CN113274878B - 一种火电厂脱硝出口氮氧化物超标现象控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种火电厂脱硝出口氮氧化物超标现象控制方法,以解决火力发电厂脱硝出口NOX优化控制问题,针对出口NOX反吹和标定期间,不能得到其真实测量值的问题,提出基于入口NOX累积增加量,预测炉膛NOX增量,并将NOX增量转换为喷氨调门开度:若炉膛NOX增加,则调门开大,反之调门开度减少,此外还基于出口NOX变化加速度,在出口NOX反吹扫结束后,控制调门开度衰减到0的速度,以优化调节效果,可有效减少出口NOX反吹扫结束后,NOX突变超标的问题,实用性强,便于工程实施。
Description
技术领域
本发明属于火电厂自动控制系统技术领域,具体涉及一种火电厂脱硝出口氮氧化物超标现象控制方法。
背景技术
2011年7月23日,国家颁布了《火电厂大气污染物排放标准》对燃煤电厂NOX排放提出明确要求。我国大部分火电厂采用选择性催化还原法(SCR)对烟气中的NOX进行处理,其脱硝效率可达80%以上。其化学反应式如下:
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O
6NO2+8NH3→7N2+12H2O
NO+NO2+2NH3→2N2+3H2O
喷氨流量控制是SCR烟气脱硝控制系统的难点问题,喷氨流量不足将会影响脱硝效率,使得脱硝出口NOX排放超标。喷氨流量过量浪费还原剂,且易造成空预器堵塞。火电厂一般通过自动控制系统动态调整喷氨调节阀开度,以实现对脱硝出口NOX浓度的精确控制,确保将脱硝出口NOX浓度保持在环保部门要求上限值以下。
1、火电厂现行自动控制系统解决方案
目前火电厂SCR烟气脱硝通用控制方案是基于串级PID控制器+前馈相结合方式,如附图1所示。
通用控制方案说明:通用控制方案核心是基于一主一副串级PID控制器。首先将脱硝出口NOX浓度设定值与测量值进入减法器求差,然后将偏差值送入PID1控制器进行计算,PID1控制器的输出即为喷氨氨气流量设定值,再将设定值与实际喷氨流量测量值进入减法器求差后,将偏差送入PID2控制器进行计算,PID2控制器输出指令为最终喷氨调节阀开度调整指令。脱硝出口NOX浓度设定值一般由火电厂运行人员手动设置,通常设置在30~50mg/Nm3范围。串级PID控制器控制过程示例图如附图2所示。
从图2可以看到,从脱硝出口NOX浓度变化到喷氨调门动作,需要经过PID1和PID2控制器计算过程,需要花费一定中间时间。为克服PID控制器计算较慢的缺点,通常会给PID2控制器输出叠加前馈作用的输出。前馈作用可以快速改变喷氨调门开度以改善串级PID控制器计算动作反应慢的缺点,前馈作用一般包括如下3种:
(1)脱硝出口NOX测量值微分作用:基于脱硝出口NOX浓度测量值不同变化速度对喷氨调门开度做出调整,例如若出口NOX浓度测量值快速上升,则将其上升速率经过F1(X)折算后转换为喷氨调门开度增量,直接叠加到前馈作用以快速增加喷氨调门开度,加大喷氨量以削弱NOX浓度上升趋势,反之若出口NOX浓度测量值快速下降,则快速关小喷氨调门开度,减少喷氨量以削弱NOX浓度下降趋势。
(2)机组负荷指令对应调门调整开度:机组负荷指令上升时,燃烧产生的NOX也会相应增加,机组负荷指令经过F2(X)折算后转换为喷氨调门开度增量,可在机组负荷指令增加时同步增加脱硝系统喷氨量,避免脱硝出口NOX超标。
(3)脱硝入口NOX浓度对应调门调整开度:脱硝入口NOX浓度经过F3(X)折算后转换为喷氨调门开度变化量。一般情况下,脱硝出口NOX浓度与脱硝入口NOX浓度呈正相关关系,脱硝入口NOX浓度上升,经过一定时间延迟,必然传导至脱硝出口NOX浓度。所以基于脱硝入口NOX变化趋势直接调整喷氨调门开度,可以起到提前喷氨的作用。
