S14：获取喷氨的实际液氨流量，将实际液氨流量与目标液氨流量进行比较，偏差进行PID调节，并控制喷氨流量阀调整至对应开度。

获取喷氨的实际液氨流量，具体可以通过液氨质量计获取实际液氨流量，将实际液氨流量与目标液氨流量进行比较，偏差进入PID调节，以对喷氨流量阀的开度进行调节，实现脱硝的自动控制。

应用本发明提供的火电机组SCR脱硝喷氨的自动控制方法，获取脱硫出口氮氧化物的含量，并比较脱硫出口氮氧化物的含量与脱硫出口氮氧化物设定值得到初始修正系数，再结合进一步修正得到最终修正系数，对液氨需求量进行修正。通过引入脱硫出口氮氧化物设定值，将脱硫出口氮氧化物浓度作为控制的最终目标，使控制目标明确，减少了运行人员的监盘及操作干预强度，使运行人员从繁忙的操作中解放出来。同时，通过优化后的控制逻辑，提高了喷氨自动的调节品质，提高了机组运行的安全性和经济性。对于保持设备健康水平、延长机组寿命和保持最佳运行工况、提高机组经济性都十分有利，有明显的经济效益。

进一步地，上述步骤S12中，根据SCR入口的氮氧化物含量计算获得最终修正系数，具体包括：

步骤S121：计算SCR入口氮氧化物含量与对应的滞后环节后的含量的差值，比较差值与第一预设值的大小，当差值大于第一预设值时取1，否则取0，并经延时环节和选择环节得到第一中间值；

也就是将SCR入口氮氧化物含量与其滞后的值进行比较计算，确定变化方向，具体的，比较差值与第一预设值的大小，当差值大于第一预设值时，也就是变化方向为增加是结果取1，否则结果取0，而后经过延时环节以防止频繁动作，再经过选择环节后得到第一中间值。其中，选择环节具体可以为当变化方向为增加时选择系数取第三预设值，否则选择系数取第四预设值。需要说明的是，第一预设值及第二预设值的具体大小可根据需要进行设置，优选的第一预设值可以为0.8。

步骤S122：根据系统烟气的流程时间选择快速动作值和正常动作值的惯性时间；

步骤S123：根据选择结果与第一中间值计算获得最终修正系数。

第一中间值一方面与初始修正系数相乘，另一方面根据系统烟气的流程时间选择快速动作值和正常动作值的惯性时间，也就是根据系统烟气的流程时间设定快速动作值与正常动作值的惯性时间。最后可以将上述两方面的计算结果进行限幅处理作为液氨需求量的修正系数，即最终修正系数。计算得到的修正系数动作的最大幅度可以限制为0.5-1.5。具体的，根据系统烟气的流程时间选择快速动作值和正常动作值的惯性时间，根据选择结果，也就是由设定的惯性时间经惯性环节和限幅处理后，与初始修正系数相乘得到最终修正系数。具体的惯性环节中，当氮氧化物含量降低时选择正常动作值为LAG时间参数，而当氮氧化物含量增加时，选择快速动过值为LAG时间参数。

以上以步骤S12中根据SCR入口的氮氧化物含量计算获得最终修正系数进行了说明，根据需要上述步骤S12中，也可以根据SCR出口的氮氧化物含量计算获得最终修正系数，具体包括：

步骤S1210：计算SCR出口氮氧化物含量与对应的滞后环节后的含量的差值，比较差值与第二预设值的大小，当差值大于第二预设值时取1，否则取0，并经延时环节和选择环节得到第一中间值；

将SCR出口氮氧化物含量与其滞后的值进行比较计算，确定变化方向，具体的，比较差值与第二预设值的大小，当差值大于第二预设值时，也就是变化方向为增加是结果取1，否则结果取0，而后经过延时环节以防止频繁动作，再经过选择环节后得到第一中间值。其中，选择环节具体可以为当变化方向为增加时选择系数取第三预设值，否则选择系数取第四预设值。需要说明的是，第一预设值及第二预设值的具体大小可根据需要进行设置，优选的第一预设值可以为0.8。

