JP3653599B2 - Apparatus and method for controlling ammonia injection amount of flue gas denitration equipment - Google Patents
Apparatus and method for controlling ammonia injection amount of flue gas denitration equipment Download PDFInfo
- Publication number
- JP3653599B2 JP3653599B2 JP00158296A JP158296A JP3653599B2 JP 3653599 B2 JP3653599 B2 JP 3653599B2 JP 00158296 A JP00158296 A JP 00158296A JP 158296 A JP158296 A JP 158296A JP 3653599 B2 JP3653599 B2 JP 3653599B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ammonia
- molar ratio
- nox concentration
- signal
- amount
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高速負荷変動時にアンモニア注入量制御の追従性を高めた排煙脱硝設備のアンモニア注入量制御装置及び方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
図4は従来の排煙脱硝設備アンモニア注入量制御装置の構成を示すブロック図である。
本図に示すように排煙脱硝設備の排ガス流量計1からの排ガス流量信号33と入口NOx濃度計2からの入口NOx濃度信号34を乗算器7aで乗算して入口NOx量信号21を得る。一方出口NOx濃度設定器3からの出口NOx濃度設定信号35を引算器8aにに入力し、入口NOx濃度計2からの入口NOx濃度信号34を引算器8a及び割算器9に入力し、演算により必要脱硝率信号10を得る。この必要脱硝率信号10を関数発生器11に入力し、演算により必要モル比信号13を得る。出口NOx濃度設定器3からの出口NOx濃度設定信号35と出口NOx濃度計4からの出口NOx濃度信号36との偏差信号37を引算器8bで求め、調節計12aで信号処理してフィードバックモル比信号15を得る。このフィードバックモル比信号15は現在計測した出口NOx濃度と出口NOx濃度設定値とから求められ偏差に基づきアンモニア必要モル比を補正し、ネガティブフィードバック的に制御するものである。必要モル比信号13とフィードバックモル比信号15を加算器14aで加算して全モル比信号16を得て、乗算器7aからの入口NOx量信号21と乗算器7bで乗算して必要アンモニア流量信号22を得る。次に負荷要求信号38を微分器17及び二階微分器18でそれぞれ微分演算した負荷一階微分信号39及び負荷二階微分信号40を加算器14bに入力し、乗算器7bからの必要アンモニア流量信号22と加算してアンモニア流量要求信号19を得る。このアンモニア流量要求信号19とフィードバック値であるアンモニア流量計6からのアンモニア流量信号41との偏差信号42を引算器8cで求め、調節計12bで制御出力としての処理を行い制御信号43をアンモニア流量調節弁20へ出力する。制御信号43によりアンモニア流量調節弁20を開閉して排煙脱硝設備へのアンモニア注入量を制御し、排煙脱硝設備出口NOx濃度を所定の値に抑制している。この制御系は基本的に入口NOx量信号21に対する先行値の必要モル比信号13、出口NOx濃度信号36、出口NOx濃度設定信号35との偏差信号37によるフィードバックモル比信号15の補正及び負荷要求信号38に対する動的先行値の負荷一階微分信号39、負荷二階微分信号40によりアンモニア注入量を制御するものである。なお、動的先行値は、アンモニア注入量の変化に対する脱硝反応を通常10分程度補償するために設けられている。
【0003】
最近では火力プラントの高速負荷変化率運転に伴い脱硝負荷の変動が急激になり、排煙脱硝設備の出口NOx濃度設定値信号35に対する出口NOx濃度の追従性を向上させることが不可欠となっている。例えば、負荷上昇時には脱硝負荷の増加に対して負荷要求信号38に対する動的先行制御によりアンモニアが多量注入され、出口NOx濃度は一旦出口NOx濃度設定値に抑制できるが、脱硝負荷が一定になるとアンモニアは過剰となり脱硝率は急上昇して出口NOx濃度は極端に低下するものの排ガス中のリークアンモニアが問題になる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術は、脱硝負荷の変動が急激に変化した場合、特に負荷上昇時の動的先行制御によりアンモニアが多量に注入された後の追従性は必ずしも満足できるものではなく、必要以上にアンモニアを注入することによる排ガス中のリークアンモニアが増加したり消費量が大きくなる問題がある。
