CN111530278B - 一种脱硝控制方法、装置及锅炉脱硝控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种脱硝控制方法,包含:获取当前脱硝装置入口NOx浓度;根据当前脱硝装置入口NOx浓度与NOx设定浓度,计算浓度偏差值α;确定浓度偏差值α是否在数值范围(0mg/Nm3,100mg/Nm3)之内;在确定浓度偏差值α在所述数值范围之内的情况下,将根据浓度偏差值α生成的锅炉运行参数控制指令发送到锅炉运行参数控制装置。本发明所述方法将上、下游的锅炉和脱硝装置进行联调联控,一方面解决了燃料NOX源头的总量调控,大大降低了脱硝还原装置的运行压力和投资建造成本,同时为脱硝还原装置的精准喷氨调控创造有利条件。
Description
技术领域
本发明涉及火力发电厂环保领域,具体涉及一种脱硝控制方法、装置及锅炉脱硝控制系统。
背景技术
火电厂燃煤产生的氮氧化物(NOx)是大气中主要污染源之一。为了降低NOx的排放,现有技术中一般采用催化还原(SCR)锅炉烟气脱硝系统对燃煤烟气中的NOx进行脱除。SCR锅炉烟气脱硝系统中的喷氨控制原理示意图如图1所示。氨罐提供需要还原剂(液氨、尿素、氨水等)通过还原剂热解器,混入稀释风,喷入锅炉烟道内,锅炉烟道出口连接SCR反应器。烟气在SCR反应器中的脱硝催化剂作用下,完成NOx脱除过程。为了精准控制喷氨量,控制器通过入口NOx检测装置获得的NOx浓度和锅炉负荷复核计算得到的锅炉烟气量计算得到入口NOx总量;根据出口NOx检测装置设定的NOx浓度,作为精准喷氨脱硝反馈控制,控制器计算出需要的喷氨量,并将喷氨量指令发给喷氨调节控制装置控制喷氨阀门开度。
现有技术的喷氨控制方法是被动接受并调节锅炉产生的NOx,未将NOx调节控制方法前移至锅炉燃烧端,即未对NOx产生源头进行调控,致使整个NOx调控策略和方法不先进,治标不治本。
发明内容
本发明针对现有技术中的上述问题,提出了一种脱硝控制方法、装置及锅炉脱硝控制系统。
为了达到此目的,本发明采用以下技术方案:
本发明第一方面提供一种脱硝控制方法,包含如下步骤:
获取当前脱硝装置入口NOx浓度;
根据当前脱硝装置入口NOx浓度与NOx设定浓度,计算浓度偏差值α;
确定浓度偏差值α是否在数值范围(0mg/Nm3,100mg/Nm3)之内;
在确定浓度偏差值α在所述数值范围之内的情况下,将根据浓度偏差值α生成的锅炉运行参数控制指令发送到锅炉运行参数控制装置。
进一步地,根据当前脱硝装置入口NOx浓度与NOx设定浓度,计算浓度偏差值α,具体包括:
获取当前锅炉负荷,在确定当前时刻锅炉负荷相对于前一时刻的锅炉负荷发生改变,或者确定当前时刻脱硝装置入口NOx浓度相对于前一时刻的脱硝装置入口NOx浓度发生改变的情况下,根据当前脱硝装置入口NOx浓度与NOx设定浓度,计算浓度偏差值α。
本发明所述确定当前时刻锅炉负荷相对于前一时刻的锅炉负荷发生改变的情况具体包含锅炉负荷的变高或变低,所述确定当前时刻脱硝装置入口NOx浓度相对于前一时刻的脱硝装置入口NOx浓度发生改变的情况具体包含脱硝装置入口NOx浓度变化过高或过低。
进一步地,所述锅炉运行参数控制装置包含送风量控制装置、引风量控制装置和燃料量控制装置。
本发明所述方法通过将脱硝装置入口NOx浓度与NOx设定浓度进行比对得到的浓度偏差值α,将根据浓度偏差值α生成的锅炉运行参数控制指令发送到锅炉运行参数控制装置对送风量、引风量和燃料量等锅炉运行参数进行调节,可消除锅炉后续装置喷氨的过量或欠调的风险,缓解后续装置的粘附堵塞和腐蚀危害,可确保NOx环保达标排放。
进一步地,如果α<0或α>100mg/Nm3,则不对所述浓度偏差值α生成的控制指令进行发送。具体的一个实例,本发明所述浓度偏差值α是通过当前脱硝装置入口NOx浓度减去NOx设定浓度得到的。
