CN113648800B - 一种湿法脱硫pH值预测控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种湿法脱硫pH值预测控制方法及系统，涉及环保技术领域，方法包括：以过去每秒的锅炉负荷、烟气量、吸收塔入口SO₂浓度、石灰石浆液密度和石灰石浆液流量为输入，以与锅炉负荷、烟气量、吸收塔入口SO₂浓度、石灰石浆液密度和石灰石浆液流量对应的N秒后塔内浆液pH值为输出，对最小二乘法模型进行训练和优化；将实时的锅炉负荷、烟气量、吸收塔入口SO₂浓度、石灰石浆液密度和石灰石浆液流量输入优化后的最小二乘法模型，得到N秒后塔内浆液pH预测值；根据N秒后塔内浆液pH预测值控制供浆阀门的开启或关闭。本发明能降低脱硫浆液pH值的波动，大幅提高脱硫系统运行的稳定性。

Description

一种湿法脱硫pH值预测控制方法及系统

技术领域

本发明涉及环保技术领域，特别是涉及一种湿法脱硫pH值预测控制方法及系统。

背景技术

目前多数燃煤电厂采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺技术，该工艺为气液反应，具有反应速度快，脱硫效率高，技术成熟，适用面广等优势。石灰石-石膏湿法脱硫(湿法脱硫)是以悬浮液为基础的烟气脱硫方法，主要是利用SO₂在水中有良好的溶解性和可以引起连锁化学反应的特点，而pH值则是连锁化学反应能够持续下去的关键因素。常规集散控制系统(DCS)控制pH值时采用步进顺控逻辑，即DCS监测到浆液pH值低于设定值时，将供浆阀门开信号发送给阀门执行器，此时记为t1时刻，阀门开启后，浆液进入塔内与烟气中SO₂反应，此时记为t2时刻，但从信号传递到反应过程需要时间t2-t1，但此时浆液中已经没有足够的石灰石与SO₂反应，导致pH值继续下降，且烟气SO₂浓度易出现超标现象，加之吸收塔内石灰石浆液混合慢，缓冲时间长，导致pH测量有较大的滞后性，不能很好控制在目标值附近，导致脱硫浆液pH值的波动较大，进而导致脱硫系统(SO₂脱除系统)运行的稳定性差。因此，本领域亟需一种能够通过提前预测浆液pH变化，提前打开阀门供浆，弥补t2-t1时间段内浆液无法脱硫的情况，以降低脱硫浆液pH值的波动，大幅提高脱硫系统运行的稳定性的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种湿法脱硫pH值预测控制方法及系统，以降低脱硫浆液pH值的波动，大幅提高脱硫系统运行的稳定性。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种湿法脱硫pH值预测控制方法，所述方法包括：

获取过去每秒的锅炉负荷、烟气量、吸收塔入口SO₂浓度、石灰石浆液密度和石灰石浆液流量以及与所述锅炉负荷、所述烟气量、所述吸收塔入口SO₂浓度、所述石灰石浆液密度和所述石灰石浆液流量对应的N秒后塔内浆液pH值；

以过去每秒的锅炉负荷、烟气量、吸收塔入口SO₂浓度、石灰石浆液密度和石灰石浆液流量为输入，以与所述锅炉负荷、所述烟气量、所述吸收塔入口SO₂浓度、所述石灰石浆液密度和所述石灰石浆液流量对应的N秒后塔内浆液pH值为输出，对最小二乘法模型进行训练和优化，得到优化后的最小二乘法模型；