本発明の目的は、排煙脱硝設備の高速負荷変動時にアンモニア注入量制御の追従性を高めることにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、アンモニア接触還元法による排煙脱硝設備の入口NOx濃度と出口NOx濃度設定値を入力しアンモニア必要モル比を演算するアンモニア必要モル比演算手段と、前記出口NOx濃度設定値と前記排煙脱硝設備の出口NOx濃度とアンモニア注入量を入力し、過去のアンモニアモル比と排煙脱硝設備出口NOx濃度との因果関係を有する自己回帰モデルにより将来の排煙脱硝設備出口NOx濃度を予測し、予測した排煙脱硝設備出口NOx濃度を用いてアンモニアモル比補正信号を出力する予測制御手段と、前記アンモニア必要モル比と該アンモニアモル比補正信号を入力し先行値アンモニアモル比を出力する先行値アンモニアモル演算手段と、負荷要求信号と微粉炭ミル起動停止指令信号を入力して入口NOx濃度のピークを補償する動的先行モル比信号をファジイ演算するファジイ制御手段と、前記先行値アンモニアモル比を該動的先行モル比信号により補正しアンモニア全モル比を出力する全モル比演算手段と、該アンモニア全モル比と入口NOx量を入力し必要アンモニア量を演算する必要アンモニア量演算手段と、該必要アンモニア量と注入アンモニアフィードバック値を入力し注入アンモニア量調整弁制御量を出力する注入アンモニア量制御手段とを有することにより達成される。
【0006】
上記目的は、アンモニア接触還元法による排煙脱硝設備の入口NOx濃度と出口NOx濃度設定値を入力してアンモニア必要モル比を演算し、前記出口NOx濃度設定値と前記排煙脱硝設備の出口NOx濃度とアンモニア注入量を入力して過去のアンモニアモル比と排煙脱硝設備出口NOx濃度との因果関係を有する自己回帰モデルにより将来の排煙脱硝設備出口NOx濃度を予測し、予測した排煙脱硝設備出口NOx濃度を用いてアンモニアモル比補正信号を出力し、前記アンモニア必要モル比と該アンモニアモル比補正信号を入力して先行値アンモニアモル比を出力し、負荷要求信号と微粉炭ミル起動停止指令信号を入力して入口NOx濃度のピークを補償する動的先行モル比信号をファジイ演算し、前記先行値アンモニアモル比を該動的先行モル比信号により補正してアンモニア全モル比を出力し、該アンモニア全モル比と入口NOx量を入力して必要アンモニア量を演算し、該必要アンモニア量と注入アンモニアフィードバック値を入力して注入アンモニア量調整弁制御量を出力することにより達成される。
【0007】
上記構成は、従来の必要アンモニア量の負荷変化率による動的先行制御に代わり、過去のアンモニアモル比と排煙脱硝設備出口NOx濃度との因果関係をサンプリング周期毎のデータを用いて同定した自己回帰モデルにより将来の排煙脱硝設備の出口NOx濃度を予測してアンモニア必要モル比を補正することにより、過去のデータに基づいて予測制御を行い脱硝反応の大きな遅れを補償して高速負荷変動時にもアンモニア注入量制御の追従性を高めて従来の動的先行制御によるアンモニアの大量注入を阻止し、リークアンモニア、アンモニア消費量の増加を防止することができる。予測制御により従来の出口NOx濃度と出口NOx濃度設定値とから求められアンモニアモル比の指標であるアンモニアフィードバックモル比を求めるフィードバックモル比手段によるネガティブフィードバック的なアンモニアモル比の補正は不要となる。
【0008】
また、負荷要求信号と微粉炭ミル起動停止指令信号を入力して入口NOx濃度のピークを補償するように動的先行モル比信号をファジイ演算することにより、微粉炭ミル起動停止に伴う排煙脱硝設備入口NOx濃度のステップ状の急激な変化に対してはフィードフォワードファジイにより滑らかにアンモニア注入量を先行制御し対応することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図により説明する。
図1は本発明の実施の形態の排煙脱硝設備アンモニア注入量制御装置の構成を示すブロック図である。