步骤S1220：根据系统烟气的流程时间选择快速动作值和正常动作值的惯性时间；

步骤S1230：根据选择结果与第一中间值计算获得最终修正系数。

也就是可以通过比较计算SCR出口氮氧化物含量与对应的滞后环节后的含量的差值，并比较该差值与第一预设值的大小确定变化方向；或者计算SCR入口氮氧化物含量与对应的滞后环节后的含量的差值，并比较该差值与第二预设值的大小确定变化方向，通过上述两种方式中的一种确定变化方向并取值后，再经延时环节和选择环节，而后一方面进行和初始修正系数进行乘法运算，另一方面根据系统烟气的流程时间选择快速动作值和正常动作值的惯性时间，最后将二者计算的结果进行限幅处理后作为液氨需求量的修正系数。

请参阅图2，图2为本发明另一个具体实施例的火电机组SCR脱硝喷氨的自动控制方法的流程示意图。

在另一个具体实施例中，本发明提供的火电机组SCR脱硝喷氨的自动控制方法包括以下步骤：

步骤S21：获取烟气流量与SCR入口氮氧化物浓度；将烟气流量与SCR入口氮氧化物浓度相乘，得到烟气中的基本氮氧化物含量；并将基本氮氧化物含量与设定脱硝效率相乘，得到基本液氨需求量；

步骤S22：获取脱硫出口氮氧化物的含量；比较脱硫出口氮氧化物的含量与脱硫出口氮氧化物设定值得到初始修正系数，并根据SCR入口的氮氧化物含量或者SCR出口氮氧化物含量计算获得最终修正系数；

步骤S23：基本液氨需求量与最终修正系数相乘，得到目标液氨流量；

步骤S24：对SCR入口的氮氧化物含量、SCR出口的氮氧化物含量采用微分计算，对计算结果进行处理后作为喷氨调阀的前馈补偿；

由于燃烧的调整、煤质的变化、给粉机断粉等因素脱硝入口氮氧化物含量变化比较大，而脱硝反应区入口到出口的距离很短，如果入口氮氧化物含量上升很快，而喷氨反应是有一定时间滞后的，那么反应就不会很完全，出口氮氧化物也会相应很快上升，从而导致超调。通过微分计算对SCR入口的氮氧化物含量进行前馈补偿，进行超前控制，在入口氮氧化物含量变化的时候能够快速提前进行反应，有效避免超调。

具体的，对所述SCR入口的氮氧化物含量、SCR出口的氮氧化物含量采用微分计算，对计算结果进行处理后作为喷氨调阀的前馈补偿，动作步骤可以包括：对SCR入口氮氧化物含量进行微分计算，且考虑系统烟气流动的时延性将SCR出口氮氧化物含量进行微分计算，而后将二者计算的结果进行平滑处理和限幅处理后作为喷氨调节阀的前馈。优选的，SCR入口氮氧化物含量进行微分计算，且SCR出口氮氧化物含量进行微分计算，将二者加和后，比较脱硫出口氮氧化物含量与第五预设值的大小，当脱硫出口氮氧化物含量大于第五预设值时取1，否则取0，并将取值与加和值相乘再经平滑处理和限幅处理后作为喷氨调节阀的前馈。喷氨调节阀指令动作范围为0-100％，服前馈限幅可以为-10-30％。需说明的是，步骤S24可以在步骤S21至步骤S23之前执行或之后或者同时执行。

在该实施例中上述步骤S22中，根据SCR入口的氮氧化物含量或者SCR出口氮氧化物含量计算获得最终修正系数，具体可以通过上述步骤S121至S123，也可以通过上述步骤S1210至S1230实现。