获取实时的锅炉负荷、烟气量、吸收塔入口SO₂浓度、石灰石浆液密度和石灰石浆液流量；

将所述锅炉负荷、所述烟气量、所述吸收塔入口SO₂浓度、所述石灰石浆液密度和所述石灰石浆液流量输入所述优化后的最小二乘法模型，得到N秒后塔内浆液pH预测值；

根据所述N秒后塔内浆液pH预测值控制供浆阀门的开启或关闭。

可选地，所述根据所述N秒后塔内浆液pH预测值控制供浆阀门的开启或关闭，之前还包括：

获取脱硫所需石灰石浆液量的初始值；

根据所述实时的烟气量、吸收塔入口SO₂浓度和石灰石浆液密度，确定每秒脱硫所需石灰石浆液量；

根据所述每秒脱硫所需石灰石浆液量和所述初始值，确定累积石灰石浆液量；

判断所述累积石灰石浆液量是否大于石灰石浆液量上限值；

若是，则停止确定累积石灰石浆液量；

若否，则返回步骤“根据所述每秒脱硫所需石灰石浆液量和所述初始值，确定累积石灰石浆液量”。

可选地，所述根据所述N秒后塔内浆液pH预测值控制供浆阀门的开启或关闭，具体包括：

获取供浆阀门的状态；所述状态包括关闭状态和开启状态；

当所述状态为关闭状态时，判断所述N秒后塔内浆液pH预测值是否小于pH值下限值；

若是，则发送第一控制信号给所述供浆阀门；所述第一控制信号用于控制所述供浆阀门开启；

若否，则不发送控制信号。

可选地，所述根据所述N秒后塔内浆液pH预测值控制供浆阀门的开启或关闭，还包括：

当所述状态为开启状态时，获取供浆阀门开启状态下实际每秒供浆量；

根据所述累积石灰石浆液量、所述每秒脱硫所需石灰石浆液量和所述实际每秒供浆量，确定脱硫所需石灰石浆液总量；

当所述脱硫所需石灰石浆液总量小于等于0时，发送第二控制信号给所述供浆阀门；所述第二控制信号用于控制所述供浆阀门关闭；

当所述脱硫所需石灰石浆液总量大于0时，判断所述N秒后塔内浆液pH预测值是否大于pH值上限值；

若是，则发送第三控制信号给所述供浆阀门；所述第三控制信号用于控制所述供浆阀门关闭；

若否，则不发送控制信号。

本发明还提供了如下方案：

一种湿法脱硫pH值预测控制系统，所述系统包括：

过去数据获取模块，用于获取过去每秒的锅炉负荷、烟气量、吸收塔入口SO₂浓度、石灰石浆液密度和石灰石浆液流量以及与所述锅炉负荷、所述烟气量、所述吸收塔入口SO₂浓度、所述石灰石浆液密度和所述石灰石浆液流量对应的N秒后塔内浆液pH值；

最小二乘法模型训练模块，用于以过去每秒的锅炉负荷、烟气量、吸收塔入口SO₂浓度、石灰石浆液密度和石灰石浆液流量为输入，以与所述锅炉负荷、所述烟气量、所述吸收塔入口SO₂浓度、所述石灰石浆液密度和所述石灰石浆液流量对应的N秒后塔内浆液pH值为输出，对最小二乘法模型进行训练和优化，得到优化后的最小二乘法模型；

实时数据获取模块，用于获取实时的锅炉负荷、烟气量、吸收塔入口SO₂浓度、石灰石浆液密度和石灰石浆液流量；

N秒后塔内浆液pH值预测模块，用于将所述锅炉负荷、所述烟气量、所述吸收塔入口SO₂浓度、所述石灰石浆液密度和所述石灰石浆液流量输入所述优化后的最小二乘法模型，得到N秒后塔内浆液pH预测值；