PID控制器计算公式:工程应用中,PID控制器输出AV(k)由以下计算公式计算得到:
AV(k)=AV(k-1)+du+dk (1)
AV(k)为k时刻PID控制器的输出值,AV(k-1)为k-1时刻PID控制器的输出,du为k时刻比例与积分作用之和,PT为比例带系数;TI为积分时间(单位为秒)。
dk为微分作用项,dk-1为微分作用k-1时刻值。TD为微分时间,CP为DCS逻辑页刷新周期一般为250ms,KD为微分增益。
2、图1控制方案存在的问题
火电厂脱硝控制系统具有大惯性、大迟延特性,图1串级PID控制方案在日常机组正常运行时能起到控制脱硝出口NOX稳定的作用。但在某些特殊情况下,控制效果不尽如人意,例如脱硝出口NOX测量系统每经过一定周期需要对测点变送器进行反吹扫和标定,持续时间为5~10分钟,在此期间脱硝出口NOX浓度测量数据值将保持不动,意味着对于图1串级控制系统,PID1控制器输入偏差也将保持不变,PID1控制器被调量为反吹扫和标定开始之时的脱硝出口NOX测量值,PID1控制器输出控制量并不是针对真实的出口NOX浓度变化情况做出的调整,所以存在着控制“盲区”。一般电厂脱硝控制系统在脱硝出口NOX反吹扫和标定完成后,最容易造成短时间内出口NOX超标。
发明内容
本发明的目的在于提供一种火电厂脱硝出口氮氧化物超标现象控制方法,能够有效减少出口NOX反吹扫和标定结束后,NOX突变超标的问题。
本发明所采用的技术方案是:一种火电厂脱硝出口氮氧化物超标现象控制方法,包括以下步骤:
步骤1、获取脱硝出口NOX浓度测点在反吹扫和标定期间,脱硝入口NOX动态变化值;
步骤2、将步骤1中获取的脱硝入口NOX动态变化值与炉膛实时烟气量相乘得到炉膛NOX质量的实时变化量,再将其与数据压缩系数输入除法器,除法器输出得到脱硝入口NOX动态变化量;
步骤3、将步骤2中得到的脱硝入口NOX动态变化量通过纯积分作用PID控制器进行累计运算,得到锅炉炉膛NOX质量累计变化量;
步骤4、将步骤3中得到的锅炉炉膛NOX质量累计变化量转换为喷氨调节阀第1开度值;
步骤5、设置步骤4中得到的喷氨调节阀第1开度值作用时间得到喷氨调节阀第2开度值;
步骤6、基于Rate限速率模块对步骤5中得到的喷氨调节阀第2开度值输出变化速率进行控制,保证在脱硝出口NOX反吹扫和标定期间,对Rate限速率模块输出值不进行速率限制;在脱硝出口NOX反吹扫和标定结束后,对Rate限速率模块输出值变化速率进行限制。
本发明的特点还在于,
步骤1具体包括:
步骤1.1、设定选择块T,令选择块T的输入控制信号为脱硝出口NOX浓度测点反吹扫和标定信号,若脱硝出口NOX浓度测点在反吹扫和标定期间时,则选择块T的输入控制信号为逻辑“1”;若脱硝出口NOX浓度测点不在反吹扫和标定期间,则选择块T的输入控制信号为逻辑“0”;
步骤1.2、设定选择块T还有Y和N两个输入引脚,Y引脚输入值为选择块T实时输出值,N引脚的输入值为脱硝入口NOX浓度实时测量值,当选择块T的输入控制信号为逻辑“1”时,则选择块T输出其Y引脚的输入值;当选择块T的输入控制信号为逻辑“0”时,则选择块T输出其N引脚的输入值;
步骤1.3、将脱硝入口NOX浓度实时测量值与输入控制信号为逻辑“1”时的选择块T输出值同时输入减法器求差,减法器输出即为脱硝出口NOX浓度测点反吹扫和标定期间,脱硝入口NOX浓度动态变化值。
步骤3中纯积分作用PID控制器的控制参数设置为:比例带PT为0,积分时间TI为1s,TD微分时间为0。
步骤4中的锅炉炉膛NOX质量累计变化量经过表1所示F1(X)函数转换得到喷氨调节阀第1开度值:
表1 F1(X)
步骤5具体包括:
