CN114560477A - 一种烟气脱硝用尿素催化水解控制系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种烟气脱硝用尿素催化水解控制系统和方法，根据实测产品气流量和需求产氨量得到产品气控制阀的开度数据；将产品气控制阀的开度数据作为前馈引入，获得蒸汽控制阀和尿素溶液控制阀的初始开度数据，根据实测压力值和设定压力值得到蒸汽控制阀的计算开度数据，根据实测液位值和设定液位值得到尿素溶液控制阀的计算开度数据，将初始开度数据与计算开度数据加和，即为蒸汽控制阀和尿素溶液控制阀的最终开度；根据实测产品气流量和理论产品气流量值得到催化剂控制阀的开度数据；根据上述步骤获取的开度数据对上述阀门开度调节；本发明能够显著加快水解反应器变负荷调节速率，精确控制催化剂用量，降低催化剂损耗。

Description

一种烟气脱硝用尿素催化水解控制系统和方法

技术领域

本发明属于火电烟气脱硝技术领域，具体属于一种烟气脱硝用尿素催化水解控制系统和方法。

背景技术

火电厂SCR脱硝系统普遍采用液氨法制备还原剂，但液氨属于重大危险源，其运输和储存都具有较大的安全风险。

尿素分解法制备脱硝还原剂分为尿素热解法和尿素水解法。尿素水解制氨在前期设备投资方面比热解技术约低11％，而且每年的运行费用也比热解低27％，因此尿素水解制氨工艺比尿素热解具有更强的市场竞争力。尿素水解需要在高温高压下进行，对设备材质要求较高，并且能耗较大，这大大限制了尿素水解工艺的应用。催化剂的加入可以有效降低水解反应所需活化能，加快反应速率，减少能量消耗。专利CN202110160216.4公开了一种尿素催化水解制氨工艺和精准喷氨装置，尿素水解反应器的一侧设置有水解催化剂储罐，水解催化剂储罐的内部设置有催化剂。专利CN202010380841.5公开了一种可回收利用催化剂的尿素催化水解发生器及催化水解方法，水解发生器本体内底部设置有蒸汽喷射系统，蒸汽喷射系统上端设置有加热器，加热器一侧安装有催化剂箱。

为保证尿素水解制氨装置安全、连续、稳定运行，需要采用成熟、有效的自动控制模型及联锁保护方案。专利CN201721314141.6公开了一种烟气脱硝尿素催化水解制氨系统，通过对水解反应器内温度、压力及液位的控制，实现需求产氨量的精确控制，但是该控制系统对变负荷响应滞后，各参数波动变化大。专利CN201510772045.5公开了一种尿素水解反应器控制系统和方法，通过引入和设定氨气需求质量流量，直接得出水解反应产品氨气需求质量流量和水解反应需热量，使得水解反应速度的负荷跟随性提高。专利CN201510425496.1公开了一种基于热量前馈信号的尿素水解反应器控制系统和方法，由水解反应器负荷指令和水解反应器压力偏差信号进行加权后输出得到变负荷工况下加热蒸汽调门开度信号，从而降低变负荷过程中热量损失。上述两个专利需要引入复杂的控制函数，实现过程较为复杂，且均未涉及对催化剂系统的控制。

尿素水解装置一般采用定压运行。定压运行方式下，控制目标为反应器压力，当外界需求氨产量发生变化时，气相出口阀门开始动作，引起反应器内压力发生变化，此时由反应器压力连锁控制的蒸汽阀门开度将发生改变，增加(或减少)的热量将改变反应器内温度，进而改变反应速度和氨产量，并引起反应器内压力变化，通过PID调节作用，蒸汽阀门开度将逐渐趋于稳定值。该控制方式对变负荷指令的响应速度很慢，变负荷过程中蒸汽阀门动作频繁，热量浪费非常严重。相关专利提出了几种不同的热量前馈信号的生成方法，实现过程较为复杂。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供以一种烟气脱硝用尿素催化水解控制系统和方法，简单、安全、响应速度快，能够精准控制催化剂用量。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种烟气脱硝用尿素催化水解控制系统的控制方法，具体步骤如下：

