CN109966870A - 发电厂脱硫系统二氧化硫排放量适应性控制方法 - Google Patents
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Abstract
发电厂脱硫系统二氧化硫排放量适应性控制方法,属于发电技术领域,本发明为解决现有脱硫装置中浆液pH与SO2脱除率不匹配的问题。本发明所述发电厂脱硫系统二氧化硫排放量适应性控制方法,实时监测脱硫系统吸收塔出口的二氧化硫的排放量,根据实时监测的二氧化硫监测值调整pH设定值,按照pH设定值实时调整pH控制值,将pH控制值输出至吸收塔pH控制器,实现根据pH设定值对二氧化硫排放量的适应性控制。本发明用于对脱硫系统的二氧化硫排放量进行控制。
Description
技术领域
本发明涉及一种发电厂脱硫系统二氧化硫排放量适应性控制方法,属于发电技术领域。
背景技术
二氧化硫(SO2)排入大气会产生酸雨破坏环境,近几年,随着人们环境保护意识的提高,SO2排放逐步成为我国工业废气污染排放的重要控制指标。火力电厂作为一次能源消耗大户,是SO2排放的主要来源,为了降低SO2排放量,电厂不断加强机组SO2的减排力度,采用的是安装烟气脱硫装置的方式。
目前,机组烟气脱硫技术日趋成熟。其中,广泛采用的湿法脱硫技术的脱硫效率能够高达85%-90%。但是,由于烟气排放量巨大,最终排入大气的SO2总量仍不容小觑。因此,进一步提高脱硫效率,减小SO2排放量仍是研究的重点。在广泛应用的湿法脱硫装置中,石灰石浆液的pH是整个控制系统中的重要参数,pH过高或过低都会影响脱硫产品(石膏)的品质或脱硫效率,而目前pH控制系统具有大惯性、纯滞后、非线性等特点。为了改善控制特性,学者们进行了大量深入细致的研究:
例如,在控制系统中引入模糊控制或Smith预估控制;
再例如,一些学者将基于支持向量机或神经网络等一系列机器学习算法引入控制系统;
再例如,运用最小二乘法对系统进行辨识或者是构建以脱硫效率为输出量的最小二乘支持向量机(LS-SVM)脱硫效率的预测模型,对机组氨法烟气脱硫装置的脱硫效率进行了预测评判;
再例如,还有一些学者从被控制变量入手,通过改变石灰石浆液特性来达到更好脱硫效果的目的,如投加脱硫添加剂等。
上述这些方法都取得了一定的优化效果,但在实际应用中仍存在各种各样的问题,最终对浆液pH控制所带来的优化效果并不明显。例如,把Smith预估器运用于吸收塔浆液pH控制系统虽然提高了系统调节的快速响应性和稳定性,但在实际运用过程中,保持石膏浆液的pH稳定并不能保证稳定的SO2脱除率。即当脱硫工况发生改变时,石膏浆液pH不变,而脱硫吸收塔出口SO2仍超标,运行人员必须手动调整pH设定值,这往往是不及时的。同时,脱硫吸收塔出口SO2低值运行时仍保持较高的pH会造成石灰石浆液量浪费以及设备运行费用过高的问题。
因此,寻找一种适应脱硫中工况波动,在保证SO2低值运行的同时,保持设备经济性的控制方法或策略势在必行。
发明内容
本发明目的是为了解决现有脱硫装置中浆液pH与SO2脱除率不匹配的问题,提供了一种发电厂脱硫系统二氧化硫排放量适应性控制方法。
本发明所述发电厂脱硫系统二氧化硫排放量适应性控制方法,实时监测脱硫系统吸收塔出口的二氧化硫的排放量,根据实时监测的二氧化硫监测值调整pH设定值,按照pH设定值实时调整pH控制值,将pH控制值输出至吸收塔pH控制器,实现根据pH设定值对二氧化硫排放量的适应性控制。
优选的,根据实时监测的二氧化硫监测值调整pH设定值,按照pH设定值实时调整pH控制值的具体过程为:
S1、将吸收塔出口处的二氧化硫监测值与二氧化硫设定值做差,差值通过f1(x)函数模块获得中间变量B:
S2、将吸收塔出口处的pH监测值pvpH与S1获取的中间变量B做差,获得中间变量C:
C=pvpH-B;
S3、S2获得中间变量C作为切换开关第一通道的输入数据,切换开关的输出数据D作为切换开关第二通道的输入数据;
