一种燃煤电厂SO2超标控制系统及其存储介质
技术领域
本申请涉及自动控制技术领域,尤其涉及一种燃煤电厂SO2超标控制系统及其存储介质。
背景技术
SO2是锅炉烟气中的一种污染气体,为防止对环境造成污染,通常会对SO2的排放进行限制。燃煤电厂通常配备了专门的脱硫系统,但经过脱硫后,SO2排放浓度仍然可能超标,在一段时间内多次瞬时超过限值。由于SO2排放浓度与多种因素相关,因此,准确找出SO2排放浓度超标的根本因素,从根本上解决SO2排放浓度超标次数过多,是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请实施例提供了一种燃煤电厂SO2超标控制系统及其存储介质,解决了SO2排放浓度超标次数过多的技术问题。
有鉴于此,本申请第一方面提供了一种燃煤电厂SO2超标控制系统,包括:配煤方案调整单元,所述配煤方案调整单元用于执行以下步骤:
S1:根据预设负荷值,计算对应所述预设负荷值的需求发热量;
S2:在满足所述需求发热量的前提下,根据各磨煤机对应的煤质的热值,确定各磨煤机的给煤量;其中,所述各磨煤机对应的煤质为根据配煤方案分配的;
S3:根据所述各磨煤机的给煤量以及所述各磨煤机对应的煤质的含硫量,计算总含硫量;
S4:根据计算出的所述总含硫量,计算所述各磨煤机在最大给煤量下的平均含硫量;
S5:判断计算出的所述平均含硫量是否小于预设含硫量,若否,调整所述配煤方案,返回步骤S2,若是,以当前的配煤方案进行掺烧;其中,所述预设含硫量为根据历史运行数据确定的经验数值。
优选地,步骤S3之后、步骤S4之前还包括:
若计算出的所述总含硫量大于总含硫量限值,调整所述各磨煤机的给煤量,返回步骤S3,否则,进入步骤S4;
其中,所述总含煤量限值为根据SO2排放浓度限值以及所述预设负荷值下对应的风量计算得出。
优选地,步骤S4具体包括:
根据公式S平均=S总/(M×N),计算平均含硫量;
其中,S平均为所述平均含硫量,S总为所述总含硫量,M为单台磨煤机的最大给煤量,N为磨煤机的台数。
优选地,所述预设负荷值具体为发电机组在满负荷运行时对应的负荷值。
优选地,步骤S1之前还包括:
从预设负荷值组中提取一个负荷值作为预设负荷值。
优选地,所述S5之后还包括:
将所述当前的配煤方案与所述预设负荷值关联,将对应的关联信息进行储存。
优选地,所述预设含硫量具体为1.78%。
优选地,还包括:GGH差压控制单元,所述GGH差压控制单元用于执行以下步骤:
判断获取到的GGH差压是否大于第一预设GGH差压,若是,增大GGH冲洗频率,若否,保持当前的GGH冲洗频率。
优选地,还包括:GGH差压控制单元,所述GGH差压控制单元用于执行以下步骤:
判断获取到的GGH差压是否大于第一预设GGH差压,若是,进入步骤X,若否,保持当前的GGH冲洗频率;
其中,所述步骤X具体包括:
判断所述GGH差压是否大于第二预设GGH差压,若大于所述第二预设GGH差压,将GGH的冲洗方式调整为酸洗,并增大GGH冲洗频率,若不大于所述第二预设GGH差压,增大所述GGH冲洗频率。
本申请第二方面提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质用于存储程序代码,所述程序代码用于执行上述第一方面任一种所述的配煤方案调整单元执行的方法,还用于执行上述第一方面任一种所述的配煤方案调整单元与GGH差压控制单元执行的方法。
从以上技术方案可以看出,本申请实施例具有以下优点:
本申请实施例中,提供了一种燃煤电厂SO2超标控制系统,包括配煤方案调整单元,该单元可以执行以下方法:首先,根据预设的负荷值计算对应该预设负荷值的需求发热量;随后,在满足该需求发热量的前提下,可以根据各磨煤机对应的煤质的热值,确定各个磨煤机的给煤量;再根据磨煤机的给煤量与磨煤机分配的煤质的含硫量,计算所有的燃煤对应的总含硫量;根据总含硫量,计算所有磨煤机在最大给煤量下的平均含硫量,若计算出的平均含硫量不小于根据经验确定的预设含硫量,可以认为脱硫不可控,SO2排放浓度将超标,于是,对配煤方案进行调整,并重新计算新的配煤方案下的平均含硫量,直至计算得到的平均含硫量小于预设含硫量,则认为脱硫可控,配煤方案合理,以该配煤方案进行掺烧。
可见,本申请实施例提供的燃煤电厂SO2超标控制系统,通过调整配煤方案,并且以最大给煤量下的平均含硫量与经验预设含硫量进行比对,来判断配煤方案是否合理,从而能够通过调整,得到合理的配煤方案,将SO2超标次数控制在合理范围内,从根本上解决SO2超标问题。
附图说明
图1为本申请第一个实施例提供的燃煤电厂SO2超标控制系统中配煤方案调整单元执行方法的流程图;