S1获取水解反应器的实测产品气流量值、需求产氨量、实测压力值、设定压力值、实测液位值、设定液位值和理论产品气流量值；

S2根据实测产品气流量和需求产氨量进行PID运算得到产品气控制阀的开度数据；

S3将产品气控制阀的开度数据作为前馈引入，得到蒸汽控制阀的初始开度数据；根据实测压力值和设定压力值进行PID运算得到蒸汽控制阀的计算开度数据，将初始开度数据与计算开度数据加和得到蒸汽控制阀的最终开度数据；

S4将产品气控制阀的开度数据作为前馈引入，得到尿素溶液控制阀的初始开度数据；根据实测液位值和设定液位值进行PID运算得到尿素溶液控制阀的计算开度数据，将初始开度数据与计算开度数据加和得到尿素溶液控制阀的最终开度数据；

S5根据实测产品气流量和理论产品气流量值得到催化剂控制阀的开度数据；

S6根据步骤S1～S5获取的开度数据分别对产品气控制阀、蒸汽控制阀、尿素溶液控制阀、催化剂控制阀进行开度调节。

进一步的，步骤S1和S5中，所述理论产品气流量值根据水解反应器中的温度值和催化动力学方程计算得到，所述催化动力学方程为：

其中，A为指前因子，E为活化能。

进一步的，步骤S1中，所述水解反应器的需求产氨量由锅炉SCR反应区的NOx浓度值转化得到。

进一步的，包括数据采集模块、产品气控制阀开度计算模块、蒸汽控制阀开度计算模块、尿素溶液控制阀开度计算模块、催化剂控制阀开度计算模块和开度控制模块，其中：

所述数据采集模块用于获取水解反应器的实测产品气流量值、SCR区的负荷指令、实测压力值、设定压力值、实测液位值、设定液位值和理论产品气流量值，并传输至开度计算模块；

产品气控制阀开度计算模块用于接收SCR区的负荷指令和实测产品气流量值，并进行PID运算，得到产品气控制阀的开度数据，并将开度数据传输至蒸汽控制阀开度计算模块、尿素溶液控制阀开度计算模块、开度控制模块；

蒸汽控制阀开度计算模块用于接收产品气控制阀的开度数据作为蒸汽控制阀的初始开度数据，并获取水解反应器设定压力值和实测压力值，进行PID运算后得到蒸汽控制阀的计算开度数据，将蒸汽控制阀的初始开度数据与计算开度数据加和，并传输至开度控制模块；

尿素溶液控制阀开度计算模块用于接收产品气控制阀的开度数据作为尿素溶液控制阀的初始开度数据，并获取水解反应器设定液位值和实测液位值，进行PID运算后得到尿素溶液控制阀的计算开度数据，将尿素溶液控制阀的初始开度数据与计算开度数据加和，并传输至开度控制模块；

催化剂控制阀开度计算模块用于获取水解反应器的实测产品气流量值和理论产品气流量值进行PID运算后得到催化剂控制阀的开度数据，并将催化剂控制阀的开度数据传输至开度控制模块，其中理论产品气流量值根据水解反应器温度计检测到水解反应器中的反应液温度值和催化动力学方程进行计算得到；

所述开度控制模块用于接收开度计算模块传输的产品气控制阀、蒸汽控制阀、尿素溶液控制阀、催化剂控制阀的开度数据，并根据开度数据对产品气控制阀、蒸汽控制阀、尿素溶液控制阀、催化剂控制阀的开度进行控制。

进一步的，所述数据采集模块包括产品气流量数据采集模块、水解反应器压力数据采集模块、水解反应器液位数据采集模块和负荷指令采集模块，其中：

产品气流量数据采集模块用于获取产品气流量计的实测产品气流量和水解反应器的理论产品气流量值，并传输至开度计算模块；

水解反应器压力数据采集模块用于获取水解反应器压力表的实测压力值和水解反应器的设定压力值并传输至开度计算模块；

水解反应器液位数据采集模块用于获取液位计的实测液位值和水解反应器的设定液位值并传输至开度计算模块；

负荷指令采集模块用于获取锅炉SCR反应区的NOx浓度值并转化为水解反应器的需求产氨量作为SCR区的负荷指令。

进一步的，还包括启闭控制模块，所述启闭控制模块用于实现冷却水控制阀和气体排放控制阀启闭的联锁控制。

进一步的，正常工作时，启闭控制模块控制冷却水控制阀和气体排放控制阀的关闭；停机时，启闭控制模块控制冷却水控制阀和气体排放控制阀的开启。

进一步的，当数据采集模块采集到的实测压力值大于设定压力值时，蒸汽控制阀开度计算模块将开度数据传输至开度控制模块和启闭控制模块用于实现蒸汽控制阀和气体排放控制阀开度的联锁控制。

