CN109236427B - Scr系统的喷氨控制方法和装置、存储介质、处理器 - Google Patents

Scr系统的喷氨控制方法和装置、存储介质、处理器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种SCR系统的喷氨控制方法和装置、存储介质、处理器。其中，该方法包括：检测SCR系统出口烟气的氮氧化物含量，得到实测氮氧化物含量；根据实测氮氧化物含量与预设的初始目标氮氧化物含量的差值，确定比例系数，其中，比例系数用于调节SCR系统的喷氨流量；根据比例系数调整SCR系统的喷氨流量。本发明解决了现有技术中SCR系统的喷按量控制不准确的技术问题。

Description

SCR系统的喷氨控制方法和装置、存储介质、处理器
技术领域
本发明涉及脱硝控制领域，具体而言，涉及一种SCR系统的喷氨控制方法和装置、存储介质、处理器。
背景技术
现有技术中电厂脱硝控制系统通常利用固定氨氮摩尔比的方式进行喷氨的自动控制，但由于催化剂的活性对该控制方式扰动较大，且SCR入口烟气流量由于流场分布不均所以流量波动较大，对于自动控制造成干扰，因此控制效果不佳，常出现喷氨过量的现象。
针对现有技术中SCR系统的喷按量控制不准确的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种SCR系统的喷氨控制方法和装置、存储介质、处理器，以至少解决现有技术中SCR系统的喷按量控制不准确的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种SCR系统的喷氨控制方法，包括：检测SCR系统出口烟气的氮氧化物含量，得到实测氮氧化物含量；根据实测氮氧化物含量与预设的初始目标氮氧化物含量的差值，确定比例系数，其中，比例系数用于调节SCR系统的喷氨流量；根据比例系数调整SCR系统的喷氨流量。
进一步地，获取预存的差值区间与比例系数的对应关系；确定差值所属的差值区间；根据差值所属的差值确定和对应关系，确定比例系数。
进一步地，检测静态偏差，其中，静态偏差为在根据比例系数调整SCR系统的喷氨流量之后检测的SCR系统出口烟气的氮氧化物含量与初始目标氮氧化物含量的差值；根据静态偏差确定积分值；根据积分值调节SCR系统的喷氨流量。
进一步地，获取扰动参数，其中，扰动参数用于表征引起入口烟气氮氧化物含量变化的指令；根据扰动参数调整SCR系统喷氨的流量。
进一步地，在SCR系统完成吹扫之后，控制检测到的实测氮氧化物含量按照预定速度变化。
进一步地，在一个预设时间段的实测氮氧化物含量大于初始目标氮氧化物含量的情况下，根据实测氮氧化物含量和初始目标氮氧化物含量确定下一个时间段的目标氮氧化物含量。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种SCR系统的喷氨控制装置，包括：检测模块，用于检测SCR系统出口烟气的氮氧化物含量，得到实测氮氧化物含量；确定模块，用于根据实测氮氧化物含量与预设的初始目标氮氧化物含量的差值，确定比例系数，其中，比例系数用于调节SCR系统的喷氨流量；调整模块，用于根据比例系数调整SCR系统的喷氨流量。
进一步地，确定模块包括：获取子模块，用于获取预存的差值区间与比例系数的对应关系；第一确定子模块，用于确定差值所属的差值区间；第二确定子模块，用于根据差值所属的差值确定和对应关系，确定比例系数。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种存储介质，其特征在于，存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制存储介质所在设备执行如下步骤：检测SCR系统出口烟气的氮氧化物含量，得到实测氮氧化物含量；根据实测氮氧化物含量与预设的初始目标氮氧化物含量的差值，确定比例系数，其中，比例系数用于调节SCR系统的喷氨流量；根据比例系数调整SCR系统的喷氨流量。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种处理器，其特征在于，处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行如下步骤：检测SCR系统出口烟气的氮氧化物含量，得到实测氮氧化物含量；根据实测氮氧化物含量与预设的初始目标氮氧化物含量的差值，确定比例系数，其中，比例系数用于调节SCR系统的喷氨流量；根据比例系数调整SCR系统的喷氨流量。