进一步地,在确定浓度偏差值α在所述数值范围之内的情况下,根据浓度偏差值α生成的锅炉运行参数控制指令发送到锅炉运行参数控制装置,具体包含:
根据所述浓度偏差值α和调整系数β,计算偏差调整值μ;
将根据所述偏差调整值μ生成的锅炉运行参数控制指令发送到所述锅炉运行参数控制装置。
进一步地,根据所述浓度偏差值α和调整系数β,计算偏差调整值μ,具体包括:
根据浓度偏差值和调整系数β的预设映射关系,计算偏差调整值μ;其中,所述预设映射关系包括:
如果0<浓度偏差值<20mg/Nm3,则β=1;
如果20<浓度偏差值<50mg/Nm3,则β=0.8;
如果50<浓度偏差值<100mg/Nm3,则β=0.5。
本发明所述方法中,所述送风量控制装置按照浓度偏差值α越大,送风量降低越多作正调节。
进一步地,所述NOx设定浓度包含脱硝装置出口最低NOx设定浓度或烟囱出口最低NOx设定浓度。为了达到环保标准,避免环保超标事件的发生,优选烟囱出口最低NOx设定浓度。
进一步地,所述方法还包含:获取当前锅炉烟气流量和当前脱硝装置出口NOx浓度,根据所述当前脱硝装置入口NOx浓度、所述当前脱硝装置出口NOx浓度、所述当前锅炉烟气流量和脱硝效率设定值计算喷氨量,将根据喷氨量生成的控制指令发送到喷氨控制装置。
本发明所述一个喷氨量的计算方法实例包含:
(1)通过将当前脱硝装置入口NOx浓度与当前锅炉烟气流量相乘得到NOx的输入总量Q(mg/h)。数学表达公式:
Q(mg/h)=NOX浓度(mg/Nm3)×锅炉烟气量(Nm3/h),
(2)设定脱硝装置NOX出口检测装置的NOX浓度。设定过程中,通常需要保证脱硝效率和出口NOX排放浓度指标(如脱硝效率>80%以上,出口NOX浓度满足超低排放指标要求)
(2)根据反应原理4NO+4NH3+O2=4N2+6H2O;4NO2+2NH3+O2=3N2+6H2O;分别计算出脱除一氧化氮和二氧化氮所需理论喷氨总量,
(3)结合脱硝效率设定值(默认为80%,可人为设定),用脱硝效率设定值与测量偏差值,进行偏差量闭环控制调节。其中实际所需喷氨量=理论喷氨总量×脱硝效率,
(4)将实际喷氨量生成的控制指令发送给本发明所述喷氨调节控制装置,喷氨调节控制装置按照阀门特性曲线,调整喷氨阀门的开度。
进一步地,所述方法还包含:获取当前脱硝装置出口NOx浓度和当前锅炉烟气温度,将当前脱硝装置出口NOx浓度与脱硝装置出口NOx设定浓度值进行比对,将当前锅炉烟气温度和锅炉烟气设定温度进行比对,得到比对结果,根据比对结果向喷氨控制装置发送喷氨指令。
本发明所述的一个具体实例为,在发电机组启动时,如果当前脱硝装置出口NOx浓度>100mg/Nm3,当前锅炉烟气温度>200℃,则向喷氨控制装置发送最小喷氨阀门开度指令;如果当前脱硝装置出口NOx浓度<100mg/Nm3,则向喷氨控制装置发送闭锁喷氨阀门指令;如果当前脱硝装置出口NOx浓度>290℃,则向喷氨控制装置发送解除喷氨阀门闭锁指令。
本发明第二方面提供一种脱硝控制装置,包含:
存储模块,用于存储NOx设定浓度;
接收模块,用于获取当前脱硝装置入口NOx浓度;
计算模块,用于根据当前脱硝装置入口NOx浓度与NOx设定浓度,计算浓度偏差值α;
确定模块,用于确定浓度偏差值α是否在数值范围(0mg/Nm3,100mg/Nm3)之内;
发送模块,用于在确定浓度偏差值α在所述数值范围之内的情况下,将根据浓度偏差值α生成的锅炉运行参数控制指令发送到燃烧器运行参数控制装置。
本发明第三方面提供一种脱硝控制装置,包含:
存储模块,用于存储NOx设定浓度;
接收模块,用于获取当前锅炉负荷和当前脱硝装置入口NOx浓度;
第一确定模块,用于确定当前时刻锅炉负荷相对于前一时刻的锅炉负荷是否发生改变,或者确定当前时刻脱硝装置入口NOx浓度相对于前一时刻的脱硝装置入口NOx浓度是否发生改变;