判断脱硫系统的控制状态,投入手动控制时,切换开关的输出数据D为第一通道的输入数据,D=C,投入自动控制时,切换开关的输出数据D为第二通道的输入数据,D=D;
S4、将S3获取的切换开关输出数据D与中间变量B做和,获得中间变量E:
E=D+B,
并将E作为pH设定值sppH:
sppH=E;
S5、将pH监测值pvpH与S4获取的pH设定值sppH做差,差值作为pH控制值,将pH控制值输入吸收塔pH控制器。
优选的,S3所述判断脱硫系统的控制状态,
当投入手动控制时,切换开关的输出数据D=C=pvpH-B;
当投入自动控制时,D=D,切换开关的输出数据D自保持,此时D为切换开关由手动控制切换为自动控制瞬间的中间变量差值,即D=A0-B0,且保持恒定,其中,A0表示pvpH在切换时刻的瞬时值,B0表示B在切换时刻的瞬时值。
本发明的优点:本发明提出了一种发电厂脱硫系统二氧化硫排放量适应性控制方法,利用吸收塔出口处的二氧化硫监测值调整浆液的pH值,与传统的pH值控制系统仅用于维持pH的稳定不同,本发明提出的控制方法实现了pH跟随吸收塔出口的二氧化硫监测值动态调整的功能,利用吸收塔出口的二氧化硫监测值调整浆液的pH值,在工况波动时,保证二氧化硫低值运行,具有很强的实际应用价值,其优点在于:
1、在吸收塔出口二氧化硫监测值的高值运行时,提高pH以提升吸收塔二氧化硫的吸收效果;
2、在吸收塔出口二氧化硫监测值的低值运行时,pH保持低值运行,提高石灰石浆液的利用效果,减少石灰石的浪费,降低设备运行的费用,提升脱硫装置运行的经济性能。
附图说明
图1是本发明所述发电厂脱硫系统二氧化硫排放量适应性控制方法的原理框图。
具体实施方式
具体实施方式一:下面结合图1说明本实施方式,本实施方式所述发电厂脱硫系统二氧化硫排放量适应性控制方法,其特征在于,实时监测脱硫系统吸收塔出口的二氧化硫的排放量,根据实时监测的二氧化硫监测值调整pH设定值,按照pH设定值实时调整pH控制值,将pH控制值输出至吸收塔pH控制器,实现根据pH设定值对二氧化硫排放量的适应性控制。
具体实施方式二:下面结合图1说明本实施方式,本实施方式对实施方式一作进一步说明,根据实时监测的二氧化硫监测值调整pH设定值,按照pH设定值实时调整pH控制值的具体过程为:
S1、将吸收塔出口处的二氧化硫监测值与二氧化硫设定值做差,差值通过f1(x)函数模块获得中间变量B:
S2、将吸收塔出口处的pH监测值pvpH与S1获取的中间变量B做差,获得中间变量C:
C=pvpH-B;
S3、S2获得中间变量C作为切换开关第一通道的输入数据,切换开关的输出数据D作为切换开关第二通道的输入数据;
判断脱硫系统的控制状态,投入手动控制时,切换开关的输出数据D为第一通道的输入数据,D=C,投入自动控制时,切换开关的输出数据D为第二通道的输入数据,D=D;
S4、将S3获取的切换开关输出数据D与中间变量B做和,获得中间变量E:
E=D+B,
并将E作为pH设定值sppH:
sppH=E;
S5、将pH监测值pvpH与S4获取的pH设定值sppH做差,差值作为pH控制值,将pH控制值输入吸收塔pH控制器。
具体实施方式三:下面结合图1说明本实施方式,本实施方式对实施方式二作进一步说明,S1所述f1(x)函数模块的函数f1(x)的获取方法为:
在机组额定工况下,改变pH时,二氧化硫监测值发生改变,pH的变化值分别为y1、y2、y3、y4、y5,二氧化硫监测值对应的变化值分别为x1、x2、x3、x4、x5,则:
f1(x)=(x1,x2,x3,x4,x5)→(y1,y2,y3,y4,y5)。
具体实施方式四:下面结合图1说明本实施方式,本实施方式对实施方式三作进一步说明,x5的取值为实际运行过程中的二氧化硫监测值的最大值,x1的取值为实际运行过程中的二氧化硫监测值的最小值,x2、x3和x4的取值在x1和x5之间呈等差数列。
具体实施方式五:下面结合图1说明本实施方式,本实施方式对实施方式一、二、三或四作进一步说明,S3所述判断脱硫系统的控制状态,