阀门控制模块，用于根据所述N秒后塔内浆液pH预测值控制供浆阀门的开启或关闭。

可选地，所述系统还包括：

初始值获取模块，用于获取脱硫所需石灰石浆液量的初始值；

每秒脱硫所需石灰石浆液量确定模块，用于根据所述实时的烟气量、吸收塔入口SO₂浓度和石灰石浆液密度，确定每秒脱硫所需石灰石浆液量；

累积石灰石浆液量确定模块，用于根据所述每秒脱硫所需石灰石浆液量和所述初始值，确定累积石灰石浆液量；

判断模块，用于判断所述累积石灰石浆液量是否大于石灰石浆液量上限值；

停止模块，用于当所述判断模块的输出结果为是时，停止确定累积石灰石浆液量；

返回模块，用于当所述判断模块的输出结果为否时，返回所述累积石灰石浆液量确定模块。

可选地，所述阀门控制模块具体包括：

供浆阀门状态获取单元，用于获取供浆阀门的状态；所述状态包括关闭状态和开启状态；

第一判断单元，用于当所述状态为关闭状态时，判断所述N秒后塔内浆液pH预测值是否小于pH值下限值；

第一控制信号发送单元，用于当所述第一判断单元的输出结果为是时，发送第一控制信号给所述供浆阀门；所述第一控制信号用于控制所述供浆阀门开启；

关闭状态保持单元，用于当所述第一判断单元的输出结果为否时，不发送控制信号。

可选地，所述阀门控制模块还包括：

实际每秒供浆量获取单元，用于当所述状态为开启状态时，获取供浆阀门开启状态下实际每秒供浆量；

脱硫所需石灰石浆液总量确定单元，用于根据所述累积石灰石浆液量、所述每秒脱硫所需石灰石浆液量和所述实际每秒供浆量，确定脱硫所需石灰石浆液总量；

第二控制信号发送单元，用于当所述脱硫所需石灰石浆液总量小于等于0时，发送第二控制信号给所述供浆阀门；所述第二控制信号用于控制所述供浆阀门关闭；

第二判断单元，用于当所述脱硫所需石灰石浆液总量大于0时，判断所述N秒后塔内浆液pH预测值是否大于pH值上限值；

第三控制信号发送单元，用于当所述第二判断单元的输出结果为是时，发送第三控制信号给所述供浆阀门；所述第三控制信号用于控制所述供浆阀门关闭；

开启状态保持单元，用于当所述第二判断单元的输出结果为否时，不发送控制信号。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明公开的湿法脱硫pH值预测控制方法及系统，利用最小二乘法模型预测N秒后塔内浆液pH值，从而根据N秒后塔内浆液pH预测值控制供浆阀门的开启或关闭，这种基于pH值预测控制湿法脱硫供浆的方法，通过提前预测浆液pH变化，提前打开阀门供浆，弥补从供浆阀门开信号传递到浆液进入塔内与烟气中SO₂反应过程需要的时间段内浆液无法脱硫的情况，降低了脱硫浆液pH值的波动，波动值由±0.2降低到±0.09，大幅提高了脱硫系统运行的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明湿法脱硫pH值预测控制方法实施例的流程图；

图2为本发明具体控制流程示意图；

图3为本发明湿法脱硫pH值预测控制系统实施例的结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

本发明的目的是提供一种湿法脱硫pH值预测控制方法及系统，能够降低脱硫浆液pH值的波动，大幅提高脱硫系统运行的稳定性。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明湿法脱硫pH值预测控制方法实施例的流程图。参见图1，该湿法脱硫pH值预测控制方法包括：

步骤101：获取过去每秒的锅炉负荷、烟气量、吸收塔入口SO₂浓度、石灰石浆液密度和石灰石浆液流量以及与锅炉负荷、烟气量、吸收塔入口SO₂浓度、石灰石浆液密度和石灰石浆液流量对应的N秒后塔内浆液pH值。

步骤102：以过去每秒的锅炉负荷、烟气量、吸收塔入口SO₂浓度、石灰石浆液密度和石灰石浆液流量为输入，以与锅炉负荷、烟气量、吸收塔入口SO₂浓度、石灰石浆液密度和石灰石浆液流量对应的N秒后塔内浆液pH值为输出，对最小二乘法模型进行训练和优化，得到优化后的最小二乘法模型。

步骤103：获取实时的锅炉负荷、烟气量、吸收塔入口SO₂浓度、石灰石浆液密度和石灰石浆液流量。其中，实时即当前秒。

步骤104：将锅炉负荷、烟气量、吸收塔入口SO₂浓度、石灰石浆液密度和石灰石浆液流量输入优化后的最小二乘法模型，得到N秒后塔内浆液pH预测值。其中，N秒后塔内浆液pH预测值即经模型预测得到的N秒后塔内浆液pH值。