计算模块,用于在确定当前时刻锅炉负荷相对于前一时刻的锅炉负荷发生改变,或者确定当前时刻脱硝装置入口NOx浓度相对于前一时刻的脱硝装置入口NOx浓度发生改变的情况下,根据当前脱硝装置入口NOx浓度与NOx设定浓度,计算浓度偏差值α;
第二确定模块,用于确定浓度偏差值α是否在数值范围(0mg/Nm3,100mg/Nm3)之内;
发送模块,用于在确定浓度偏差值α在所述数值范围之内的情况下,将根据浓度偏差值α生成的锅炉运行参数控制指令发送到锅炉运行参数控制装置。
本发明第四方面提供一种脱硝控制装置,包含:
存储模块,用于存储NOx设定浓度和脱硝效率设定值;
接收模块,用于获取当前脱硝装置入口NOx浓度、当前脱硝装置出口NOx浓度和当前锅炉烟气流量;
计算模块,用于根据当前脱硝装置入口NOx浓度与NOx设定浓度,计算浓度偏差值α,以及用于根据当前脱硝装置入口NOx浓度、当前脱硝装置出口NOx浓度、当前锅炉烟气流量和脱硝效率设定值计算喷氨量;
确定模块,用于确定浓度偏差值α是否在数值范围(0mg/Nm3,100mg/Nm3)之内;
发送模块,用于将根据喷氨量生成的控制指令发送到喷氨控制装置,以及用于在确定浓度偏差值α在所述数值范围之内的情况下,将根据浓度偏差值α生成的锅炉运行参数控制指令发送到锅炉运行参数控制装置。
本发明第五方面提供一种脱硝控制装置,包含:
存储模块,用于存储NOx设定浓度和脱硝效率设定值;
接收模块,用于获取当前锅炉负荷、当前脱硝装置入口NOx浓度、当前脱硝装置出口NOx浓度和当前锅炉烟气流量;
第一确定模块,用于确定当前时刻锅炉负荷相对于前一时刻的锅炉负荷是否发生改变,或者确定当前时刻脱硝装置入口NOx浓度相对于前一时刻的脱硝装置入口NOx浓度是否发生改变;
计算模块,用于根据当前脱硝装置入口NOx浓度、当前脱硝装置出口NOx浓度、当前锅炉烟气流量和脱硝效率设定值计算喷氨量,以及用于在确定当前时刻锅炉负荷相对于前一时刻的锅炉负荷发生改变,或者确定当前时刻脱硝装置入口NOx浓度相对于前一时刻的脱硝装置入口NOx浓度发生改变的情况下,根据当前脱硝装置入口NOx浓度与NOx设定浓度,计算浓度偏差值α;
第二确定模块,用于确定浓度偏差值α是否在数值范围(0mg/Nm3,100mg/Nm3)之内;
发送模块,用于将根据喷氨量生成的控制指令发送到喷氨控制装置,以及用于在确定浓度偏差值α在所述数值范围之内的情况下,将根据浓度偏差值α生成的锅炉运行参数控制指令发送到锅炉运行参数控制装置。
本发明所述脱硝控制装置具体包含但不限于DCS系统、PLC系统、其他运行软件的终端或服务器。
本发明第六方面提供一种锅炉脱硝控制系统,包含锅炉炉膛、脱硝装置、磨煤机、送风机、吸风机、送风量控制装置、引风量控制装置、燃料量控制装置、喷氨控制装置、还原剂热解器和如上所述的脱硝控制装置,其中,脱硝控制装置分别与送风量控制装置、引风量控制装置、燃料量控制装置和喷氨控制装置进行通讯连接。
本发明所述通讯连接是指一种连接方式,通过信号的传输交互,在连接的设备之间构成通讯。通讯连接包括有线连接和无线连接。
进一步地,所述送风机与锅炉炉膛之间通过管路连接,管路上设置送风量阀门,所述送风量控制装置与送风机或送风量阀门通讯连接;
所述脱硝装置的入口与锅炉的烟道出口连接,所述吸风机与脱硝装置出口通过管路连接,管路上设置吸风量阀门,所述吸风量控制装置与吸风机或吸风量阀门通讯连接;
所述磨煤机与锅炉炉膛之间通过管路连接,管路上设置燃料量阀门,所述燃料量控制装置与燃料量阀门通讯连接;
所述还原剂热解器与锅炉的烟道之间通过管路连接,管路上设置喷氨阀门,所述喷氨控制装置与喷氨阀门通讯连接。
本发明所述的送风量控制装置接收脱硝控制装置发送的根据浓度偏差值α生成的控制指令,并根据该指令对送风机电机或动叶进行调节,或者对送风量阀门进行调节,以控制送风机的送风量。