图2为本申请第二个实施例提供的燃煤电厂SO2超标控制系统中配煤方案调整单元执行方法的流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
SO2排放浓度与多种因素相关,其中,锅炉燃煤的含硫量不合理是SO2排放浓度超标的根本因素。锅炉燃煤的含硫量与锅炉的配煤方案有直接关系。配煤方案就是选择不同煤质以一定比例进行参配的方案,由于不同煤质的含硫量不同,以不同的配煤方案进行掺烧,SO2排放浓度也会不同。若配煤方案不合理,SO2排放浓度便可能在一段时间内出现多次瞬时超标的情况。
本申请实施例提供了一种燃煤电厂SO2超标控制系统,其包括配煤方案调整单元,可以确定出合理的配煤方案,从根本上降低SO2排放浓度的超标次数。
具体的,可以参见图1,图1为本申请第一个实施例提供的燃煤电厂SO2超标控制系统中配煤方案调整单元执行方法的流程图,配煤方案调整单元用于执行的方法包括:
步骤101、根据预设负荷值,计算对应所述预设负荷值的需求发热量。
预设负荷值是对应发电机组的负荷值,通常而言,可以将其设定为发电机组满负荷运行时对应的负荷值。当然,也可以根据需要设定成其他的负荷值,以针对不同的负荷工况确定合理的配煤方案。
步骤102、在满足计算出的需求发热量的前提下,根据各磨煤机对应的煤质的热值,确定各磨煤机的给煤量。
需要说明的是,在需求发热量确定的情况下,可以确定该需求发热量对应的给煤量,需求发热量对应的给煤量可以认为是最小给煤量,实际的给煤量应当大于该最小给煤量,以保证能够承载预设负荷值对应的负荷。
由于在原始的配煤方案中,各磨煤机已经预先分配了对应的煤质,因此,在确定了欲要提供的发热量的情况下,需要的给煤量也可以确定,再结合各磨煤机对应煤质的热值,可以计算得出各磨煤机的给煤量。为便于理解,可以假定磨煤机有五台,则各磨煤机的给煤量应当满足以下条件:
A*QnerA+B*QnerB+C*QnerC+E*QnerE+F*QnerF=Qner总
其中,A~F分别表示五台磨煤机各自的给煤量(t/h),QnerA~QnerF分别表示各磨煤机对应的煤质的热值(KJ/kg)。
步骤103、根据各磨煤机的给煤量以及各磨煤机对应的煤质的含硫量,计算总含硫量。
为方便理解,此处仍然沿用上述步骤102中假定的例子进行说明,总含硫量可以按照以下公式进行计算:
S总=A*SA+B*SB+C*SC+E*SE+F*SF
其中,S总表示总含硫量,SA~SF表示各磨煤机对应的煤质的含硫量。
步骤104、根据计算出的总含硫量,计算各磨煤机在最大给煤量下的平均含硫量。
需要说明的是,本申请中,平均含硫量是在假定所有磨煤机均处于最大给煤量的情景下计算得出的,各磨煤机并非真的处于最大给煤量。通过这样的方式,计算出的平均含硫量在与后续的经验含硫量比对时,才具有参考价值。具体的,可以利用以下公式进行计算。
S平均=S总/(M×N)
其中,S平均为平均含硫量,S总为总含硫量,M为单台磨煤机的最大给煤量,N为磨煤机的台数。
步骤105、判断计算出的平均含硫量是否小于预设含硫量,若否,进入步骤106a,若是,进入步骤106b。
需要说明的是,预设含硫量是根据历史运行数据确定的经验数值,在本申请实施例中,其具体的数值为1.78%。若计算出的平均含硫量大于或等于1.78%,则认为脱硫不可控,SO2排放浓度将超标,在步骤106a中对配煤方案进行调整,调整后返回步骤102,重新计算新的配煤方案下的平均含硫量。若计算出的平均含硫量小于1.78%,进入步骤106b,认为脱硫可控,配煤方案合理,以该配煤方案进行掺烧。
步骤106a、调整配煤方案,返回步骤102。
步骤106b、以当前的配煤方案进行掺烧。
本申请第一个实施例中,提供了一种燃煤电厂SO2超标控制系统,包括配煤方案调整单元,该单元可以执行以下方法:首先,根据预设的负荷值计算对应该预设负荷值的需求发热量;随后,在满足该需求发热量的前提下,可以根据各磨煤机对应的煤质的热值,确定各个磨煤机的给煤量;再根据磨煤机的给煤量与磨煤机分配的煤质的含硫量,计算所有的燃煤对应的总含硫量;根据总含硫量,计算所有磨煤机在最大给煤量下的平均含硫量,若计算出的平均含硫量不小于根据经验确定的预设含硫量,可以认为脱硫不可控,SO2排放浓度将超标,于是,对配煤方案进行调整,并重新计算新的配煤方案下的平均含硫量,直至计算得到的平均含硫量小于预设含硫量,则认为脱硫可控,配煤方案合理,以该配煤方案进行掺烧。