当投入手动控制时,切换开关的输出数据D=C=pvpH-B;
当投入自动控制时,D=D,切换开关的输出数据D自保持,此时D为切换开关由手动控制切换为自动控制瞬间的中间变量差值,即D=A0-B0,且保持恒定,其中,A0表示pvpH在切换时刻的瞬时值,B0表示B在切换时刻的瞬时值。
本发明中,S3所述判断脱硫系统的控制状态,投入手动控制时,切换开关的输出数据D为第一通道的输入数据,D=C=pvpH-B,然后将D与中间变量B做和,获得中间变量E:E=D+B=pvpH-B+B=pvpH,然后将pH监测值pvpH与S4获取的pH设定值sppH做差,则手动控制时控制器接收的pH设定值与实测值之间的偏差信号为E-pvpH=pvpH-pvpH=0,控制器不作用。当投入自动控制时,切换开关的输出数据D为第二通道的输入数据,D=D,切换开关的输出数据自保持,D为切换开关由手动控制切换为自动控制瞬间中间变量的差值,即D=A0-B0,且保持恒定,A0表示pvpH在该时刻的瞬时值,B0表示B在该时刻的瞬时值,然后经过S4,获得中间变量E:E=D+B=A0-B0+B,其中,A0-B0为定值,在S5中,自动控制时控制器接收的pH设定值与实测值之间的偏差信号为E-pvpH=B+D-pvpH=B-pvpH+A0-B0。其中,B来自二氧化硫监测值,表征二氧化硫的变化,pvpH来自pH监测值,表征pH的变化。输入pH控制器的偏差信号中仅有两个变量pvpH和B,分别表征pH监测值和二氧化硫监测值,因此,以A0-B0+B为pH设定值,可以实现利用吸收塔出口二氧化硫监测值调整pH的目的。
Claims (5)
1.发电厂脱硫系统二氧化硫排放量适应性控制方法,其特征在于,实时监测脱硫系统吸收塔出口的二氧化硫的排放量,根据实时监测的二氧化硫监测值调整pH设定值,按照pH设定值实时调整pH控制值,将pH控制值输出至吸收塔pH控制器,实现根据pH设定值对二氧化硫排放量的适应性控制。
2.根据权利要求1所述的发电厂脱硫系统二氧化硫排放量适应性控制方法,其特征在于,根据实时监测的二氧化硫监测值调整pH设定值,按照pH设定值实时调整pH控制值的具体过程为:
S1、将吸收塔出口处的二氧化硫监测值与二氧化硫设定值做差,差值通过f1(x)函数模块获得中间变量B:
S2、将吸收塔出口处的pH监测值pvpH与S1获取的中间变量B做差,获得中间变量C:
C=pvpH-B;
S3、S2获得中间变量C作为切换开关第一通道的输入数据,切换开关的输出数据D作为切换开关第二通道的输入数据;
判断脱硫系统的控制状态,投入手动控制时,切换开关的输出数据D为第一通道的输入数据,D=C,投入自动控制时,切换开关的输出数据D为第二通道的输入数据,D=D;
S4、将S3获取的切换开关输出数据D与中间变量B做和,获得中间变量E:
E=D+B,
并将E作为pH设定值sppH:
sppH=E;
S5、将pH监测值pvpH与S4获取的pH设定值sppH做差,差值作为pH控制值,将pH控制值输入吸收塔pH控制器。
3.根据权利要求2所述的发电厂脱硫系统二氧化硫排放量适应性控制方法,其特征在于,S1所述f1(x)函数模块的函数f1(x)的获取方法为:
在机组额定工况下,改变pH时,二氧化硫监测值发生改变,pH的变化值分别为y1、y2、y3、y4、y5,二氧化硫监测值对应的变化值分别为x1、x2、x3、x4、x5,则:
f1(x)=(x1,x2,x3,x4,x5)→(y1,y2,y3,y4,y5)。
4.根据权利要求3所述的发电厂脱硫系统二氧化硫排放量适应性控制方法,其特征在于,x5的取值为实际运行过程中的二氧化硫监测值的最大值,x1的取值为实际运行过程中的二氧化硫监测值的最小值,x2、x3和x4的取值在x1和x5之间,x1,x2,x3,x4,x5呈等差数列。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的发电厂脱硫系统二氧化硫排放量适应性控制方法,其特征在于,S3所述判断脱硫系统的控制状态,