进一步的，当数据采集模块采集到的实测压力值大于设定压力值时，蒸汽控制阀开度计算模块将开度数据传输至开度控制模块和启闭控制模块，开度控制模块控制蒸汽控制阀关闭，启闭控制模块控制气体排放控制阀开启。

进一步的，数据采集模块采集到的实测液位值超过设定液位值时，催化剂控制阀开度计算模块接收液位数据得出尿素溶液控制阀的开度数据并传输给开度控制模块，开度控制模块控制尿素溶液控制阀关闭。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

本发明提供的控制方法，根据水解反应器实测产品气流量和需求产氨量得到产品气控制阀的开度数据，并直接将产品气控制阀开度数据作为前馈引入尿素溶液控制阀和蒸汽控制阀开度控制中，实现过程简单，并且能够显著加快尿素溶液和蒸汽流量的调节速率，从而提高变负荷响应速率。

本发明提供的控制系统中增加了水解反应器压力和蒸汽阀门的开度调节联锁机制、水解反应器液位和尿素溶液阀门的开度调节联锁机制，保证设备安全运行；

并且因为水解反应器的运行温度和压力较高，本发明还增加了蒸汽控制阀、产品气控制阀、冷却水控制阀和气体排放控制阀启闭的联锁机制，在设备紧急停机的时候能够快速降低水解反应器内温度，进一步提高了设备安全性。

尿素水解催化剂能够提高反应速率，降低反应温度从而减少设备腐蚀，本发明中根据水解反应器中反应液温度和实测产品气流量值联合生成催化剂控制阀的开度数据，精确控制催化剂用量，降低催化剂损耗。

附图说明

图1为本发明所述的烟气脱硝用尿素催化水解系统。

图2为本发明所述的烟气脱硝用尿素催化水解控制方法。

附图中：1冷却水管路；2冷却水控制阀；3换热进口管路；4蒸汽温度计；5蒸汽压力表；6蒸汽控制阀；7换热出口管路；8止回阀；9进料管路；10尿素溶液控制阀；11尿素溶液压力表；12催化剂管路；13催化剂控制阀；14水解反应器；15液位计；16水解反应器温度计；17水解反应器压力表；18产品气温度计；19产品气控制阀；20产品气流量计；21产品气压力表；22产品气输送管路；23安全阀；24紧急排放管路；25气体排放控制阀；26反应液排放控制阀；27反应液排放管路。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。

如图1所示，本发明的一种烟气脱硝用尿素催化水解系统，包括水解反应器14，水解反应器14上布置有液位计15用于测量水解反应器14内反应液的液位；水解反应器14底部布置有水解反应器温度计16用于测量反应器内反应液的温度；水解反应器14上部布置有水解反应器压力表17用于测量水解反应器内压力。

水解反应器14包括一个输入接口和三个输出接口，水解反应器14的输入接口与进料管路9连接，进料管路9上设置有尿素溶液控制阀10和尿素溶液压力表11，尿素溶液控制阀10用于调节进料管路9中尿素溶液的流量，尿素溶液压力表11用于测量进料管路9中尿素溶液的输送压力；

进料管路9还连通有催化剂管路12，催化剂管路12上设置有催化剂控制阀13用于调节催化剂管路12中的催化剂流量；

水解反应器14的三个输出接口，其中一路通过产品气输送管路22连接SCR反应器，一路通过紧急排放管路24连接废水池，一路通过反应液排放管路27连接废水池，其中：

1)产品气输送管路22上依次布置有产品气温度计18用于测量产品气温度，产品气控制阀19用来调节产品气流量，产品气流量计20用来测量产品气流量，产品气压力表21用来测量产品气压力。产品气输送管路22通过支路与紧急排放管路24连接，支路的开闭通过气体排放控制阀25控制；