该步骤101-104预测N秒后塔内浆液pH值，预测方法具体为：

(1)建立运行数据库，获取锅炉负荷、烟气量、吸收塔入口SO₂浓度、石灰石浆液密度、石灰石浆液流量和塔内浆液pH值(通过pH计实时获取)。

(2)通过机器学习中的最小二乘法，将锅炉负荷、烟气量、吸收塔入口SO₂浓度、石灰石浆液密度、石灰石浆液流量的数据与N秒后塔内浆液pH值的历史数据输入至该方法(计算机学习中的最小二乘法)中，利用机器学习建立二者对应关系。

(3)根据实时运行数据(锅炉负荷、烟气量、吸收塔入口SO₂浓度、石灰石浆液密度和石灰石浆液流量)预测N秒后塔内浆液pH值。

步骤105：根据N秒后塔内浆液pH预测值控制供浆阀门的开启或关闭。

该步骤105之前还包括：

获取脱硫所需石灰石浆液量的初始值。获取脱硫所需石灰石浆液量的初始值之前，先初始化脱硫所需石灰石浆液量，得到脱硫所需石灰石浆液量的初始值Q₀，根据不同的机组情况，Q₀取值不同，在该实施例中Q₀取100。脱硫所需石灰石浆液量的初始值Q₀用于计算累积石灰石浆液量Q’。

根据实时的烟气量、吸收塔入口SO₂浓度和石灰石浆液密度，确定每秒脱硫所需石灰石浆液量，具体为：依据获取的烟气量、吸收塔入口SO₂浓度(原始SO₂浓度)、钙硫比和石灰石浆液密度这些运行数据，实时计算每秒脱硫所需石灰石浆液量Q_S，Q_S＝M_CaCO3/M_SO2*钙硫比*(原始SO₂浓度-35)*烟气量/ρ_{石灰石浆液}/1000000，M_CaCO3和M_SO2分别表示碳酸钙和二氧化硫的摩尔质量，分别为100和64；ρ_{石灰石浆液}表示石灰石浆液密度；其中，钙硫比不是在线运行数据，是一个经验参数，不同机组取值不同。

根据每秒脱硫所需石灰石浆液量和初始值，确定累积石灰石浆液量，具体为：依据烟气量、吸收塔入口SO₂浓度、钙硫比和石灰石浆液密度，实时计算每秒脱硫所需石灰石浆液量Q_S，并进行累加，得到累积石灰石浆液量Q’，Q’＝Q₀+Q_s×t，即将Q₀与Q_S进行累加，得到累积石灰石浆液量Q’。其中，t表示当前时间，即第几秒。

判断累积石灰石浆液量是否大于石灰石浆液量上限值。其中，石灰石浆液量上限值Q_上为经验值，不同机组取值不同，该实施例中可以取150。

若是，则停止确定累积石灰石浆液量，即若Q′＞Q_上，则停止计算累积石灰石浆液量。

若否，则返回步骤“根据每秒脱硫所需石灰石浆液量和初始值，确定累积石灰石浆液量”。

该步骤105具体包括：

获取供浆阀门的状态；状态包括关闭状态和开启状态。随后判定供浆阀门的状态。

当状态为关闭状态时，判断N秒后塔内浆液pH预测值是否小于pH值下限值。

若是，则发送第一控制信号给供浆阀门；第一控制信号用于控制供浆阀门开启，具体为：预测某一时刻后的pH值小于低设定值，也就是pH值下限值，打开供浆阀门开始供浆，其中，pH值下限值为经验值，不同机组取值不同，该实施例中可以取5.3。