步骤S25：获取喷氨调节阀开度与实际液氨流量的函数关系；

质量流量是脱硝自动投入的关键量。质量流量的测量直接影响了脱硝自动的效果。但是目前现有技术中通过质量流量计测量质量流量精度较低，因为液氨中的杂质会导致质量流量的测量波动，长时间甚至会堵塞管路。且在运行中清洗、更换都比较难。因而，通过计算和试验得出喷氨调节阀开度与质量流量计的函数关系，也就是喷氨调节阀开度与实际液氨流量的函数关系，通过调阀开度来间接的拟合和反映出喷氨质量流量，这样则不会出现质量流量计受外界不利因素干扰而出现信号波动的情况，调节效果较好。液氨中的杂质长时间会堵塞管路和质量流量计的问题，则可以利用停机机会，定期吹扫、清理喷氨管路和质量流量计，以保证喷氨自动的长周期可靠运行。这样，既可摆脱质量流量计故障导致的无法自动喷氨约束，又可节省相关质量流量计的高额备件费用。需要说明的是，上述步骤S25一般可以通过试验等方式预先获取，故自动控制过程中也可以不经过无需步骤S25，步骤S26中直接调取运存的喷氨调节阀开度与实际液氨流量的函数关系进行控制即可。当然，步骤S25的执行顺序也只需在步骤S26前即可。

步骤S26：获取喷氨的实际液氨流量，将实际液氨流量与目标液氨流量进行比较，偏差进行PID调节，并根据喷氨调节阀开度与实际液氨流量的函数关系，结合前馈补偿控制喷氨流量阀调整至对应开度。

也就是对喷氨调节阀开度的控制结合了前馈修正液氨流量、计算获得的目标液氨流量及实际液氨流量共同确定喷氨流量的调节，即对喷氨调节阀开度的调节，以实现精确的自动控制。

进一步地，上述步骤S25中获取喷氨调节阀开度与实际液氨流量的函数关系，具体包括：

步骤S251：稳定喷氨调节阀前后的差压；

步骤S252：通过阶跃喷氨调节阀的开度值并获取对应开度值的实际液氨流量；

步骤S253：将不同开度与对应的实际液氨流量拟合得到喷氨调节阀开度与实际液氨流量的函数关系。

喷氨调节阀的开度和通过阀门的流量有一定线性或非线性的关系，首先稳定住阀门前后的差压，其次通过阶跃阀门的开度值0-100％，例如每次阶跃10％的开度得出开度点的流量，然后将开度和流量的关系通过函数进行固化，从而获得喷氨调节阀开度与实际液氨流量的函数关系。根据需要，也可通过前期运行较好的时候的质量流量和阀门开度的关系得出。

由于烟气系统流程的特点，锅炉运行工况变化引起SCR入口氮氧化物变化，SCR入口氮氧化物变化进过系统延时(为烟气在风道中流动)引起SCR出口氮氧化物变化，而后进过系统延时引起脱硫出口氮氧化物变化。经过上述对喷氨自动控制系统的优化后，将脱硫出口氮氧化物作为最终设定值使控制目标明确，减少了运行人员的监盘及操作干预的强度，使运行人员从繁忙的操作中解放出来。提高了喷氨自动的调节品质，提高了机组运行的安全性和经济性。对于保持设备健康水平、延长机组寿命和保持最佳运行工况，提高机组经济性都十分有利，有明显的经济效益。

下面对本发明实施例提供的火电机组SCR脱硝喷氨的自动控制系统进行介绍，下文描述的火电机组SCR脱硝喷氨的自动控制系统与上文描述的火电机组SCR脱硝喷氨的自动控制方法可相互对应参照。

在一个具体实施例中，本发明提供的火电机组SCR脱硝喷氨的自动控制系统，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取烟气流量与SCR入口氮氧化物浓度；