2)紧急排放管路24上布置有安全阀23用于控制紧急排放管路24的启闭；

3)反应液排放管路27上布置有反应液排放控制阀26，用于控制反应液排放管路27的启闭。

水解反应器14加热盘管的进口与换热进口管路3连接，加热盘管的出口与换热出口管路7连接，换热进口管路3上设置有蒸汽控制阀6用于控制换热进口管路3中换热介质的流量；换热进口管路3上还连接有冷却水管路1，冷却水管路1上设置有冷却水控制阀2用于调节冷却水管路1中冷却水的流量。

优选的，冷却水控制阀2和气体排放控制阀25为开关阀。

本发明提出一种烟气脱硝用尿素催化水解控制系统，包括：数据采集模块、产品气控制阀开度计算模块、蒸汽控制阀开度计算模块、尿素溶液控制阀开度计算模块和催化剂控制阀开度计算模块、开度控制模块和启闭控制模块，其中：

1)数据采集模块用于获取水解反应器14的实测产品气流量值、SCR区的负荷指令、实测压力值、设定压力值、实测液位值、设定液位值和理论产品气流量值，并传输至开度计算模块；

数据采集模块包括产品气流量数据采集模块、水解反应器压力数据采集模块、水解反应器液位数据采集模块和负荷指令采集模块；

产品气流量数据采集模块用于获取产品气流量计20的实测产品气流量和水解反应器14的理论产品气流量值并传输至开度计算模块；

水解反应器压力数据采集模块用于获取水解反应器压力表17的实测压力值和水解反应器14的设定压力值并传输至开度计算模块；

水解反应器液位数据采集模块用于获取液位计15的实测液位值和水解反应器14的设定液位值并传输至开度计算模块；

负荷指令采集模块用于将锅炉SCR反应区的NOx浓度值转化得到水解反应器14的需求产氨量作为SCR区的负荷指令。

2)产品气控制阀开度计算模块用于接收SCR区的负荷指令和产品气流量计20的实测产品气流量值，并进行PID运算，得到产品气控制阀19的开度数据，并将开度数据传输至蒸汽控制阀开度计算模块、尿素溶液控制阀开度计算模块、开度控制模块和启闭控制模块；

3)蒸汽控制阀开度计算模块用于接收产品气控制阀19的开度数据，并获取水解反应器14设定压力值和水解反应器压力表17的实测压力值，进行PID运算后得到蒸汽控制阀6的开度数据，并将蒸汽控制阀6的开度数据传输至开度控制模块和启闭控制模块；

4)尿素溶液控制阀开度计算模块用于接收产品气控制阀19的开度数据，并获取水解反应器14实测压力值和液位计15的实测液位值，进行PID运算后得到尿素溶液控制阀10的开度数据，并将尿素溶液控制阀10的开度数据传输至开度控制模块；

5)催化剂控制阀开度计算模块用于获取产品气流量计20的实测产品气流量值和水解反应器14中反应液温度值，将反应液温度值和催化动力学方程进行计算得到理论产品气流量值，将实测产品气流量值和理论产品气流量值进行PID运算得到催化剂控制阀13的开度数据，并将催化剂控制阀13的开度数据传输至开度控制模块。

催化动力学方程为：

其中，A为指前因子，E为活化能，由催化剂性能确定，给定催化剂条件下反应速率主要由反应温度决定。

优选的，催化剂12包括固体粉末催化剂和液体催化剂。

6)开度控制模块接收开度计算模块传输的开度数据，对产品气控制阀19、蒸汽控制阀6、尿素溶液控制阀10、催化剂控制阀13的开度进行控制；

7)启闭控制模块用于控制冷却水控制阀2和气体排放控制阀25的启闭。

本发明的烟气脱硝用尿素催化水解控制控制系统，正常工作时，启闭控制模块控制冷却水控制阀2和气体排放控制阀25关闭，数据采集模块获取水解反应器14的产品气流量数据、实测压力值、实测液位值和SCR区的负荷指令，开度计算模块接收数据采集模块的数据得到产品气控制阀19、蒸汽控制阀6、尿素溶液控制阀10和催化剂控制阀13的开度；

停机时，开度控制模块控制产品气控制阀19和蒸汽控制阀6关闭，启闭控制模块控制冷却水控制阀2和气体排放控制阀25开启；

当水解反应器压力数据采集模块采集到水解反应器压力表17的实测压力值超过设定压力值时，蒸汽控制阀开度计算模块接实测压力值给出蒸汽控制阀6的开度数据为0并传输至开度控制模块，开度控制模块控制蒸汽控制阀6关闭，启闭控制模块控制气体排放控制阀25开启。