步骤5.1、设定第一上升延迟模块,令第一上升延迟模块的输入控制信号为脱硝出口NOX浓度测点反吹扫和标定信号,若脱硝出口NOX浓度测点在反吹扫和标定期间时,则第一上升延迟模块的输入控制信号为逻辑“1”;若脱硝出口NOX浓度测点不在反吹扫和标定期间,则第一上升延迟模块的输入控制信号为逻辑“0”;
步骤5.2、设定第一上升延迟模块的输入控制信号为逻辑“0”时,则第一上升延迟模块输出为0;若第一上升延迟模块的输入控制信号为逻辑“0”变为“1”以后,则第一上升延迟模块延迟时间t后输出1,其中延迟时间t由以下公式求得:
t=t1-t2
式中,t1为脱硝入口和出口NOX延迟时间、t2为喷氨流量对脱硝出口NOX作用延迟时间;
步骤5.3、将第一上升延迟模块的输出与喷氨调节阀第1开度值经乘法器相乘后,输出值即为喷氨调节阀第2开度值。
步骤6中通过IN引脚将喷氨调节阀第2开度值输入Rate限速率模块,并设定SW引脚控制Rate限速率模块输出值的变化速率,令Rate限速率模块的输入控制信号为脱硝出口NOX浓度测点反吹扫和标定信号,若脱硝出口NOX浓度测点在反吹扫和标定期间时,则Rate限速率模块的输入控制信号为逻辑“1”,并对Rate限速率模块输出值不进行速率限制,Rate限速率模块的输出值等于输入值;若脱硝出口NOX浓度测点不在反吹扫和标定期间,则Rate限速率模块的输入控制信号为逻辑“0”,且对Rate限速率模块输出值变化速率进行限制。
步骤6中对Rate限速率模块输出值变化速率进行限制的具体步骤为:
步骤6.1、对脱硝出口NOX变化趋势进行判断,脱硝出口NOX设定值与测量值进入减法器求差得到脱硝出口NOX偏差值,求得的偏差值减去其经过LeadLag模块后的值得到趋势值1即为偏差的变化速度,趋势值1再减去其经过LeadLag模块后的值得到趋势值2即为偏差的加速度;
步骤6.2、将趋势值1与趋势值2相乘,若小于0,则判断此刻脱硝出口NOX偏差正处于持续扩大中,且对Rate限速率模块输出值衰减速率进行约束,约束方式为将趋势值2经过表2所示F2(X)函数进行转换,得到对应的Rate限速率模块输出值衰减速率,即偏差的加速度越大,衰减速率参数设置越小;
表2 F2(X)
若趋势值1与趋势值2相乘结果不小于0,则将Rate限速率模块输出值衰减速率设置为固定值0.1。
本发明的有益效果是:本发明一种火电厂脱硝出口氮氧化物超标现象控制方法,以解决火力发电厂脱硝出口NOX优化控制问题,针对出口NOX反吹扫和标定期间,不能得到其真实测量值的问题,提出基于入口NOX累积增加量,预测炉膛NOX增量,并将NOX增量转换为喷氨调门开度:若炉膛NOX增加,则调门开大,反之调门开度减少,此外还基于出口NOX变化加速度,在出口NOX反吹扫和标定结束后,控制调门开度衰减到0的速度,以优化调节效果,可有效减少出口NOX反吹扫和标定结束后,NOX突变超标的问题,实用性强,便于工程实施。
附图说明
图1是火电厂现行自动控制系统的SCR烟气脱硝控制方案示意图;
图2是火电厂现行自动控制系统的串级PID控制器控制过程示意图;
图3是本发明一种火电厂脱硝出口氮氧化物超标现象控制方法的逻辑示意图;
图4是本发明一种火电厂脱硝出口氮氧化物超标现象控制方法中出口NOX变化趋势判断示意图;
图5是本发明一种火电厂脱硝出口氮氧化物超标现象控制方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明提供了一种火电厂脱硝出口氮氧化物超标现象控制方法,如图3和图5所示,包括以下步骤:
步骤1:获取出口NOX浓度测点反吹扫和标定期间,脱硝入口NOX动态变化值
图3选择功能模块T输出值由其输入控制信号决定,若控制信号为逻辑“1”,则T输出其Y引脚的输入值,若控制信号为逻辑“0”,其输出N引脚的输入值。