在本发明实施例中，检测SCR系统出口烟气的氮氧化物含量，得到实测氮氧化物含量，根据实测氮氧化物含量与预设的初始目标氮氧化物含量的差值，确定比例系数，其中，比例系数用于调节SCR系统的喷氨流量，根据比例系数调整SCR系统的喷氨流量。上述方案通过将SCR系统出口烟气的氮氧化物含量与初始目标氮氧化物含量的差值确定比例系数，并根据比例系数控制喷氨流量，通过合理的自动控制逻辑，提高脱硝SCR控制系统运行的经济性和安全性，同时保证环保排放指标的合格性，解决了现有技术中SCR系统的喷按量控制不准确的技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的SCR系统的喷氨控制方法的流程图；
图2是根据本发明实施例的一种变比例调节的示意图；
图3是根据本发明实施例的一种均值调节的示意图；
图4是根据本发明实施例的一种前馈控制的示意图；以及
图5是根据本发明实施例的SCR系统的喷氨控制装置的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例1
根据本发明实施例，提供了一种SCR系统的喷氨控制方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图1是根据本发明实施例的SCR系统的喷氨控制方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：
步骤S102，检测SCR系统出口烟气的氮氧化物含量，得到实测氮氧化物含量。
具体的，上述SCR系统(选择性催化还原系统)出口烟气为经过催化剂反应后的烟气，入口烟气为电厂运行时产生的烟气，入口烟气通过SCR系统的催化剂反应进行脱销，因此出口烟气的氮氧化物含量越少，说明SCR系统的脱销效果越好。而SCR系统的脱硝效果与喷氨量具有密切的关系，因此上述步骤检测出口烟气的氮氧化物含量，从而对喷氨流量进行控制。
步骤S104，根据实测氮氧化物含量与预设的初始目标氮氧化物含量的差值，确定比例系数，其中，比例系数用于调节SCR系统的喷氨流量。
具体的，上述初始目标氮氧化物含量可以是根据国家标准设置的含量，也即，期望经过SRC系统脱销后的烟气的氮氧化物含量能够小于目标氮氧化物含量。
上述比例系数与差值具有预设的对应关系，因此可以根据差值确定对应的比例系数。
步骤S106，根据比例系数调整SCR系统的喷氨流量。
需要说明的是，由于催化剂的逐年老化，控制器的参数需要根据实际工况及时调整，串级或者更复杂的控制回路增加参数整定难度，不便于日常维护，因此可以选择对喷氨进行单回路控制，便于组态人员进行参数的整定。而单回路控制的准确程度具有一定欠缺，因此使用上述实施例提供的方案，可以在使用简单的单回路控制时，使控制准确度更加精确。
由上可知，本申请上述实施例检测SCR系统出口烟气的氮氧化物含量，得到实测氮氧化物含量，根据实测氮氧化物含量与预设的初始目标氮氧化物含量的差值，确定比例系数，其中，比例系数用于调节SCR系统的喷氨流量，根据比例系数调整SCR系统的喷氨流量。上述方案通过将SCR系统出口烟气的氮氧化物含量与初始目标氮氧化物含量的差值确定比例系数，并根据比例系数控制喷氨流量，通过合理的自动控制逻辑，提高脱硝SCR控制系统运行的经济性和安全性，同时保证环保排放指标的合格性，解决了现有技术中SCR系统的喷按量控制不准确的技术问题。
可选的，根据本申请上述实施例，根据实测氮氧化物含量与预设的初始目标氮氧化物含量的差值，确定比例系数，包括：获取预存的差值区间与比例系数的对应关系；确定差值所属的差值区间；根据差值所属的差值确定和对应关系，确定比例系数。
图2是根据本发明实施例的一种变比例调节的示意图，在一种可选的实施例中，结合图2所示，对SCR系统的喷氨进行变比例调节，根据出口NOx(氮氧化物)实测含量与设定值(目标氮氧化物含量)之间的偏差大小进行分段，每一段对应一个恒定输出的比例系数Kp，通过Kp值的大小，快速响应变化喷氨的流量。
可选的，根据本申请上述实施例，在根据比例系数调整SCR系统的喷氨流量之后，方法还包括：检测静态偏差，其中，静态偏差为在根据比例系数调整SCR系统的喷氨流量之后检测的SCR系统出口烟气的氮氧化物含量与初始目标氮氧化物含量的差值；根据静态偏差确定积分值；根据积分值调节SCR系统的喷氨流量。
在上述实施例中，比例系数用于对SCR系统的喷氨量进行粗调，为了使SCR系统喷氨控制更准确，则可以通过积分值进行细调整。因此上述方案在通过比例系数对SCR系统的喷氨流量之后，再根据实测氮氧化物含量与初始目标氮氧化物含量的差值，确定积分值，并根据积分值调整SCR系统的喷氨流量。
在一种可选的实施例中，对于比例作用引发的静态偏差，加入积分Ki，从而消除静态偏差，提高控制精度。
在上述方案中，如果因为催化剂活性发生减退导致的控制恶化现象，作为单回路控制系统，可以进行适当的调节比例系数和积分值，从而保证对喷氨量控制的准确性。
可选的，根据本申请上述实施例，在根据比例系数调整SCR系统的喷氨流量之后，上述方法还包括：获取扰动参数，其中，扰动参数用于表征引起入口烟气氮氧化物含量变化的指令。