本发明所述的引风量控制装置接收脱硝控制装置发送的根据浓度偏差值α生成的控制指令,并根据该指令对吸风机电机或动叶进行调节,或者对引风量阀门进行调节,以控制吸风机的吸风量。
本发明所述的燃料量控制装置接收脱硝控制装置发送的根据浓度偏差值α生成的控制指令,并根据该指令对对燃料量阀门进行调节,以控制磨煤机的给煤量。
本发明所述的喷氨控制装置接收脱硝控制装置发送的根据喷氨量生成的控制指令或其他喷氨指令,并根据该指令对燃料量阀门进行调节,以控制还原剂热解器的喷氨量。
进一步地,本发明所述的锅炉脱硝控制系统包含脱硝装置入口NOx浓度检测装置,脱硝装置出口NOx浓度检测装置,烟囱出口NOx浓度检测装置,设置在锅炉内部的烟气流量检测装置和烟气温度检测装置。这些装置与本发明所述的脱硫控制装置通讯连接,分别向脱硫控制装置发送脱硝装置入口NOx浓度信号、脱硝装置出口NOx浓度信号、烟囱出口NOx浓度信号、锅炉烟气流量信号和锅炉烟气温度信号。这些装置可选择本领域的常规设备,例如浓度检测仪、温度传感器、流量检测仪等。
与现有技术相比,本发明存在以下有益效果:
(1)将上、下游的锅炉和脱硝装置进行联调联控,一方面解决了燃料NOX源头的总量调控,大大降低了脱硝还原装置的运行压力和投资建造成本,同时为脱硝还原装置的精准喷氨调控,创造有利条件。全脱硝工艺流程的安全、经济、环保得到极大的效能提升。
(2)在保障发电机组安全性的前提下,机组优先通过燃烧调整,降低NOX产生总量,其次是通过喷氨量来调控脱硝效果,避免脱硝还原剂的浪费与过量喷氨带来的危害。
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,构成本发明的一部分,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为现有技术喷氨控制原理示意图。
图2为本发明实施例提供的脱硝控制方法具体实现流程图。
图3为本发明实施例提供的第一个脱硝控制装置的结构示意图。
图4为本发明实施例提供的第二个脱硝控制装置的结构示意图。
图5为本发明实施例提供的第三个脱硝控制装置的结构示意图。
图6为本发明实施例提供的第四个脱硝控制装置的结构示意图。
图7为本发明实施例提供的锅炉脱硝控制系统的结构示意图。
附图7中各附图标记:
1-锅炉炉膛;2-SCR反应器;3-脱硝控制装置;4-还原剂热解器;5-氨罐;6-喷氨控制装置;7-磨煤机;8-送风机;9-吸风机;10-送风量控制装置;11-燃料量控制装置;12-引风量控制装置;13-烟囱;S1-入口NOx浓度检测仪;S2-出口NOx浓度检测仪;S3-烟囱出口NOx浓度检测仪;S4-烟气温度传感器;S5-烟气流量检测仪;M1-喷氨阀门;M2-燃料量阀门;M3-送风量阀门;M4-引风量阀门。
附图7中的实线表示系统管路连接,虚线表示通讯连接。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。
如图2所示,本发明提供的一种脱硝控制方法的具体实例,包含:
201、获取当前脱硝装置入口NOx浓度;
202、根据当前脱硝装置入口NOx浓度与NOx设定浓度,计算浓度偏差值α;
203、确定浓度偏差值α是否在数值范围(0mg/Nm3,100mg/Nm3)之内;
204、在确定浓度偏差值α在所述数值范围之内的情况下,将根据浓度偏差值α生成的锅炉运行参数控制指令发送到锅炉运行参数控制装置。
如图3所示,本发明提供的第一种脱硝控制装置的具体实例包含:
存储模块301,用于存储NOx设定浓度;
接收模块302,用于获取当前脱硝装置入口NOx浓度;
计算模块303,用于根据当前脱硝装置入口NOx浓度与NOx设定浓度,计算浓度偏差值α;