若否，则不发送控制信号，即保持供浆阀门的关闭状态。

该步骤105还包括：

当状态为开启状态时，获取供浆阀门开启状态下实际每秒供浆量。

根据累积石灰石浆液量、每秒脱硫所需石灰石浆液量和实际每秒供浆量，确定脱硫所需石灰石浆液总量，具体为：根据累积石灰石浆液量Q’、每秒脱硫所需石灰石浆液量Q_S和供浆阀门开启状态下实际每秒供浆量Q_实，计算脱硫所需石灰石浆液总量Q_总，Q_总＝Q’+(Q_s-Q_实)×t。

当脱硫所需石灰石浆液总量小于等于0时，发送第二控制信号给供浆阀门；第二控制信号用于控制供浆阀门关闭，具体为：当Q_总≤0，停止供浆，关闭供浆阀门，Q_总＝Q₀＝0。Q_总会存在小于0的情况，举例来说，当Q’＝10，Q_s-Q_实＝2.1，则第5秒时，Q_总＝-0.5。

当脱硫所需石灰石浆液总量大于0时，判断N秒后塔内浆液pH预测值是否大于pH值上限值。

若是，则发送第三控制信号给供浆阀门；第三控制信号用于控制供浆阀门关闭，具体为：当Q_总＞0，则判定pH预测值(N秒后塔内浆液pH预测值)，若N秒后塔内浆液pH预测值大于高设定值(pH值上限值)且呈上升趋势，则停止供浆，关闭供浆阀门，Q_总＝Q₀＝0；其中，pH值上限值为经验值，不同机组设定不一样，该实施例中可以取5.6。

若否，则不发送控制信号，即保持供浆阀门的开启状态。

本发明湿法脱硫pH值预测控制方法，为一种基于pH预测的湿法脱硫供浆方法，是一种逻辑控制方法，该逻辑控制方法设置于智能算法服务器中，湿法脱硫pH值预测控制方法利用机器学习中的最小二乘法，通过脱硫工艺机理(湿法脱硫即石灰石-石膏湿法脱硫)与在线仪表采集的运行数据(锅炉负荷、烟气量、吸收塔入口SO₂浓度、石灰石浆液密度、浆液流量)耦合实现pH值预测，通过脱硫工艺机理与运行数据计算实时脱硫所需石灰石浆液量，具体控制流程如图2所示。

下面以一个具体实施例说明本发明的技术方案：

第一步：依据烟气量、烟气SO₂含量、石灰石浆液密度的计算值初始化一个供浆量理论值。

第二步：计算每秒供浆量理论值，累加，如果累加后大于某值(供浆上限值)，就不再增加，这里设上限值是为了防止供浆过量，导致供浆时pH上升到一个过高的值。

第三步：直到预测后面某一时刻pH小于pH低设定或当前pH小于pH低设定，后一个条件是为了防止预测失效。

第四步：此时供浆，供浆量理论值若小于某值(供浆下限值)，设为供浆下限值，这里设下限值是为了防止供浆过少，导致频繁供浆，供浆量理论值继续累加，同时减去供浆流量，直到供浆量理论值小于0，此时供浆结束。等待下一次供浆。若供浆时，当前pH值大于pH高设定且呈上升趋势，则停止供浆，并把供浆理论值归零，出现这种情况时说明供浆量已够，无需继续供浆。

循环步骤二三四。

具体为：供浆理论值设为100，根据机理公式，计算现在每秒所需石灰石浆液量为0.28，5分钟后，石灰石浆液理论值累加到100+0.28*300＝184，并且预测到2分钟后pH小于5.3，此时供浆，此时每秒计算石灰石浆液量+0.28，实际每秒供浆量-2.7，77s后，184+(0.28-2.7)*77＝-2.34，供浆理论值小于0，停止供浆。

石灰石浆液量理论值继续累加，14分钟后，预测到2分钟后pH小于5.3，供浆理论值累加到-2.34+0.28*840＝232.86，此时供浆，每秒计算石灰石浆液量+0.28-2.7，97s后，232.86+(0.28-2.7)*97＝-1.88，供浆理论值小于0，停止供浆。