具体的，当SCR系统入口烟气的氮氧化物含量变化时，喷氨量也需要对应变化，而SCR系统入口烟气的氮氧化物含量变化即为扰动变化，而烟气流量变化指令、给煤量变化指令等指令即为扰动参数，当获取到这些参数时，就根据参数调整喷按流量，从而达到了前馈的目的。
在一种可选的实施例中，可以通过大量采集影响NOx变化的数值设置前馈量，当扰动产生而喷氨量还未来得及发生变化时，控制器就根据扰动大小及时进行控制，前馈系统的应用很大程度将扰动消除在萌芽状态，使被控量不应扰动而影响，并且克服了系统本身的滞后特征。
可选的，根据本申请上述实施例，上述方法还包括：在SCR系统完成吹扫之后，控制检测到的实测氮氧化物含量按照预定速度变化。
具体的，上述的吹扫是指使用干净的空气吹扫管线或仪器，在吹扫的过程中，仪器上的测量量会一直保持不变。例如，检测出口烟气的氮氧化物含量的仪器在吹扫前检测值为A，吹扫的过程中，实测值已经逐渐上升为B，因为仪器在吹扫过程中一直保持不变，所以当吹扫完成后，仪器检测值会突然升高至B，从而产生一定的扰动。因此在SCR系统吹扫完成之后，再根据实测值进行喷氨控制时，并不直接使用实测值进行控制，而是将吹扫前的实测值按照一定的速度变化，按照缓慢变化至实测值进行喷氨控制，直至变化到真正的实测值。
在一种可选的实施例中，在NOx分析仪反吹期间，仪表测量会保持上一状态输出，无法真实反映实际工况的变化，且在吹扫完成后瞬间切回到真实测量模式，该扰动较大，直接影响控制系统的稳定性，所以设置模拟量切换和限速模块，在吹扫完成后，被保持的输出值会以一定速度切换到实时测量值，减小仪表本身的扰动对控制系统的影响。
可选的，根据本申请上述实施例，上述方法还包括：在一个预设时间段的实测氮氧化物含量大于初始目标氮氧化物含量的情况下，根据实测氮氧化物含量和初始目标氮氧化物含量确定下一个时间段的目标氮氧化物含量。
具体的，上述预设时间段可以是30分钟，例如：初始目标氮氧化物含量为100，但前30分钟的实测值超过设定的初始目标氮氧化物含量，为了使一个小时内的氮氧化物含量能够达到初始目标氮氧化物含量100，因此可以将后半个小时的目标氮氧化物含量设置为90。
图3是根据本发明实施例的一种均值调节的示意图，如图3所示，上述方案实现了定值切换的控制效果，无需人为操作即可切换定值，在一种可选的实施例中，SCR出口NOx是整个控制系统的被控量，是检验控制效果的唯一标准。但是实际生产中，环保监控指标是折算后烟囱入口NOx，即一小时内的平均NOx含量，因此可以将一个检查周期(一小时)分为多个预设时间段，在下一个时间段增加值修正，以满足污染源最终排放口环保指标不超标的控制策略。
图4是根据本发明实施例的一种前馈控制的示意图，结合图4所示，炉给煤流量、SCR入口NOX含量，炉总风量以及氨气/空气混合器液氨入口压力均为扰动参数，将这些量带来的总扰动参数叠加后作为前馈量输入至控制系统。针对于脱硝系统反应时间长的大迟延特征，能够起到超前调节的作用。
实施例2
根据本发明实施例，提供了一种SCR系统的喷氨控制装置的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图5是根据本发明实施例的SCR系统的喷氨控制装置的示意图，如图5所示，该装置包括：
检测模块50，用于检测所述SCR系统出口烟气的氮氧化物含量，得到实测氮氧化物含量。
确定模块52，用于根据所述实测氮氧化物含量与预设的初始目标氮氧化物含量的差值，确定比例系数，其中，所述比例系数用于调节所述SCR系统的喷氨流量。
调整模块54，用于根据所述比例系数调整所述SCR系统的喷氨流量。
可选的，根据本申请上述实施例，上述确定模块包括：获取子模块，用于获取预存的差值区间与比例系数的对应关系；第一确定子模块，用于确定所述差值所属的差值区间；第二确定子模块，用于根据所述差值所属的差值确定和所述对应关系，确定所述比例系数。
实施例3
根据本发明实施例，提供了一种存储介质，存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行如下步骤：检测SCR系统出口烟气的氮氧化物含量，得到实测氮氧化物含量；根据所述实测氮氧化物含量与预设的初始目标氮氧化物含量的差值，确定比例系数，其中，所述比例系数用于调节所述SCR系统的喷氨流量；根据所述比例系数调整所述SCR系统的喷氨流量。
实施例4
根据本发明实施例，提供了一种处理器，处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行如下步骤：检测SCR系统出口烟气的氮氧化物含量，得到实测氮氧化物含量；根据所述实测氮氧化物含量与预设的初始目标氮氧化物含量的差值，确定比例系数，其中，所述比例系数用于调节所述SCR系统的喷氨流量；根据所述比例系数调整所述SCR系统的喷氨流量。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种SCR系统的喷氨控制方法，其特征在于，包括：