图3选择功能模块T输入控制信号为“出口NOX浓度测点反吹扫和标定信号”,N引脚的输入值即入口NOX浓度实时测量值;Y引脚输入跟踪T模块实时输出值。出口NOX浓度测点正常工作时,控制信号为逻辑“0”,T输出为入口NOX浓度测量值,控制信号由逻辑“0”变为逻辑“1”时,T模块Y引脚输入为此刻入口NOX浓度测量值,并将该值输出,直至输入控制信号再次为逻辑“0”后,T输出再次切换至输入N引脚值即入口NOX浓度测量值。
入口NOX浓度测量值与T功能块的输出值同时进入减法器求差,减法器输出即为出口NOX浓度测点反吹扫和标定期间,脱硝入口NOX浓度动态变化值。
步骤2:数值压缩
电厂锅炉燃烧时脱硝入口NOX浓度范围为300~800mg/Nm3,将减法器输出值与炉膛实时烟气量(m3/s)相乘得到炉膛NOX质量的实时变化量,为了便于后续PID控制器计算,将其折算为Kg单位,将数据压缩系数A设置为1000000。除法器输出即为入口NOX动态变化量,单位为Kg/s。
步骤3:获取炉膛出口NOX浓度测点反吹扫和标定期间,炉膛内部NOX质量累计增量
将步骤2除法器输出通过纯积分作用PID控制器进行累计运算,PID控制器控制参数设置为:比例带PT为0,积分时间TI为1s,TD微分时间为0。则PID控制器的输出即为炉膛出口NOX浓度测点反吹扫和标定期间,锅炉炉膛NOX质量累计变化量。
步骤4:将锅炉炉膛NOX质量累计变化量转换为喷氨调节阀第1开度值
PID控制器输出经过F1(X)函数折算得到喷氨调节阀第1开度值;F1(X)函数根据不同电厂情况可自行调节,设置原则是炉膛内NOX质量累计变化量增加越多,阀门开度增量越大,反向同理。对于350MW火力发电厂初设参数如附表1所示。
表1 F1(X)
步骤5:喷氨调节阀第1开度值作用时间设置
喷氨调节阀第1开度值触发时间,由第一上升延迟模块决定。第一延迟模块输入为“出口NOX浓度测点反吹扫和标定信号”,输入为逻辑“0”,输出为0,输入由逻辑“0”变为逻辑“1”以后,延迟一定时间t后输出1,延迟时间可根据不同电厂烟道入口NOX变化到出口NOX变化的延迟时间以及喷氨流量对出口NOX起作用的延迟时间共同决定,即t=t1-t2,式中t1为脱硝入口和出口NOX延迟时间、t2为喷氨流量对脱硝出口NOX作用延迟时间。例如对于脱硝入口和出口NOX延迟时间为5分钟、喷氨流量对出口NOX作用延迟时间为2分钟的电厂,可将第一上升延迟模块延迟时间设置为3分钟,即“出口NOX反吹扫和标定信号”开始3分钟以后,第一延迟模块输出为1,与F1(X)输出值经乘法器相乘后,输出值为喷氨调节阀第2开度值。
步骤6:基于Rate限速率模块对喷氨调节阀第2开度值输出变化速率进行限制
Rate模块输入IN为喷氨调节阀第2开度值,其SW引脚控制Rate模块输出值的变化速率,SW输入为“出口NOX浓度测点反吹扫和标定信号”,出口NOX浓度测点反吹扫和标定时,SW输入为逻辑“1”,Rate模块输出值不进行速率限制,输出值等于输入值。Rate模块输出值即“前馈作用1”,直接叠加到喷氨调门开度指令上,通过增加或减少喷氨流量,以避免出口NOX超标。
在脱硝出口NOX反吹扫和标定结束后,Rate输入值复归为0,PID控制器输出值复归到0。具体是:出口NOX反吹结束后,第一上升延迟模块输入由逻辑“1”变为逻辑“0”,输出由1变为0,则乘法器输出马上复归为0,Rate模块输入IN为0。同时T选择器输出值马上切换为入口NOX浓度测量值,减法器输出变为0,则PID控制器输入偏差亦复归为0,PID积分功能停止继续运算。接着,PID控制器输出值复归功能开启,具体过程为:“出口NOX浓度测点反吹扫和标定信号”经过取非模块N,以及脉冲模块(2s),控制PID控制器TISI引脚输入,TISI引脚为积分分离控制信号,当其输入为逻辑“1”,则将PID控制器积分作用置为0。