CN112947616A - 一种基于趋势预判的湿法脱硫pH值智能约束控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及化学工艺中的智能控制技术领域，具体涉及一种基于趋势预判的湿法脱硫pH值智能约束控制方法，包括pH值预报模型和pH值约束控制系统，所述pH值预报模型的模型表达式为：
其中，pH为吸收塔浆液的pH值，Qsmoke为烟气量，Qs为烟气中SO2含量，
为碳酸钙浆液流量，a为水质影响因子，收集生产数据后使用tensorflow库提供的深度卷积神经网络，建立pH值与烟气量、碳酸钙浆液流量、SO2含量的对应关系模型。该基于趋势预判的湿法脱硫pH值智能约束控制方法通过对SO2含量的跟踪，实时判断浆液中pH含量和变化趋势的合理性，并根据判断结果调整浆液输入量，使pH值约束在工艺允许范围内。
Description
技术领域
本发明涉及化学工艺中的智能控制技术领域，具体涉及一种基于趋势预判的湿法脱硫pH值智能约束控制方法。
背景技术
吸收塔在正常运行工况下，吸收塔浆液pH值控制在5.2至5.8，增大pH 值需要加大供浆调门开度，减小pH值则依靠浆液与烟气中的SO2中和反应实现，在供浆调门全部开启情况下，pH值上升0.3，耗时约30分钟；在供浆调门最小开度15％，调门长时间完全关闭，可能发生浆液沉积，阀门无法动作情况，pH值下降0.1，用时约40分钟，从上述实验数据可以确定，吸收塔浆液 pH值的调整具有很强的大滞后特征，仅仅依靠单纯的PID调节难以实现控制目的，因此，设计出一种基于趋势预判的湿法脱硫pH值智能约束控制方法，对于目前化学工艺中的智能控制技术领域来说是迫切需要的。
发明内容
本发明提供一种基于趋势预判的湿法脱硫pH值智能约束控制方法，以解决现有技术存在的问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
根据本发明的实施例，一种基于趋势预判的湿法脱硫pH值智能约束控制方法，包括pH值预报模型和pH值约束控制系统，所述pH值预报模型的模型表达式为：
其中，pH为吸收塔浆液的pH值，Qsmoke为烟气量，Qs为烟气中SO2含量，
为碳酸钙浆液流量，a为水质影响因子，收集生产数据后使用tensorflow 库提供的深度卷积神经网络，建立pH值与烟气量、碳酸钙浆液流量、SO2含量的对应关系模型，
所述pH值约束控制系统的依据为：
1)烟气流量和烟气硫含量预判pH值的变化趋势；
2)脱硫系统出口SO2含量及变化趋势确定pH上限值，当SO2含量高于环保指标，且趋势向上时，上限设为工艺上限；当SO2含量低于环保指标，上限设为最佳上限；
3)根据当前出口SO2含量及变化趋势，分析pH变化趋势的合理性；
4)合理性判定结果和当前pH上限值，调整pH设定值；
5)系统根据设备状态调整碳酸钙浆液流量，其中：
IF P1-S1<-0.3THEN D1＝95；
IF-0.3≤P1-S1<-0.1THEN D1＝70；
IF-0.1≤P1-S1≤0.1THEN D1＝PID输出；
IF 0.1<P1-S1≤-0.1THEN D1＝40；
IF 0.3<P1-S1 THEN D1＝15；
其中，P1为实际pH值，S1为设定pH值，D1为供浆调门指令。
进一步地，所述步骤3)中pH变化趋势临近上限且趋势上升为不合理；临近下限且趋势向下为不合理；与SO2含量变化趋势相反为不合理。
本发明具有如下优点：
该基于趋势预判的湿法脱硫pH值智能约束控制方法通过对SO2含量的跟踪，实时判断浆液中pH含量和变化趋势的合理性，并根据判断结果调整浆液输入量，使pH值约束在工艺允许范围内。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
图1为本发明的供浆调门控制逻辑图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例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。
本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
本发明提供一种技术方案：
一种基于趋势预判的湿法脱硫pH值智能约束控制方法，包括pH值预报模型和pH值约束控制系统，所述pH值预报模型的模型表达式为：
其中，pH为吸收塔浆液的pH值，Qsmoke为烟气量，Qs为烟气中SO2含量，
为碳酸钙浆液流量，a为水质影响因子，收集生产数据后使用tensorflow 库提供的深度卷积神经网络，建立pH值与烟气量、碳酸钙浆液流量、SO2含量的对应关系模型，
所述pH值约束控制系统的依据为：
1)烟气流量和烟气硫含量预判pH值的变化趋势；
2)脱硫系统出口SO2含量及变化趋势确定pH上限值，当SO2含量高于环保指标，且趋势向上时，上限设为工艺上限；当SO2含量低于环保指标，上限设为最佳上限；
3)根据当前出口SO2含量及变化趋势，分析pH变化趋势的合理性；
4)合理性判定结果和当前pH上限值，调整pH设定值；
5)系统根据设备状态调整碳酸钙浆液流量，其中：
IF P1-S1<-0.3THEN D1＝95；
IF-0.3≤P1-S1<-0.1THEN D1＝70；
IF-0.1≤P1-S1≤0.1THEN D1＝PID输出；
IF 0.1<P1-S1≤-0.1THEN D1＝40；
IF 0.3<P1-S1 THEN D1＝15；
其中，P1为实际pH值，S1为设定pH值，D1为供浆调门指令。
本发明中：所述步骤3)中pH变化趋势临近上限且趋势上升为不合理；临近下限且趋势向下为不合理；与SO2含量变化趋势相反为不合理。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (2)
1.一种基于趋势预判的湿法脱硫pH值智能约束控制方法，包括pH值预报模型和pH值约束控制系统，其特征在于：所述pH值预报模型的模型表达式为：
其中，pH为吸收塔浆液的pH值，Qsmoke为烟气量，Qs为烟气中SO2含量，
为碳酸钙浆液流量，a为水质影响因子，收集生产数据后使用tensorflow库提供的深度卷积神经网络，建立pH值与烟气量、碳酸钙浆液流量、SO2含量的对应关系模型，
所述pH值约束控制系统的依据为：
1)烟气流量和烟气硫含量预判pH值的变化趋势；
2)脱硫系统出口SO2含量及变化趋势确定pH上限值，当SO2含量高于环保指标，且趋势向上时，上限设为工艺上限；当SO2含量低于环保指标，上限设为最佳上限；
3)根据当前出口SO2含量及变化趋势，分析pH变化趋势的合理性；
4)合理性判定结果和当前pH上限值，调整pH设定值；
5)系统根据设备状态调整碳酸钙浆液流量，其中：
IF P1-S1<-0.3 THEN D1＝95；
IF -0.3≤P1-S1<-0.1 THEN D1＝70；
IF -0.1≤P1-S1≤0.1 THEN D1＝PID输出；
IF 0.1<P1-S1≤-0.1 THEN D1＝40；
IF 0.3<P1-S1 THEN D1＝15；
其中，P1为实际pH值，S1为设定pH值，D1为供浆调门指令。
2.根据权利要求1所述的一种基于趋势预判的湿法脱硫pH值智能约束控制方法，其特征在于：所述步骤3)中pH变化趋势临近上限且趋势上升为不合理；临近下限且趋势向下为不合理；与SO2含量变化趋势相反为不合理。
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