可见,本申请实施例提供的燃煤电厂SO2超标控制系统,通过调整配煤方案来调控SO2排放浓度,并且以最大给煤量下的平均含硫量与经验预设含硫量进行比对,来判断配煤方案是否合理,从而能够通过调整,得到合理的配煤方案,将SO2超标次数控制在合理范围内,从根本上解决SO2超标问题。
以上为对本申请第一个实施例提供的燃煤电厂SO2超标控制系统的详细说明,下面请参见图2,图2为本申请第二个实施例提供的燃煤电厂SO2超标控制系统中配煤方案调整单元执行方法的流程图,配煤方案调整单元可以执行以下步骤:
步骤201、从预设负荷值组中提取一个负荷值作为预设负荷值。
考虑到不同负荷工况下的配煤方案是不同的,因此,可以从预设负荷值组中提取一个负荷值作为预设负荷值,预设负荷值组包括有各种负荷工况下对应的负荷值,从而能够确定不同负荷工况下对应的合理的配煤方案。
步骤202、根据预设负荷值,计算对应所述预设负荷值的需求发热量。
该步骤与上述第一个实施例中的步骤101相同,不再赘述。
步骤203、在满足计算出的需求发热量的前提下,根据各磨煤机对应的煤质的热值,确定各磨煤机的给煤量。
该步骤与上述第一个实施例中的步骤102相同,不再赘述。
步骤204、根据各磨煤机的给煤量以及各磨煤机对应的煤质的含硫量,计算总含硫量。
该步骤与上述第一个实施例中的步骤103相同,不再赘述。
步骤205、若计算出的总含硫量大于总含硫量限值,调整各磨煤机的给煤量,返回步骤步骤204,否则,进入步骤206。
由前文的说明可知,实际的给煤量应当大于对应需求发热量的最小给煤量,即实际的给煤量具有一个下限,但其同样具有一个上限,具体的,可以通过总含硫量来判断其是否超出该上限。
需要说明的是,总含煤量限值是根据SO2排放浓度限值以及预设负荷值下对应的风量计算得出,比如预设负荷值对应满负荷值时,满负荷额定风量可以通过以下公式计算得出:
V=D/ρ=3300x103kg/h÷1.22kg/Nm3=2682927Nm3/h
其中,V表示满负荷额定风量。
总含硫量则需要满足以下公式:
S总≤S限,S限=2800mg/Nm3*V
其中,2800mg/Nm3为符合环境排放标准的经验数据,S限表示总含硫量限值。
若总含硫量大于总含硫量限值,认为实际的给煤量过大,需要对应的调整各磨煤机的给煤量,再返回步骤204计算各磨煤机对应的新的给煤量下的总含硫量,直至符合S总≤S限的条件,进入步骤206。
步骤206、根据计算出的总含硫量,计算各磨煤机在最大给煤量下的平均含硫量。
该步骤与上述第一个实施例中的步骤104相同,不再赘述。
步骤207、判断计算出的平均含硫量是否小于预设含硫量,若否,进入步骤208a,若是,进入步骤208b。
该步骤与上述第一个实施例中的步骤105相同,不再赘述。
步骤208a、调整配煤方案,返回步骤102。
步骤208b、若是,以当前的配煤方案进行掺烧。
步骤209、将当前的配煤方案与预设负荷值关联,将对应的关联信息进行储存。
由于预设负荷值可以对应不同的负荷工况进行设定,因此将配煤方案与预设负荷值关联,将对应的关联信息进行储存,可以汇总不同的负荷工况对应的配煤方案,做到精细化调整。
进一步,本实施例提供的燃煤电厂SO2超标控制系统还包括有GGH(烟气-烟气再热器)差压控制单元,GGH差压控制单元可以用于执行以下步骤:
判断获取到的GGH差压是否大于第一预设GGH差压,若是,增大GGH冲洗频率,若否,保持当前的GGH冲洗频率。
由于目前的脱硫系统大多采用石灰石-石膏湿法脱硫,随着运行时间的增加,GGH处的堵塞将越来越严重,引起GGH差压增大。如此,原烟气会更容易漏入净烟气,导致SO2浓度升高且波动大,瞬时超标次数增多。
可以通过对GGH进行冲洗,以防止其堵塞。当GGH压差大于第一预设GGH差压时,比如大于1000Pa时,可以增加其冲洗频率,比如将高压水冲洗频率改为第二个中班冲洗一轮。进一步的,还可以设置第三预设GGH差压,比如,若GGH差压持续上升至1300Pa时,可以再次提高冲洗频率,将高压水冲洗频率改为每个中班都冲洗一轮。若GGH差压仍然无法下降,则需要机组限负荷运行。
以上是GGH差压控制单元执行的第一种方法,本实施例还提供第二种可行的GGH差压控制单元执行的方法,包括步骤:
判断GGH差压是否大于第二预设GGH差压,若大于第二预设GGH差压,将GGH的冲洗方式调整为酸洗,并增大GGH冲洗频率,若不大于第二预设GGH差压,增大GGH冲洗频率。