出口NOX反吹扫和标定结束后,取非模块N的输入由逻辑“1”变为逻辑“0”,其输出由“0”变为“1”,则脉冲模块输出2s脉冲“1”,将PID控制器TISI引脚置为“1”,PID控制器积分作用置0。同时PID控制器TS与TP引脚配合,TS同样由脉冲块经过第二上升延迟模块(延迟时间设置1s)输出决定,TS输入为逻辑“1”时,PID控制器输出值立即切换为TP设置值(设其值为0)。综上,在脱硝出口NOX反吹扫和标定结束后,PID控制器积分作用清零,控制器输出复归为0。
同时,Rate模块输入值为0,其输出值也需要跟踪输入值复归至0。但是由于此时Rate模块SW引脚输入为逻辑“0”,因而Rate输出值不能马上复归为0,其复归到0的速率由HL和LL引脚决定。Rate模块HL引脚输入决定了其输出值加速率上限,LL决定了其输出值降速率上限。其衰减速率由选择块SEL输出值决定。例如若SEL输出为0.01,则HL和LL引脚均为0.01,若此时Rate输出值为15,则Rate输出值由15复归到0的过程中,衰减速率为每个扫描周期降低0.01,对于扫描周期为250ms的DCS系统,需要6.25分钟才能够衰减为0。
SEL输出值由SEL输入引脚1决定,若SEL模块输入引脚1为逻辑“0”,SEL输出其引脚2的输入值A,设置为固定值0.1。SEL模块输入引脚1为逻辑“1”,SEL输出为引脚3输入值。
SEL控制端由AND模块输出决定。AND模块输入引脚包括2条:
(1)输入引脚1对出口NOX变化趋势进行判断
出口NOX设定值与测量值进入减法器求差得到出口NOX偏差值,求得的偏差值减去其经过LeadLag模块后的值得到趋势值1为偏差的变化速度,趋势值1再减去其经过LeadLag模块后的值得到趋势值2即为偏差的加速度。
LeadLag是一个非线性的超前/滞后模块,其输出拉普拉斯表达式为:
Out=(1+LDTIME*S)/(1+LGTIME*S)*K
LDTIME为超前环节,设置为0。LGTIME滞后环节,设置为1;K为增益系数,设置为1。
趋势1数值与趋势2数值相乘,若小于0,则判断此刻出口NOX偏差正处于持续扩大中,即图4第一和第三区域。偏差处于这两个区域时,为避免出口NOX持续超标,不可将Rate输出值马上复归到0,而是要对其衰减速率进行特定的约束。趋势1数值与趋势2数值相乘,若不小于0,则SEL输出其引脚2的输入值A,设置为固定值0.1,即Rate限速率模块输出值衰减速率为固定值0.1。
(2)输入引脚2对衰减速率作用时间进行限制
AND模块输入引脚2为出口NOX反吹扫和标定信号,经过延迟断开模块后输出,延迟断开模块时间设置为120s,即NOX反吹扫和标定结束后的120s内,对Rate输出值的衰减速率进行特定约束。延迟断开模块的特点是:输入为逻辑“0”,则输出也是“0”;输入为逻辑“1”,输出也为“1”;输入从“1”变为“0”时,输出值要经过设置的特定时间后才切换为“0”。
AND模块1、2条件同时满足时,代表了锅炉出口NOX浓度测点反吹扫和标定结束后的120s时间内,出现了出口NOX偏差持续扩大现象,需要对Rate输出复归到0的速率进行特定限制。将偏差加速度即趋势值2再经过F2(X)转换即得到了SEL输入引脚2。F2(X)如表2所示。偏差加速度越大,衰减速率参数设置越小,目的是避免出口NOX变化方向与Rate衰减过程出现反向调节现象。
表2 F2(X)
最后,出口NOX测量值逐渐趋于设定值且保持稳定,Rate模块输出值逐渐衰减到0,前馈作用1作用消失。