确定模块304,用于确定浓度偏差值α是否在数值范围(0mg/Nm3,100mg/Nm3)之内;
发送模块305,用于在确定浓度偏差值α在所述数值范围之内的情况下,将根据浓度偏差值α生成的锅炉运行参数控制指令发送到燃烧器运行参数控制装置。
如图4所示,本发明提供的第二种脱硝控制装置的具体实例包含:
存储模块401,用于存储NOx设定浓度;
接收模块402,用于获取当前锅炉负荷和当前脱硝装置入口NOx浓度;
第一确定模块403,用于确定当前时刻锅炉负荷相对于前一时刻的锅炉负荷是否发生改变,或者确定当前时刻脱硝装置入口NOx浓度相对于前一时刻的脱硝装置入口NOx浓度是否发生改变;
计算模块404,用于在确定当前时刻锅炉负荷相对于前一时刻的锅炉负荷发生改变,或者确定当前时刻脱硝装置入口NOx浓度相对于前一时刻的脱硝装置入口NOx浓度发生改变的情况下,根据当前脱硝装置入口NOx浓度与NOx设定浓度,计算浓度偏差值α;
第二确定模块405,用于确定浓度偏差值α是否在数值范围(0mg/Nm3,100mg/Nm3)之内;
发送模块406,用于在确定浓度偏差值α在所述数值范围之内的情况下,将根据浓度偏差值α生成的锅炉运行参数控制指令发送到锅炉运行参数控制装置。
如图5所示,本发明提供的第三种脱硝控制装置的具体实例包含:
存储模块501,用于存储NOx设定浓度和脱硝效率设定值;
接收模块502,用于获取当前脱硝装置入口NOx浓度、当前脱硝装置出口NOx浓度和当前锅炉烟气流量;
计算模块503,用于根据当前脱硝装置入口NOx浓度与NOx设定浓度,计算浓度偏差值α,以及用于根据当前脱硝装置入口NOx浓度、当前脱硝装置出口NOx浓度、当前锅炉烟气流量和脱硝效率设定值计算喷氨量;
确定模块504,用于确定浓度偏差值α是否在数值范围(0mg/Nm3,100mg/Nm3)之内;
发送模块505,用于将根据喷氨量生成的控制指令发送到喷氨控制装置,以及用于在确定浓度偏差值α在所述数值范围之内的情况下,将根据浓度偏差值α生成的锅炉运行参数控制指令发送到锅炉运行参数控制装置。
如图6所示,本发明提供的第四种脱硝控制装置的具体实例包含:
存储模块601,用于存储NOx设定浓度和脱硝效率设定值;
接收模块602,用于获取当前锅炉负荷、当前脱硝装置入口NOx浓度、当前脱硝装置出口NOx浓度和当前锅炉烟气流量;
第一确定模块602,用于确定当前时刻锅炉负荷相对于前一时刻的锅炉负荷是否发生改变,或者确定当前时刻脱硝装置入口NOx浓度相对于前一时刻的脱硝装置入口NOx浓度是否发生改变;
计算模块603,用于根据当前脱硝装置入口NOx浓度、当前脱硝装置出口NOx浓度、当前锅炉烟气流量和脱硝效率设定值计算喷氨量,以及用于在确定当前时刻锅炉负荷相对于前一时刻的锅炉负荷发生改变,或者确定当前时刻脱硝装置入口NOx浓度相对于前一时刻的脱硝装置入口NOx浓度发生改变的情况下,根据当前脱硝装置入口NOx浓度与NOx设定浓度,计算浓度偏差值α;
第二确定模块604,用于确定浓度偏差值α是否在数值范围(0mg/Nm3,100mg/Nm3)之内;
发送模块605,用于将根据喷氨量生成的控制指令发送到喷氨控制装置,以及用于在确定浓度偏差值α在所述数值范围之内的情况下,将根据浓度偏差值α生成的锅炉运行参数控制指令发送到锅炉运行参数控制装置。
如图7所示的锅炉脱硝控制系统结构示意图,该系统包含锅炉炉膛1、SCR反应器2、脱硝控制装置3、磨煤机7、送风机8、吸风机9、送风量控制装置10、引风量控制装置12、燃料量控制装置11、喷氨控制装置6、还原剂热解器4、氨罐5和烟囱13。送风机8和磨煤机7通过管路与锅炉炉膛连接,吸风机9的入口与SCR反应器2的出口连接,吸风机9的出口与烟囱13的入口连接。氨罐5提供还原剂(液氨、尿素、氨水等),还原剂通过还原剂热解器4,混入稀释风,喷入锅炉烟道内.