之后循环上述过程。

本发明主要是通过一次风、二次风、吸收塔入口SO₂浓度等参数使用机器学习中的最小二乘法预测2分钟后的pH值；利用石灰石浆液密度、浆液流量等原始参数，通过神经网络算法计算供浆理论值，实现精准补浆，最终实现pH值的稳定。补浆开阀指令通过通讯传输到DCS，通过无扰切换实现DCS控制和本发明湿法脱硫pH值预测控制系统控制自由切换。通过运行对比，本发明在全工况下都能稳定控制pH值，pH值波动由DCS控制时的±0.2降低到±0.09，提高了脱硫系统运行的稳定性。

图3为本发明湿法脱硫pH值预测控制系统实施例的结构图。参见图3，该湿法脱硫pH值预测控制系统包括：

过去数据获取模块301，用于获取过去每秒的锅炉负荷、烟气量、吸收塔入口SO₂浓度、石灰石浆液密度和石灰石浆液流量以及与所述锅炉负荷、所述烟气量、所述吸收塔入口SO₂浓度、所述石灰石浆液密度和所述石灰石浆液流量对应的N秒后塔内浆液pH值。

最小二乘法模型训练模块302，用于以过去每秒的锅炉负荷、烟气量、吸收塔入口SO₂浓度、石灰石浆液密度和石灰石浆液流量为输入，以与所述锅炉负荷、所述烟气量、所述吸收塔入口SO₂浓度、所述石灰石浆液密度和所述石灰石浆液流量对应的N秒后塔内浆液pH值为输出，对最小二乘法模型进行训练和优化，得到优化后的最小二乘法模型。

实时数据获取模块303，用于获取实时的锅炉负荷、烟气量、吸收塔入口SO₂浓度、石灰石浆液密度和石灰石浆液流量。

N秒后塔内浆液pH值预测模块304，用于将所述锅炉负荷、所述烟气量、所述吸收塔入口SO₂浓度、所述石灰石浆液密度和所述石灰石浆液流量输入所述优化后的最小二乘法模型，得到N秒后塔内浆液pH预测值。