水解反应器液位数据采集模块获取液位计15的实测液位值并传输至尿素溶液控制阀开度计算模块，当实测液位值超过设定液位值时，尿素溶液控制阀开度计算模块给出尿素溶液控制阀10的开度数据为0，并传输给开度控制模块，开度控制模块控制尿素溶液控制阀10关闭。

正常工作时，安全阀23保持关闭状态；当水解反应器压力数据采集模块采集到水解反应器压力表17的实测压力值超过安全阀23设定安全压力时，安全阀23开启，同时蒸汽控制阀开度计算模块接收压力数据给出蒸汽控制阀6的开度数据为0并传输至开度控制模块，开度控制模块控制蒸汽控制阀6关闭。

如图2所示，本发明的烟气脱硝用尿素催化水解控制系统的控制方法，具体如下，

1)根据实测产品气流量和水解反应器14的需求产氨量得到产品气控制阀19的开度数据，并根据产品气控制阀19的开度数据对产品气控制阀19的开度进行控制；

2)将产品气控制阀19的开度数据作为前馈引入，得到蒸汽控制阀6的初始开度数据，根据初始开度数据先对蒸汽控制阀6的开度进行调节；同时将水解反应器14的实测压力值和设定压力值进行PID运算得到蒸汽控制阀6的计算开度数据，在初始开度数据的基础上加上计算开度数据得到蒸汽控制阀6的最终开度数据；

3)将产品气控制阀19的开度数据作为前馈引入，得到尿素溶液控制阀10的初始开度数据，根据初始开度数据先对尿素溶液控制阀10的开度进行调节；同时对水解反应器14的实测液位值和设定液位值进行PID运算得到尿素溶液控制阀10的计算计算开度数据，在初始开度数据的基础上加上计算开度数据得到尿素溶液控制阀10的最终开度数据；

4)根据实测产品气流量和理论产品气流量值得到催化剂控制阀13的开度数据，根据催化剂控制阀13的开度数据对催化剂控制阀13的开度进行控制，其中理论产品气流量值根据水解反应器14中的温度值和催化动力学方程计算得到。

优选的，水解反应器14正常使用时，产品气控制阀19、蒸汽控制阀6的开度数据大于0时，冷却水控制阀2和气体排放控制阀25的开度为0；

水解反应器14停机时，产品气控制阀19、蒸汽控制阀6的开度数据为0时，冷却水控制阀2和气体排放控制阀25的开度为100％。

实施例1

本发明提供一种烟气脱硝用尿素催化水解系统，具体如下：

1)冷却水管路1接入换热进口管路3所在管路，冷却水管路1的流量通过冷却水控制阀2调节。换热进口管路3接入水解反应器14中的加热盘管，换热进口管路3中蒸汽的温度通过蒸汽温度计4测量，蒸汽的压力通过蒸汽压力表5测量，换热进口管路3中蒸汽的流量通过蒸汽控制阀6调节。蒸汽在水解反应器14中完成换热后，冷却为疏水通过换热出口管路7排出，换热出口管路7上安装有止回阀8。

尿素溶液9接入水解反应器14的壳体中，尿素溶液9的流量通过尿素溶液控制阀10调节，管路上布置有尿素溶液压力表11用来测量尿素溶液9的输送压力；催化剂12接入尿素溶液管路，催化剂流量通过催化剂控制阀13调节；水解反应器14上布置有液位计15，用来测量反应器内反应液的液位；水解反应器温度计16布置在水解反应器14的底部，用来测量反应器内反应液的温度；水解反应器压力表17布置在水解反应器14的上部，用来测量水解反应器内压力。

2)水解反应器14有三个输出接口，其中一路通过产品气输送管路22连接SCR反应器，一路通过紧急排放管路24连接废水池，一路通过反应液排放管路27连接废水池。

3)产品气输送管路22上依次布置有产品气温度计18用来测量产品气温度，产品气控制阀19用来调节产品气流量，产品气流量计20用来测量产品气流量，产品气压力表21用来测量产品气压力。产品气输送管路22通过支路与紧急排放管路24连接，支路的开闭通过气体排放控制阀25控制。

4)紧急排放管路24上布置有安全阀23，紧急排放管路24保持关闭状态，当水解反应器14内压力超过安全阀23设定安全压力时，紧急排放管路24开启，产品气通过紧急排放管路24排往废水池，保证水解反应器14的安全。