SCR反应器2入口与锅炉炉膛1的烟道出口连接,反应器入口设置入口NOx浓度检测仪,反应器出口设置出口NOx浓度检测仪,在锅炉1内设置烟气流量检测仪S5和烟气温度传感器S4,在烟囱13的出口设置烟囱出口NOx浓度检测仪S3,脱硝控制装置3与上述反应器入口NOx浓度检测仪,反应器出口NOx浓度检测仪、烟囱出口NOx浓度检测仪等检测装置通讯连接,获得相应的检测浓度信号、烟气流量信号和烟气温度信号。
脱硝控制装置3分别与送风量控制装置10、引风量控制装置12、燃料量控制装置11和喷氨控制装置6通讯连接。送风量控制装置10接收脱硝控制装置3发送的根据浓度偏差值α生成的控制指令,并根据该指令送风机阀门M3进行调节以控制送风机的送风量。
引风量控制装置12接收脱硝控制装置3发送的根据浓度偏差值α生成的控制指令,并根据该指令对吸风量阀门M4进行调节,以控制吸风机的吸风量。
燃料量控制装置11接收脱硝控制装置3发送的根据浓度偏差值α生成的控制指令,并根据该指令对燃料量阀门M2进行调节,以控制磨煤机的给煤量。
喷氨控制装置6接收脱硝控制装置3发送的根据喷氨量生成的控制指令或其他喷氨指令,并根据该指令对喷氨阀门M1进行调节,以控制还原剂热解器的喷氨量。
在锅炉发电机组的具体运行过程中,当发电机组启动时,脱硝控制装置3接收到锅炉烟气温度高于150℃时,向燃料量控制装置11发送指令,允许燃料量阀门M2打开并投粉燃烧。当发电机组停运时,脱硝控制装置3按照接收到的脱硝投运的最低锅炉负荷或锅炉烟气温度,将最低锅炉负荷或锅炉烟气温度对应的喷氨量的控制指令发送给喷氨控制装置6,喷氨控制装置6按照减负荷速率的时间比例关系,稳步将喷氨阀门M1调整至固定位置
当发电机组的锅炉负荷下降时,例如从500MW下降至350MW,脱硝控制装置3获取当前SCR反应器2入口NOx浓度,当前烟囱出口NOx浓度或锅炉负荷变化的信号,获取350MW负荷对应的送风量阀门开度、喷氨量等相关参数,并将送风量阀门开度指令发送给送风量控制装置10,喷氨量的控制指令发送给喷氨控制装置6,送风量控制装置10和喷氨控制装置6按全程减负荷时间比例关系,逐步将送风量阀门M3和喷氨阀门M1调整至固定开度位置。在当前SCR反应器入口NOx浓度过高或过低时,脱硝控制装置3向送风量控制装置10和燃料量控制装置11发送根据浓度偏差值α生成的控制指令,送风量控制装置10和燃料量控制装置11基于该指令对燃料量阀门M2和送风量阀门M3进行调整,直到当前SCR反应器入口NOx浓度等于或小于NOx设定浓度为止,或者α>100mg/Nm3为止。
当发电机组的锅炉负荷升高时,例如从350MW升高至600MW,脱硝控制装置3获取当前SCR反应器2入口NOx浓度,当前烟囱出口NOx浓度和锅炉负荷发生变化的信号,获取600MW负荷对应的送风量阀门开度、喷氨量等相关参数,并将送风量阀门开度指令发送给送风量控制装置10,喷氨量指令发送给喷氨控制装置6,送风量控制装置10和喷氨控制装置6按全程减负荷时间比例关系,逐步将送风量阀门M3和喷氨阀门M1调整至固定开度位置。在当前脱硝装置入口NOx浓度过高或过低时,脱硝控制装置3向送风量控制装置10和燃料量控制装置11发送根据浓度偏差值α生成的控制指令,送风量控制装置10和燃料量控制装置11基于该指令对燃料量阀门M2和送风量阀门M3进行调整,直到当前SCR反应器入口NOx浓度等于或小于NOx设定浓度为止,或者α>100mg/Nm3为止。
需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“连通”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接;可以是直接连通,也可以通过中间媒介间接连通,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