检测所述SCR系统出口烟气的氮氧化物含量，得到实测氮氧化物含量；
根据所述实测氮氧化物含量与预设的初始目标氮氧化物含量的差值，确定比例系数，其中，所述比例系数用于调节所述SCR系统的喷氨流量；
根据所述比例系数调整所述SCR系统的喷氨流量；
在根据所述比例系数调整所述SCR系统的喷氨流量之后，所述方法还包括：检测静态偏差，其中，所述静态偏差为在根据所述比例系数调整所述SCR系统的喷氨流量之后检测的所述SCR系统出口烟气的氮氧化物含量与所述初始目标氮氧化物含量的差值；根据所述静态偏差确定积分值；根据所述积分值调节所述SCR系统的喷氨流量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述实测氮氧化物含量与预设的初始目标氮氧化物含量的差值，确定比例系数，包括：
获取预存的差值区间与比例系数的对应关系；
确定所述差值所属的差值区间；
根据所述差值所属的差值确定和所述对应关系，确定所述比例系数。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述比例系数调整所述SCR系统的喷氨流量之后，所述方法还包括：
获取扰动参数，其中，所述扰动参数用于表征引起入口烟气氮氧化物含量变化的指令；
根据所述扰动参数调整所述SCR系统喷氨的流量。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述SCR系统完成吹扫之后，控制检测到的所述实测氮氧化物含量按照预定速度变化。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在一个预设时间段的实测氮氧化物含量大于所述初始目标氮氧化物含量的情况下，根据所述实测氮氧化物含量和所述初始目标氮氧化物含量确定下一个时间段的目标氮氧化物含量。
6.一种SCR系统的喷氨控制装置，其特征在于，包括：
检测模块，用于检测所述SCR系统出口烟气的氮氧化物含量，得到实测氮氧化物含量；
确定模块，用于根据所述实测氮氧化物含量与预设的初始目标氮氧化物含量的差值，确定比例系数，其中，所述比例系数用于调节所述SCR系统的喷氨流量；
调整模块，用于根据所述比例系数调整所述SCR系统的喷氨流量；
在根据所述比例系数调整所述SCR系统的喷氨流量之后，还包括：检测静态偏差，其中，所述静态偏差为在根据所述比例系数调整所述SCR系统的喷氨流量之后检测的所述SCR系统出口烟气的氮氧化物含量与所述初始目标氮氧化物含量的差值；根据所述静态偏差确定积分值；根据所述积分值调节所述SCR系统的喷氨流量。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述确定模块包括：
获取子模块，用于获取预存的差值区间与比例系数的对应关系；
第一确定子模块，用于确定所述差值所属的差值区间；
第二确定子模块，用于根据所述差值所属的差值确定和所述对应关系，确定所述比例系数。
8.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行如下步骤：检测SCR系统出口烟气的氮氧化物含量，得到实测氮氧化物含量；根据所述实测氮氧化物含量与预设的初始目标氮氧化物含量的差值，确定比例系数，其中，所述比例系数用于调节所述SCR系统的喷氨流量；根据所述比例系数调整所述SCR系统的喷氨流量；
在根据所述比例系数调整所述SCR系统的喷氨流量之后，还包括：检测静态偏差，其中，所述静态偏差为在根据所述比例系数调整所述SCR系统的喷氨流量之后检测的所述SCR系统出口烟气的氮氧化物含量与所述初始目标氮氧化物含量的差值；根据所述静态偏差确定积分值；根据所述积分值调节所述SCR系统的喷氨流量。
9.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行如下步骤：检测SCR系统出口烟气的氮氧化物含量，得到实测氮氧化物含量；根据所述实测氮氧化物含量与预设的初始目标氮氧化物含量的差值，确定比例系数，其中，所述比例系数用于调节所述SCR系统的喷氨流量；根据所述比例系数调整所述SCR系统的喷氨流量；
在根据所述比例系数调整所述SCR系统的喷氨流量之后，还包括：检测静态偏差，其中，所述静态偏差为在根据所述比例系数调整所述SCR系统的喷氨流量之后检测的所述SCR系统出口烟气的氮氧化物含量与所述初始目标氮氧化物含量的差值；根据所述静态偏差确定积分值；根据所述积分值调节所述SCR系统的喷氨流量。
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