通过上述方式,本发明一种火电厂脱硝出口氮氧化物超标现象控制方法,以解决火力发电厂脱硝出口NOX优化控制问题,针对出口NOX浓度测点反吹和标定期间,不能得到其真实测量值的问题,提出基于入口NOX累积增加量,预测炉膛NOX增量,并将NOX增量转换为喷氨调门开度:若炉膛NOX增加,则调门开大,反之调门开度减少,此外还基于出口NOX变化加速度,在出口NOX反吹扫和标定结束后,控制调门开度衰减到0的速度,以优化调节效果,可有效减少出口NOX反吹扫和标定结束后,脱硝系统出口NOX突变超标的问题,实用性强,便于工程实施。
Claims (5)
1.一种火电厂脱硝出口氮氧化物超标现象控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1、获取脱硝出口NOX浓度测点在反吹扫和标定期间,脱硝入口NOX动态变化值;
步骤2、将步骤1中获取的脱硝入口NOX动态变化值与炉膛实时烟气量相乘得到炉膛NOX质量的实时变化量,再将其与数据压缩系数输入除法器,除法器输出得到脱硝入口NOX动态变化量;
步骤3、将步骤2中得到的脱硝入口NOX动态变化量通过纯积分作用PID控制器进行累计运算,得到锅炉炉膛NOX质量累计变化量;
步骤4、将步骤3中得到的锅炉炉膛NOX质量累计变化量转换为喷氨调节阀第1开度值;
步骤5、设置步骤4中得到的喷氨调节阀第1开度值作用时间得到喷氨调节阀第2开度值;
步骤6、基于Rate限速率模块对步骤5中得到的喷氨调节阀第2开度值输出变化速率进行控制,保证在脱硝出口NOX反吹扫和标定期间,对Rate限速率模块输出值不进行速率限制;在脱硝出口NOX反吹扫和标定结束后,对Rate限速率模块输出值变化速率进行限制;通过IN引脚将喷氨调节阀第2开度值输入Rate限速率模块,并设定SW引脚控制Rate限速率模块输出值的变化速率,令Rate限速率模块的输入控制信号为脱硝出口NOX浓度测点反吹扫和标定信号,若脱硝出口NOX浓度测点在反吹扫和标定期间时,则Rate限速率模块的输入控制信号为逻辑“1”,并对Rate限速率模块输出值不进行速率限制,Rate限速率模块的输出值等于输入值;若脱硝出口NOX浓度测点不在反吹扫和标定期间,则Rate限速率模块的输入控制信号为逻辑“0”,且对Rate限速率模块输出值变化速率进行限制;对Rate限速率模块输出值变化速率进行限制的具体步骤为:
步骤6.1、对脱硝出口NOX变化趋势进行判断,脱硝出口NOX设定值与测量值进入减法器求差得到脱硝出口NOX偏差值,求得的偏差值减去其经过LeadLag模块后的值得到趋势值1即为偏差的变化速度,趋势值1再减去其经过LeadLag模块后的值得到趋势值2即为偏差的加速度;LeadLag是一个非线性的超前/滞后模块,其输出拉普拉斯表达式为:
Out=(1+LDTIME*S)/(1+LGTIME*S)*K
LDTIME为超前环节,设置为0;LGTIME滞后环节,设置为1;K为增益系数,设置为1;
步骤6.2、将趋势值1与趋势值2相乘,若小于0,则判断此刻脱硝出口NOX偏差正处于持续扩大中,且对Rate限速率模块输出值衰减速率进行约束,约束方式为将趋势值2经过F2(X)函数进行转换,得到对应的Rate限速率模块输出值衰减速率,即偏差的加速度越大,衰减速率参数设置越小;F2(X)函数为:若偏差的加速度为10,则衰减速率参数设置为0.01;若偏差的加速度为5,则衰减速率参数设置为0.02;若偏差的加速度为4,则衰减速率参数设置为0.03;若偏差的加速度为3,则衰减速率参数设置为0.05;若偏差的加速度为2,则衰减速率参数设置为0.08;若偏差的加速度为1,则衰减速率参数设置为0.08;若偏差的加速度为0,则衰减速率参数设置为0.1;若偏差的加速度为-1,则衰减速率参数设置为0.08;若偏差的加速度为-2,则衰减速率参数设置为0.08;若偏差的加速度为-3,则衰减速率参数设置为0.05;若偏差的加速度为-4,则衰减速率参数设置为0.03;若偏差的加速度为-5,则衰减速率参数设置为0.02;若偏差的加速度为-10,则衰减速率参数设置为0.01;