阀门控制模块305，用于根据所述N秒后塔内浆液pH预测值控制供浆阀门的开启或关闭。

该湿法脱硫pH值预测控制系统还包括：

初始值获取模块，用于获取脱硫所需石灰石浆液量的初始值。

每秒脱硫所需石灰石浆液量确定模块，用于根据所述实时的烟气量、吸收塔入口SO₂浓度和石灰石浆液密度，确定每秒脱硫所需石灰石浆液量。

累积石灰石浆液量确定模块，用于根据所述每秒脱硫所需石灰石浆液量和所述初始值，确定累积石灰石浆液量。

判断模块，用于判断所述累积石灰石浆液量是否大于石灰石浆液量上限值。

停止模块，用于当所述判断模块的输出结果为是时，停止确定累积石灰石浆液量。

返回模块，用于当所述判断模块的输出结果为否时，返回所述累积石灰石浆液量确定模块。

该阀门控制模块305具体包括：

供浆阀门状态获取单元，用于获取供浆阀门的状态；所述状态包括关闭状态和开启状态。

第一判断单元，用于当所述状态为关闭状态时，判断所述N秒后塔内浆液pH预测值是否小于pH值下限值。

第一控制信号发送单元，用于当所述第一判断单元的输出结果为是时，发送第一控制信号给所述供浆阀门；所述第一控制信号用于控制所述供浆阀门开启。

关闭状态保持单元，用于当所述第一判断单元的输出结果为否时，不发送控制信号。

该阀门控制模块305还包括：

实际每秒供浆量获取单元，用于当所述状态为开启状态时，获取供浆阀门开启状态下实际每秒供浆量。

脱硫所需石灰石浆液总量确定单元，用于根据所述累积石灰石浆液量、所述每秒脱硫所需石灰石浆液量和所述实际每秒供浆量，确定脱硫所需石灰石浆液总量。

第二控制信号发送单元，用于当所述脱硫所需石灰石浆液总量小于等于0时，发送第二控制信号给所述供浆阀门；所述第二控制信号用于控制所述供浆阀门关闭。

第二判断单元，用于当所述脱硫所需石灰石浆液总量大于0时，判断所述N秒后塔内浆液pH预测值是否大于pH值上限值。

第三控制信号发送单元，用于当所述第二判断单元的输出结果为是时，发送第三控制信号给所述供浆阀门；所述第三控制信号用于控制所述供浆阀门关闭。

开启状态保持单元，用于当所述第二判断单元的输出结果为否时，不发送控制信号。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种湿法脱硫pH值预测控制方法，其特征在于，所述方法包括：

获取过去每秒的锅炉负荷、烟气量、吸收塔入口SO₂浓度、石灰石浆液密度和石灰石浆液流量以及与所述锅炉负荷、所述烟气量、所述吸收塔入口SO₂浓度、所述石灰石浆液密度和所述石灰石浆液流量对应的N秒后塔内浆液pH值；

以过去每秒的锅炉负荷、烟气量、吸收塔入口SO₂浓度、石灰石浆液密度和石灰石浆液流量为输入，以与所述锅炉负荷、所述烟气量、所述吸收塔入口SO₂浓度、所述石灰石浆液密度和所述石灰石浆液流量对应的N秒后塔内浆液pH值为输出，对最小二乘法模型进行训练和优化，得到优化后的最小二乘法模型；

获取实时的锅炉负荷、烟气量、吸收塔入口SO₂浓度、石灰石浆液密度和石灰石浆液流量；

将所述锅炉负荷、所述烟气量、所述吸收塔入口SO₂浓度、所述石灰石浆液密度和所述石灰石浆液流量输入所述优化后的最小二乘法模型，得到N秒后塔内浆液pH预测值；

根据所述N秒后塔内浆液pH预测值控制供浆阀门的开启或关闭；

所述根据所述N秒后塔内浆液pH预测值控制供浆阀门的开启或关闭，之前还包括：

获取脱硫所需石灰石浆液量的初始值；

根据所述实时的烟气量、吸收塔入口SO₂浓度和石灰石浆液密度，确定每秒脱硫所需石灰石浆液量；

根据所述每秒脱硫所需石灰石浆液量和所述初始值，确定累积石灰石浆液量；

判断所述累积石灰石浆液量是否大于石灰石浆液量上限值；

若是，则停止确定累积石灰石浆液量；

若否，则返回步骤“根据所述每秒脱硫所需石灰石浆液量和所述初始值，确定累积石灰石浆液量”。

2.根据权利要求1所述的湿法脱硫pH值预测控制方法，其特征在于，所述根据所述N秒后塔内浆液pH预测值控制供浆阀门的开启或关闭，具体包括：

获取供浆阀门的状态；所述状态包括关闭状态和开启状态；

当所述状态为关闭状态时，判断所述N秒后塔内浆液pH预测值是否小于pH值下限值；

若是，则发送第一控制信号给所述供浆阀门；所述第一控制信号用于控制所述供浆阀门开启；

若否，则不发送控制信号。

3.根据权利要求2所述的湿法脱硫pH值预测控制方法，其特征在于，所述根据所述N秒后塔内浆液pH预测值控制供浆阀门的开启或关闭，还包括：

当所述状态为开启状态时，获取供浆阀门开启状态下实际每秒供浆量；

根据所述累积石灰石浆液量、所述每秒脱硫所需石灰石浆液量和所述实际每秒供浆量，确定脱硫所需石灰石浆液总量；

当所述脱硫所需石灰石浆液总量小于等于0时，发送第二控制信号给所述供浆阀门；所述第二控制信号用于控制所述供浆阀门关闭；

当所述脱硫所需石灰石浆液总量大于0时，判断所述N秒后塔内浆液pH预测值是否大于pH值上限值；

若是，则发送第三控制信号给所述供浆阀门；所述第三控制信号用于控制所述供浆阀门关闭；

若否，则不发送控制信号。

4.一种湿法脱硫pH值预测控制系统，其特征在于，所述系统包括：

过去数据获取模块，用于获取过去每秒的锅炉负荷、烟气量、吸收塔入口SO₂浓度、石灰石浆液密度和石灰石浆液流量以及与所述锅炉负荷、所述烟气量、所述吸收塔入口SO₂浓度、所述石灰石浆液密度和所述石灰石浆液流量对应的N秒后塔内浆液pH值；