第一计算模块，用于将烟气流量与SCR入口氮氧化物浓度相乘，得到烟气中的基本氮氧化物含量，并将基本氮氧化物含量与设定脱硝效率相乘，得到基本液氨需求量；

第二获取模块，用于获取脱硫出口氮氧化物的含量；

第二计算模块，用于将脱硫出口氮氧化物的含量与脱硫出口氮氧化物设定值进行比较得到初始修正系数，并根据SCR入口的氮氧化物含量或者SCR出口氮氧化物含量计算获得最终修正系数；基本液氨需求量与最终修正系数相乘，获得目标液氨流量；

第三获取模块，用于获取喷氨的实际液氨流量；

第三计算模块，用于将实际液氨流量与目标液氨流量进行比较，偏差进行PID调节，并控制喷氨流量阀调整至对应开度。

进一步地，第二计算模块包括最终修正单元，用于计算SCR入口氮氧化物含量与对应的滞后环节后的含量的差值；比较差值与第一预设值的大小，当差值大于第一预设值时取1，否则取0，并经延时环节和选择环节得到第一中间值；根据系统烟气的流程时间选择快速动作值和正常动作值的惯性时间；根据选择结果与第一中间值计算获得最终修正系数。当然，根据需要，最终修正单元也可以用于计算SCR出口氮氧化物含量与对应的滞后环节后的含量的差值，比较差值与第二预设值的大小，当差值大于第二预设值时取1，否则取0，并经延时环节和选择环节得到第一中间值；根据系统烟气的流程时间选择快速动作值和正常动作值的惯性时间；根据选择结果与第一中间值计算获得最终修正系数。

更进一步地，还包括：

开度与流量关系获取模块，用于获取喷氨调节阀开度与实际液氨流量的函数关系；

第三计算模块包括处理单元，用于根据喷氨调节阀开度与实际液氨流量的函数关系，将喷氨调节阀调整至对应开度。

在上述各实施例中，还包括：

喷氨调阀前馈模块，对所述SCR入口的氮氧化物含量、SCR出口的氮氧化物含量采用微分计算，对计算结果进行处理后作为喷氨调阀的前馈补偿；

处理单元用于结合前馈补偿控制喷氨流量阀调整至对应开度。

应用本发明提供的火电机组SCR脱硝喷氨的自动控制系统，通过引入脱硫出口氮氧化物设定值，将脱硫出口氮氧化物浓度作为控制的最终目标，使控制目标明确，减少了运行人员的监盘及操作干预强度，使运行人员从繁忙的操作中解放出来。同时，通过优化后的控制逻辑，提高了喷氨自动的调节品质，提高了机组运行的安全性和经济性。对于保持设备健康水平、延长机组寿命和保持最佳运行工况、提高机组经济性都十分有利，有明显的经济效益。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种火电机组SCR脱硝喷氨的自动控制方法，其特征在于，包括：

获取烟气流量与SCR入口氮氧化物浓度；将所述烟气流量与所述SCR入口氮氧化物浓度相乘，得到烟气中的基本氮氧化物含量；并将所述基本氮氧化物含量与设定脱硝效率相乘，得到基本液氨需求量；

获取脱硫出口氮氧化物的含量；比较所述脱硫出口氮氧化物的含量与脱硫出口氮氧化物设定值得到初始修正系数，并根据SCR入口的氮氧化物含量或者SCR出口氮氧化物含量计算获得最终修正系数；

所述基本液氨需求量与所述最终修正系数相乘，得到目标液氨流量；

获取喷氨的实际液氨流量，将所述实际液氨流量与所述目标液氨流量进行比较，偏差进行PID调节，并控制喷氨流量阀调整至对应开度。

2.根据权利要求1所述的自动控制方法，其特征在于，所述根据SCR入口的氮氧化物含量计算获得最终修正系数，具体包括：

计算所述SCR入口氮氧化物含量与对应的滞后环节后的含量的差值，比较所述差值与第一预设值的大小，当所述差值大于所述第一预设值时取1，否则取0，并经延时环节和选择环节得到第一中间值；