若趋势值1与趋势值2相乘结果不小于0,则将Rate限速率模块输出值衰减速率设置为固定值0.1。
2.如权利要求1所述的一种火电厂脱硝出口氮氧化物超标现象控制方法,其特征在于,所述步骤1具体包括:
步骤1.1、设定选择块T,令选择块T的输入控制信号为脱硝出口NOX浓度测点反吹扫和标定信号,若脱硝出口NOX浓度测点在反吹扫和标定期间时,则选择块T的输入控制信号为逻辑“1”;若脱硝出口NOX浓度测点不在反吹扫和标定期间,则选择块T的输入控制信号为逻辑“0”;
步骤1.2、设定选择块T还有Y和N两个输入引脚,Y引脚输入值为选择块T实时输出值,N引脚的输入值为脱硝入口NOX浓度实时测量值,当选择块T的输入控制信号为逻辑“1”时,则选择块T输出其Y引脚的输入值;当选择块T的输入控制信号为逻辑“0”时,则选择块T输出其N引脚的输入值;
步骤1.3、将脱硝入口NOX浓度实时测量值与输入控制信号为逻辑“1”时的选择块T输出值同时输入减法器求差,减法器输出即为脱硝出口NOX浓度测点反吹扫和标定期间,脱硝入口NOX浓度动态变化值。
3.如权利要求1所述的一种火电厂脱硝出口氮氧化物超标现象控制方法,其特征在于,所述步骤3中纯积分作用PID控制器的控制参数设置为:比例带PT为0,积分时间TI为1s,TD微分时间为0。
4.如权利要求1所述的一种火电厂脱硝出口氮氧化物超标现象控制方法,其特征在于,所述步骤4中的锅炉炉膛NOX质量累计变化量经过F1(X)函数转换得到喷氨调节阀第1开度值:F1(X)函数为:若锅炉炉膛NOX质量累计变化量为100,则喷氨调节阀第1开度值为30;若锅炉炉膛NOX质量累计变化量为50,则喷氨调节阀第1开度值为20;若锅炉炉膛NOX质量累计变化量为40,则喷氨调节阀第1开度值为15;若锅炉炉膛NOX质量累计变化量为30,则喷氨调节阀第1开度值为10;若锅炉炉膛NOX质量累计变化量为20,则喷氨调节阀第1开度值为6;若锅炉炉膛NOX质量累计变化量为10,则喷氨调节阀第1开度值为3;若锅炉炉膛NOX质量累计变化量为0,则喷氨调节阀第1开度值为0;若锅炉炉膛NOX质量累计变化量为-10,则喷氨调节阀第1开度值为3;若锅炉炉膛NOX质量累计变化量为-20,则喷氨调节阀第1开度值为-6;若锅炉炉膛NOX质量累计变化量为-30,则喷氨调节阀第1开度值为-8;若锅炉炉膛NOX质量累计变化量为-40,则喷氨调节阀第1开度值为-10;若锅炉炉膛NOX质量累计变化量为-50,则喷氨调节阀第1开度值为-12;若锅炉炉膛NOX质量累计变化量为-100,则喷氨调节阀第1开度值为-15。
5.如权利要求1所述的一种火电厂脱硝出口氮氧化物超标现象控制方法,其特征在于,所述步骤5具体包括:
步骤5.1、设定第一上升延迟模块,令第一上升延迟模块的输入控制信号为脱硝出口NOX浓度测点反吹扫和标定信号,若脱硝出口NOX浓度测点在反吹扫和标定期间时,则第一上升延迟模块的输入控制信号为逻辑“1”;若脱硝出口NOX浓度测点不在反吹扫和标定期间,则第一上升延迟模块的输入控制信号为逻辑“0”;
步骤5.2、设定第一上升延迟模块的输入控制信号为逻辑“0”时,则第一上升延迟模块输出为0;若第一上升延迟模块的输入控制信号为逻辑“0”变为“1”以后,则第一上升延迟模块延迟时间t后输出1,其中延迟时间t由以下公式求得:
t=t1-t2
式中,t1为脱硝入口和出口NOX延迟时间、t2为喷氨流量对脱硝出口NOX作用延迟时间;
步骤5.3、将第一上升延迟模块的输出与喷氨调节阀第1开度值经乘法器相乘后,输出值即为喷氨调节阀第2开度值。
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