5)反应液排放管路27上布置有反应液排放控制阀26，水解反应器14正常工作时反应液排放控制阀26保持关闭状态，当水解反应器14需要维护检修时，开启反应液排放控制阀26，将水解反应器14内的反应液排往废水池。

6)产品气控制阀19通过产品气控制阀开度信号调节，产品气控制阀开度信号由产品气流量计20的测量信号和SCR区负荷指令进行PID运算得到。

7)蒸汽控制阀6通过蒸汽控制阀开度信号调节，蒸汽控制阀开度信号由水解反应器压力表17的测量信号和水解反应器14压力设定值进行PID运算，并引入产品气控制阀开度信号作为前馈得到。

8)尿素溶液控制阀10通过尿素溶液控制阀开度信号调节，尿素溶液控制阀开度信号由液位计15的测量信号和水解反应器14液位设定值进行PID运算，并引入产品气控制阀开度信号作为前馈得到。

9)催化剂控制阀13通过催化剂控制阀开度信号调节，催化剂控制阀开度信号由产品气流量计20的测量信号和理论产品气流量值进行PID运算得到，理论产品气流量值根据水解反应器温度计16的测量值和催化动力学方程计算得到。

10)水解反应器14正常工作时，冷却水控制阀2和气体排放控制阀25保持关闭状态。当水解反应器14需要紧急停机时，开启冷却水控制阀2和气体排放控制阀25，并关闭蒸汽控制阀6和产品气控制阀19。

11)水解反应器压力表17、蒸汽控制阀6和气体排放控制阀25设置联动机制，当水解反应器压力表17测量信号超过设定值时，自动关闭蒸汽控制阀6，自动开启气体排放控制阀25。

12)液位计15和尿素溶液控制阀10设置联动机制，当液位计15的测量信号超过设定值时，自动关闭尿素溶液控制阀10。

Claims (10)

1.一种烟气脱硝用尿素催化水解控制系统的控制方法，其特征在于，具体步骤如下：

S1获取水解反应器(14)的实测产品气流量值、需求产氨量、实测压力值、设定压力值、实测液位值、设定液位值和理论产品气流量值；

S2根据实测产品气流量和需求产氨量进行PID运算得到产品气控制阀(19)的开度数据；

S3将产品气控制阀(19)的开度数据作为前馈引入，得到蒸汽控制阀(6)的初始开度数据；根据实测压力值和设定压力值进行PID运算得到蒸汽控制阀(6)的计算开度数据，将初始开度数据与计算开度数据加和得到蒸汽控制阀(6)的最终开度数据；

S4将产品气控制阀(19)的开度数据作为前馈引入，得到尿素溶液控制阀(10)的初始开度数据；根据实测液位值和设定液位值进行PID运算得到尿素溶液控制阀(10)的计算开度数据，将初始开度数据与计算开度数据加和得到尿素溶液控制阀(10)的最终开度数据；

S5根据实测产品气流量和理论产品气流量值得到催化剂控制阀(13)的开度数据；

S6根据步骤S1～S5获取的开度数据分别对产品气控制阀(19)、蒸汽控制阀(6)、尿素溶液控制阀(10)、催化剂控制阀(13)进行开度调节。

2.根据权利要求1所述的一种烟气脱硝用尿素催化水解控制系统的控制方法，其特征在于，步骤S1和S5中，所述理论产品气流量值根据水解反应器(14)中的温度值和催化动力学方程计算得到，所述催化动力学方程为：

其中，A为指前因子，E为活化能。

3.根据权利要求1所述的一种烟气脱硝用尿素催化水解控制系统的控制方法，其特征在于，步骤S1中，所述水解反应器(14)的需求产氨量由锅炉SCR反应区的NOx浓度值转化得到。

4.一种烟气脱硝用尿素催化水解控制系统，其特征在于，包括数据采集模块、产品气控制阀开度计算模块、蒸汽控制阀开度计算模块、尿素溶液控制阀开度计算模块、催化剂控制阀开度计算模块和开度控制模块，其中：

所述数据采集模块用于获取水解反应器(14)的实测产品气流量值、SCR区的负荷指令、实测压力值、设定压力值、实测液位值、设定液位值和理论产品气流量值，并传输至开度计算模块；