本申请第二个实施例中,提供了一种燃煤电厂SO2超标控制系统,包括配煤方案调整单元,该单元可以执行以下方法:首先,根据预设的负荷值计算对应该预设负荷值的需求发热量;随后,在满足该需求发热量的前提下,可以根据各磨煤机对应的煤质的热值,确定各个磨煤机的给煤量;再根据磨煤机的给煤量与磨煤机分配的煤质的含硫量,计算所有的燃煤对应的总含硫量;根据总含硫量,计算所有磨煤机在最大给煤量下的平均含硫量,若计算出的平均含硫量不小于根据经验确定的预设含硫量,可以认为脱硫不可控,SO2排放浓度将超标,于是,对配煤方案进行调整,并重新计算新的配煤方案下的平均含硫量,直至计算得到的平均含硫量小于预设含硫量,则认为脱硫可控,配煤方案合理,以该配煤方案进行掺烧。
还包括GGH差压控制单元,通过调整GGH的冲洗方式或冲洗频率,降低GGH差压,有效减少SO2排放浓度的瞬时超标次数。
可见,本申请实施例提供的燃煤电厂SO2超标控制系统,通过调整配煤方案来调控SO2排放浓度,并且以最大给煤量下的平均含硫量与经验预设含硫量进行比对,来判断配煤方案是否合理,从而能够通过调整,得到合理的配煤方案,将SO2超标次数控制在合理范围内,从根本上解决SO2超标问题。
以上为对本申请第二个实施例提供的燃煤电厂SO2超标控制系统的详细说明。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质,用于存储程序代码,该程序代码用于前述第一实施例中所述的配煤方案调整单元执行的方法,还用于执行第二个实施例中所述的配煤方案调整单元与GGH差压控制单元执行的方法。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统,装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
本申请的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)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,以便这里描述的本申请的实施例例如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。
应当理解,在本申请中,“至少一个(项)”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,用于描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,“A和/或B”可以表示:只存在A,只存在B以及同时存在A和B三种情况,其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,a,b或c中的至少一项(个),可以表示:a,b,c,“a和b”,“a和c”,“b和c”,或“a和b和c”,其中a,b,c可以是单个,也可以是多个。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统,装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,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,仅仅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,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
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网络单元上。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,在本申请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,本申请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(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请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、移动硬盘、只读存储器(英文全称:Read-OnlyMemory,英文缩写:ROM)、随机存取存储器(英文全称:Random Access Memory,英文缩写:RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,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申请各实施例技术方案的精神和范围。