最小二乘法模型训练模块，用于以过去每秒的锅炉负荷、烟气量、吸收塔入口SO₂浓度、石灰石浆液密度和石灰石浆液流量为输入，以与所述锅炉负荷、所述烟气量、所述吸收塔入口SO₂浓度、所述石灰石浆液密度和所述石灰石浆液流量对应的N秒后塔内浆液pH值为输出，对最小二乘法模型进行训练和优化，得到优化后的最小二乘法模型；

实时数据获取模块，用于获取实时的锅炉负荷、烟气量、吸收塔入口SO₂浓度、石灰石浆液密度和石灰石浆液流量；

N秒后塔内浆液pH值预测模块，用于将所述锅炉负荷、所述烟气量、所述吸收塔入口SO₂浓度、所述石灰石浆液密度和所述石灰石浆液流量输入所述优化后的最小二乘法模型，得到N秒后塔内浆液pH预测值；

阀门控制模块，用于根据所述N秒后塔内浆液pH预测值控制供浆阀门的开启或关闭；

所述系统还包括：

初始值获取模块，用于获取脱硫所需石灰石浆液量的初始值；

每秒脱硫所需石灰石浆液量确定模块，用于根据所述实时的烟气量、吸收塔入口SO₂浓度和石灰石浆液密度，确定每秒脱硫所需石灰石浆液量；

累积石灰石浆液量确定模块，用于根据所述每秒脱硫所需石灰石浆液量和所述初始值，确定累积石灰石浆液量；

判断模块，用于判断所述累积石灰石浆液量是否大于石灰石浆液量上限值；

停止模块，用于当所述判断模块的输出结果为是时，停止确定累积石灰石浆液量；

返回模块，用于当所述判断模块的输出结果为否时，返回所述累积石灰石浆液量确定模块。

5.根据权利要求4所述的湿法脱硫pH值预测控制系统，其特征在于，所述阀门控制模块具体包括：

供浆阀门状态获取单元，用于获取供浆阀门的状态；所述状态包括关闭状态和开启状态；

第一判断单元，用于当所述状态为关闭状态时，判断所述N秒后塔内浆液pH预测值是否小于pH值下限值；

第一控制信号发送单元，用于当所述第一判断单元的输出结果为是时，发送第一控制信号给所述供浆阀门；所述第一控制信号用于控制所述供浆阀门开启；

关闭状态保持单元，用于当所述第一判断单元的输出结果为否时，不发送控制信号。

6.根据权利要求5所述的湿法脱硫pH值预测控制系统，其特征在于，所述阀门控制模块还包括：

实际每秒供浆量获取单元，用于当所述状态为开启状态时，获取供浆阀门开启状态下实际每秒供浆量；

脱硫所需石灰石浆液总量确定单元，用于根据所述累积石灰石浆液量、所述每秒脱硫所需石灰石浆液量和所述实际每秒供浆量，确定脱硫所需石灰石浆液总量；

第二控制信号发送单元，用于当所述脱硫所需石灰石浆液总量小于等于0时，发送第二控制信号给所述供浆阀门；所述第二控制信号用于控制所述供浆阀门关闭；

第二判断单元，用于当所述脱硫所需石灰石浆液总量大于0时，判断所述N秒后塔内浆液pH预测值是否大于pH值上限值；

第三控制信号发送单元，用于当所述第二判断单元的输出结果为是时，发送第三控制信号给所述供浆阀门；所述第三控制信号用于控制所述供浆阀门关闭；

开启状态保持单元，用于当所述第二判断单元的输出结果为否时，不发送控制信号。

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