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,以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。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。
需要说明的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种脱硝控制方法,其特征在于,包含如下步骤:
获取当前脱硝装置入口NOx浓度;
根据当前脱硝装置入口NOx浓度与NOx设定浓度,计算浓度偏差值α;
确定浓度偏差值α是否在数值范围(0mg/Nm3,100mg/Nm3)之内;
在确定浓度偏差值α在所述数值范围之内的情况下,将根据浓度偏差值α生成的锅炉运行参数控制指令发送到锅炉运行参数控制装置。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据当前脱硝装置入口NOx浓度与NOx设定浓度,计算浓度偏差值α,具体包括:
获取当前锅炉负荷,在确定当前时刻锅炉负荷相对于前一时刻的锅炉负荷发生改变,或者确定当前时刻脱硝装置入口NOx浓度相对于前一时刻的脱硝装置入口NOx浓度发生改变的情况下,根据当前脱硝装置入口NOx浓度与NOx设定浓度,计算浓度偏差值α。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述锅炉运行参数控制装置包含送风量控制装置、引风量控制装置和燃料量控制装置。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在确定浓度偏差值α在所述数值范围之内的情况下,根据浓度偏差值α生成的锅炉运行参数控制指令发送到锅炉运行参数控制装置,具体包含:
根据所述浓度偏差值α和调整系数β,计算偏差调整值μ;
将根据所述偏差调整值μ生成的锅炉运行参数控制指令发送到所述锅炉运行参数控制装置。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,根据所述浓度偏差值α和调整系数β,计算偏差调整值μ,具体包括:
根据浓度偏差值和调整系数β的预设映射关系,计算偏差调整值μ;其中,所述预设映射关系包括:
如果0<浓度偏差值<20mg/Nm3,则β=1;
如果20<浓度偏差值<50mg/Nm3,则β=0.8;
如果50<浓度偏差值<100mg/Nm3,则β=0.5。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述NOx设定浓度包含脱硝装置出口最低NOx设定浓度或烟囱出口最低NOx设定浓度。
7.根据权利要求1-6任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包含:
获取当前锅炉烟气流量和当前脱硝装置出口NOx浓度,根据所述当前脱硝装置入口NOx浓度、所述当前脱硝装置出口NOx浓度、所述当前锅炉烟气流量和脱硝效率设定值计算喷氨量,将根据喷氨量生成的控制指令发送到喷氨控制装置。
8.一种脱硝控制装置,其特征在于,包含:
存储模块,用于存储NOx设定浓度;
接收模块,用于获取当前脱硝装置入口NOx浓度;
计算模块,用于根据当前脱硝装置入口NOx浓度与NOx设定浓度,计算浓度偏差值α;
确定模块,用于确定浓度偏差值α是否在数值范围(0mg/Nm3,100mg/Nm3)之内;
发送模块,用于在确定浓度偏差值α在所述数值范围之内的情况下,将根据浓度偏差值α生成的锅炉运行参数控制指令发送到燃烧器运行参数控制装置。
9.一种脱硝控制装置,其特征在于,包含:
存储模块,用于存储NOx设定浓度;
接收模块,用于获取当前锅炉负荷和当前脱硝装置入口NOx浓度;