当投入手动控制时,切换开关的输出数据D=C=pvpH-B;
当投入自动控制时,D=D,切换开关的输出数据D自保持,此时D为切换开关由手动控制切换为自动控制瞬间的中间变量差值,即D=A0-B0,且保持恒定,其中,A0表示pvpH在切换时刻的瞬时值,B0表示B在切换时刻的瞬时值。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111068503A (zh) * | 2019-12-17 | 2020-04-28 | 浙江天地环保科技有限公司 | 一种烟气超低排放后脱硫系统石灰石供浆精准调节控制器及控制方法 |
CN113648800A (zh) * | 2021-08-16 | 2021-11-16 | 浙江浩普智能科技有限公司 | 一种湿法脱硫pH值预测控制方法及系统 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1121189A4 (en) * | 1998-08-06 | 2002-01-16 | Delores Pircon | METHOD FOR DESULFURING GAS AND REDUCING SMOKE FORMATION |
CN201955671U (zh) * | 2010-12-17 | 2011-08-31 | 于明 | 火电厂脱硫吸收塔pH值与脱硫剂供给的远程监控系统 |
CN102743972A (zh) * | 2012-07-31 | 2012-10-24 | 浙江省电力公司电力科学研究院 | 一种脱硫系统石灰石浆液pH值控制器 |
CN104020795A (zh) * | 2014-05-26 | 2014-09-03 | 国家电网公司 | 一种防止火电厂脱硫系统pH值突变的方法 |
-
2019
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1121189A4 (en) * | 1998-08-06 | 2002-01-16 | Delores Pircon | METHOD FOR DESULFURING GAS AND REDUCING SMOKE FORMATION |
CN201955671U (zh) * | 2010-12-17 | 2011-08-31 | 于明 | 火电厂脱硫吸收塔pH值与脱硫剂供给的远程监控系统 |
CN102743972A (zh) * | 2012-07-31 | 2012-10-24 | 浙江省电力公司电力科学研究院 | 一种脱硫系统石灰石浆液pH值控制器 |
CN104020795A (zh) * | 2014-05-26 | 2014-09-03 | 国家电网公司 | 一种防止火电厂脱硫系统pH值突变的方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
程启明: "火电厂石灰石/石膏湿法烟气脱硫技术中的关键控制系统", 《上海电力学院学报》 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111068503A (zh) * | 2019-12-17 | 2020-04-28 | 浙江天地环保科技有限公司 | 一种烟气超低排放后脱硫系统石灰石供浆精准调节控制器及控制方法 |
CN113648800A (zh) * | 2021-08-16 | 2021-11-16 | 浙江浩普智能科技有限公司 | 一种湿法脱硫pH值预测控制方法及系统 |
CN113648800B (zh) * | 2021-08-16 | 2022-05-31 | 浙江浩普智能科技有限公司 | 一种湿法脱硫pH值预测控制方法及系统 |
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