根据系统烟气的流程时间选择快速动作值和正常动作值的惯性时间；

根据选择结果与所述第一中间值计算获得所述最终修正系数。

3.根据权利要求1所述的自动控制方法，其特征在于，所述根据SCR出口氮氧化物含量计算获得最终修正系数，具体包括：

计算所述SCR出口氮氧化物含量与对应的滞后环节后的含量的差值，比较所述差值与第二预设值的大小，当所述差值大于所述第二预设值时取1，否则取0，并经延时环节和选择环节得到第一中间值；

根据系统烟气的流程时间选择快速动作值和正常动作值的惯性时间；

根据选择结果与所述第一中间值计算获得所述最终修正系数。

4.根据权利要求1所述的自动控制方法，其特征在于，还包括：

获取喷氨调节阀开度与实际液氨流量的函数关系；

所述控制喷氨流量阀调整至对应开度，具体包括：

根据所述喷氨调节阀开度与实际液氨流量的函数关系，将所述喷氨调节阀调整至对应开度。

5.根据权利要求4所述的自动控制方法，其特征在于，所述获取喷氨调节阀开度与实际液氨流量的函数关系，具体包括：

稳定所述喷氨调节阀前后的差压；

通过阶跃所述喷氨调节阀的开度值并获取对应开度值的实际液氨流量；

将不同开度与对应的实际液氨流量拟合得到所述喷氨调节阀开度与实际液氨流量的函数关系。

6.根据权利要求1-5任一项所述的自动控制方法，其特征在于，还包括：

对所述SCR入口的氮氧化物含量、SCR出口的氮氧化物含量采用微分计算，对计算结果进行处理后作为喷氨调阀的前馈补偿；

所述控制喷氨流量阀调整至对应开度，具体包括：

结合所述前馈补偿控制喷氨流量阀调整至对应开度。

7.一种火电机组SCR脱硝喷氨的自动控制系统，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取烟气流量与SCR入口氮氧化物浓度；

第一计算模块，用于将所述烟气流量与所述SCR入口氮氧化物浓度相乘，得到烟气中的基本氮氧化物含量，并将所述基本氮氧化物含量与设定脱硝效率相乘，得到基本液氨需求量；

第二获取模块，用于获取脱硫出口氮氧化物的含量；

第二计算模块，用于将脱硫出口氮氧化物的含量与脱硫出口氮氧化物设定值进行比较得到初始修正系数，并根据SCR入口的氮氧化物含量或者SCR出口氮氧化物含量计算获得最终修正系数；所述基本液氨需求量与所述最终修正系数相乘，获得目标液氨流量；

第三获取模块，用于获取喷氨的实际液氨流量；

第三计算模块，用于将所述实际液氨流量与所述目标液氨流量进行比较，偏差进行PID调节，并控制喷氨流量阀调整至对应开度。

8.根据权利要求7所述的自动控制系统，其特征在于，所述第二计算模块包括最终修正单元，用于计算所述SCR入口氮氧化物含量与对应的滞后环节后的含量的差值；比较所述差值与第一预设值的大小，当所述差值大于所述第一预设值时取1，否则取0，并经延时环节和选择环节得到第一中间值；根据系统烟气的流程时间选择快速动作值和正常动作值的惯性时间；根据选择结果与所述第一中间值计算获得所述最终修正系数。

9.根据权利要求7所述的自动控制系统，其特征在于，还包括：

开度与流量关系获取模块，用于获取喷氨调节阀开度与实际液氨流量的函数关系；

所述第三计算模块包括处理单元，用于根据所述喷氨调节阀开度与实际液氨流量的函数关系，将所述喷氨调节阀调整至对应开度。

10.根据权利要求7-9任一项所述的自动控制系统，其特征在于，还包括：

喷氨调阀的前馈模块，用于对所述SCR入口的氮氧化物含量、SCR出口的氮氧化物含量采用微分计算，对计算结果进行处理后作为喷氨调阀的前馈补偿；

所述处理单元用于结合所述前馈补偿控制喷氨流量阀调整至对应开度。