第一确定模块,用于确定当前时刻锅炉负荷相对于前一时刻的锅炉负荷是否发生改变,或者确定当前时刻脱硝装置入口NOx浓度相对于前一时刻的脱硝装置入口NOx浓度是否发生改变;
计算模块,用于在确定当前时刻锅炉负荷相对于前一时刻的锅炉负荷发生改变,或者确定当前时刻脱硝装置入口NOx浓度相对于前一时刻的脱硝装置入口NOx浓度发生改变的情况下,根据当前脱硝装置入口NOx浓度与NOx设定浓度,计算浓度偏差值α;
第二确定模块,用于确定浓度偏差值α是否在数值范围(0mg/Nm3,100mg/Nm3)之内;
发送模块,用于在确定浓度偏差值α在所述数值范围之内的情况下,将根据浓度偏差值α生成的锅炉运行参数控制指令发送到锅炉运行参数控制装置。
10.一种脱硝控制装置,其特征在于,包含:
存储模块,用于存储NOx设定浓度和脱硝效率设定值;
接收模块,用于获取当前脱硝装置入口NOx浓度、当前脱硝装置出口NOx浓度和当前锅炉烟气流量;
计算模块,用于根据当前脱硝装置入口NOx浓度与NOx设定浓度,计算浓度偏差值α,以及用于根据当前脱硝装置入口NOx浓度、当前脱硝装置出口NOx浓度、当前锅炉烟气流量和脱硝效率设定值计算喷氨量;
确定模块,用于确定浓度偏差值α是否在数值范围(0mg/Nm3,100mg/Nm3)之内;
发送模块,用于将根据喷氨量生成的控制指令发送到喷氨控制装置,以及用于在确定浓度偏差值α在所述数值范围之内的情况下,将根据浓度偏差值α生成的锅炉运行参数控制指令发送到锅炉运行参数控制装置。
11.一种脱硝控制装置,其特征在于,包含:
存储模块,用于存储NOx设定浓度和脱硝效率设定值;
接收模块,用于获取当前锅炉负荷、当前脱硝装置入口NOx浓度、当前脱硝装置出口NOx浓度和当前锅炉烟气流量;
第一确定模块,用于确定当前时刻锅炉负荷相对于前一时刻的锅炉负荷是否发生改变,或者确定当前时刻脱硝装置入口NOx浓度相对于前一时刻的脱硝装置入口NOx浓度是否发生改变;
计算模块,用于根据当前脱硝装置入口NOx浓度、当前脱硝装置出口NOx浓度、当前锅炉烟气流量和脱硝效率设定值计算喷氨量,以及用于在确定当前时刻锅炉负荷相对于前一时刻的锅炉负荷发生改变,或者确定当前时刻脱硝装置入口NOx浓度相对于前一时刻的脱硝装置入口NOx浓度发生改变的情况下,根据当前脱硝装置入口NOx浓度与NOx设定浓度,计算浓度偏差值α;
第二确定模块,用于确定浓度偏差值α是否在数值范围(0mg/Nm3,100mg/Nm3)之内;
发送模块,用于将根据喷氨量生成的控制指令发送到喷氨控制装置,以及用于在确定浓度偏差值α在所述数值范围之内的情况下,将根据浓度偏差值α生成的锅炉运行参数控制指令发送到锅炉运行参数控制装置。
12.一种锅炉脱硝控制系统,其特征在于,包含锅炉炉膛、脱硝装置、磨煤机、送风机、吸风机、送风量控制装置、引风量控制装置、燃料量控制装置、喷氨控制装置、还原剂热解器和权利要求8至11任一项所述的脱硝控制装置,其中,所述脱硝控制装置分别与送风量控制装置、引风量控制装置、燃料量控制装置和喷氨控制装置进行通讯连接。
13.根据权利要求12所述的锅炉脱硝控制系统,其特征在于,所述送风机与所述锅炉炉膛之间通过管路连接,管路上设置送风量阀门,所述送风量控制装置与送风机或送风量阀门通讯连接;
所述脱硝装置的入口与所述锅炉的烟道出口连接,所述吸风机与脱硝装置出口通过管路连接,管路上设置吸风量阀门,所述引风量控制装置与吸风机或吸风量阀门通讯连接;
所述磨煤机与所述锅炉炉膛之间通过管路连接,管路上设置燃料量阀门,所述燃料量控制装置与燃料量阀门通讯连接;
所述还原剂热解器与所述锅炉的烟道之间通过管路连接,管路上设置喷氨阀门,所述喷氨控制装置与喷氨阀门通讯连接。
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