产品气控制阀开度计算模块用于接收SCR区的负荷指令和实测产品气流量值，并进行PID运算，得到产品气控制阀(19)的开度数据，并将开度数据传输至蒸汽控制阀开度计算模块、尿素溶液控制阀开度计算模块、开度控制模块；

蒸汽控制阀开度计算模块用于接收产品气控制阀(19)的开度数据作为蒸汽控制阀(6)的初始开度数据，并获取水解反应器(14)设定压力值和实测压力值，进行PID运算后得到蒸汽控制阀(6)的计算开度数据，将蒸汽控制阀(6)的初始开度数据与计算开度数据加和，并传输至开度控制模块；

尿素溶液控制阀开度计算模块用于接收产品气控制阀(19)的开度数据作为尿素溶液控制阀(10)的初始开度数据，并获取水解反应器(14)设定液位值和实测液位值，进行PID运算后得到尿素溶液控制阀(10)的计算开度数据，将尿素溶液控制阀(10)的初始开度数据与计算开度数据加和，并传输至开度控制模块；

催化剂控制阀开度计算模块用于获取水解反应器(14)的实测产品气流量值和理论产品气流量值进行PID运算后得到催化剂控制阀(13)的开度数据，并将催化剂控制阀(13)的开度数据传输至开度控制模块，其中理论产品气流量值根据水解反应器温度计(16)检测到水解反应器(14)中的反应液温度值和催化动力学方程进行计算得到；

所述开度控制模块用于接收开度计算模块传输的产品气控制阀(19)、蒸汽控制阀(6)、尿素溶液控制阀(10)、催化剂控制阀(13)的开度数据，并根据开度数据对产品气控制阀(19)、蒸汽控制阀(6)、尿素溶液控制阀(10)、催化剂控制阀(13)的开度进行控制。

5.根据权利要求4所述的一种烟气脱硝用尿素催化水解控制系统，其特征在于，所述数据采集模块包括产品气流量数据采集模块、水解反应器压力数据采集模块、水解反应器液位数据采集模块和负荷指令采集模块，其中：

产品气流量数据采集模块用于获取产品气流量计(20)的实测产品气流量和水解反应器(14)的理论产品气流量值，并传输至开度计算模块；

水解反应器压力数据采集模块用于获取水解反应器压力表(17)的实测压力值和水解反应器(14)的设定压力值并传输至开度计算模块；

水解反应器液位数据采集模块用于获取液位计(15)的实测液位值和水解反应器(14)的设定液位值并传输至开度计算模块；

负荷指令采集模块用于获取锅炉SCR反应区的NOx浓度值并转化为水解反应器(14)的需求产氨量作为SCR区的负荷指令。

6.根据权利要求4所述的一种烟气脱硝用尿素催化水解控制系统，其特征在于，还包括启闭控制模块，所述启闭控制模块用于实现冷却水控制阀(2)和气体排放控制阀(25)启闭的联锁控制。

7.根据权利要求6所述的一种烟气脱硝用尿素催化水解控制系统，其特征在于，正常工作时，启闭控制模块控制冷却水控制阀(2)和气体排放控制阀(25)的关闭；停机时，启闭控制模块控制冷却水控制阀(2)和气体排放控制阀(25)的开启。

8.根据权利要求6所述的一种烟气脱硝用尿素催化水解控制系统，其特征在于，当数据采集模块采集到的实测压力值大于设定压力值时，蒸汽控制阀开度计算模块将开度数据传输至开度控制模块和启闭控制模块用于实现蒸汽控制阀(6)和气体排放控制阀(25)开度的联锁控制。

9.根据权利要求8所述的一种烟气脱硝用尿素催化水解控制系统，其特征在于，当数据采集模块采集到的实测压力值大于设定压力值时，蒸汽控制阀开度计算模块将开度数据传输至开度控制模块和启闭控制模块，开度控制模块控制蒸汽控制阀(6)关闭，启闭控制模块控制气体排放控制阀(25)开启。

10.根据权利要求4所述的一种烟气脱硝用尿素催化水解控制系统，其特征在于，数据采集模块采集到的实测液位值超过设定液位值时，催化剂控制阀开度计算模块接收液位数据得出尿素溶液控制阀(10)的开度数据并传输给开度控制模块，开度控制模块控制尿素溶液控制阀(10)关闭。

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