本図に示すアンモニア注入量制御装置は図4に示す排煙脱硝設備のアンモニア注入量制御装置の調節計12aが出力するフィードバックモル比信号15に代わり予測制御装置30が出力するアンモニアモル比補正信号31を加算器14aへ入力し、かつ加算器14bへ入力する負荷一階微分信号39、負荷二階微分信号40を出力する微分器17、二階微分器18に代わり負荷要求信号50と微粉炭ミル起動停止指令信号51を入力し入口NOx濃度のピークを補償するようにファジイ演算して動的先行モル比信号53を出力するファジイ演算器52を設けたものである。微粉炭ミル起動停止指令信号51は石炭焚ボイラの微粉炭ミルを起動・停止する指令であり、微粉炭ミルの起動は微粉炭ミルからボイラ火炉へ微粉炭が供給され微粉炭が燃焼して排ガスが排煙脱硝設備に流入し、脱硝負荷が急激に増加することを意味している。一方微粉炭ミルの停止は微粉炭の燃焼が停止して脱硝負荷が急激に減少することを意味している。このように微粉炭ミル起動停止指令信号51は脱硝負荷の極めて急激な増加または急激な減少の先行信号となる。
【0010】
予測制御装置30には出口NOx濃度設定器3からの出口NOx濃度設定信号35と出口NOx濃度計4からの出口NOx濃度信号36とアンモニア流量計6からのアンモニア流量信号41が入力され、過去のアンモニアモル比と排煙脱硝設備の出口NOx濃度との因果関係をデータを用いて同定した自己回帰モデルにより将来のサンプリング周期毎の排煙脱硝設備の出口NOx濃度が予測される。この将来の排煙脱硝設備出口NOx濃度と出口NOx濃度設定信号35との間の制御偏差の自乗積分値とアンモニアモル比のサンプリング周期毎の変化量の自乗積分値の和を最小とするようにアンモニアモル比補正信号31が定められる。
【0011】
アンモニア接触還元法のようにアンモニアの触媒表面への吸着量が脱硝性能を支配するような非線形で複雑なプロセスでは、制御用のシュミレーションモデルを構築することが困難であり、ステップ応答により求められる自己回帰モデルによる手法が有効である。
【0012】
次に予測制御装置30におけるアンモニアモル比補正信号31の演算について詳細に説明する。最初にアンモニアモル比(注入アンモニアモル数/入口NOxモル数)と排煙脱硝設備の出口NOx濃度との因果関係を(1)式の自己回帰モデルで求める。
A(z~ 1)y(k)=B(z~ 1)u(k−1)……………………(1)
【0013】
【数1】
【0014】
【数2】
【0015】
【数3】
【0016】
u(k−1),・ ・ ・ ・,u(k−n)……………………………(10)
y(k),・ ・ ・ ・ ・ ・,y(k−n)……………………………(11)
次に(12)式の評価関数を考える。
【0017】
【数4】
【0018】
ここで、
R:設定値
h:重み係数
M:予測サンプリング数
である。
【0019】
(12)式を最小にする解は(13)式で与えられる。
【0020】
【数5】
【0021】
このようにして(13)式よりアンモニアモル比補正信号31が求められる。
次にファジイ演算器を説明する。
負荷要求信号50と微粉炭ミル起動停止指令信号51を入力し以下のファジイ演算を行う。
制御ルールの前件部としては、負荷要求信号50と微粉炭ミル起動停止指令信号51を信号処理し、負荷変化率と微粉炭ミル起動停止指令後の経過時間とする。即ち、k時刻点における負荷要求信号をx(k)、微粉炭ミル起動停止指令後の経過時間をz(k)とすると、負荷変化率信号Δx(k)は次式となる。
【0022】
Δx(k)=(x(k)−x(k−1))・Sx…………………(14)
ここでSxはスケーリングファクタである。
【0023】
同様にz(k)についてもスケーリングを行う。
【0024】
z´(k)=z(k)・Sz…………………………………………(15)
図2は本発明の実施の形態のメンバシップ関数の例を示す図表である。
【0025】
本図においてファジイ変数を分割するファジイ集合の数は以下のような13個であり、これらの集合にそれぞれラベルを付加する。ラベルは−6から1つ刻みに+6までの整数で表す。
【0026】
{−6,・・・,−1,0,1,・・・,6}={NAL,NVL,NL,NM,NS,NVS,ZE,PVS,PS,PM,PL,PVL,PAL}……………(16)
ここで、
NAL:Negative Absolutely Large
NVL:Negative Very Large
NL :Negative Very
NM :Negative Medium
NS :Negative Small
NVS:Negative Very Small
ZE :Zero
PVS:Positive Very Small
PS :Positive Small
PM :Positive Medium
PL :Positive Large
PVL:Positive Very Large
PAL:Positive Absolutely Large
である。
【0027】
図3は本発明の実施の形態のアンモニア注入モル比を定めるルールを示す図表である。
【0028】
本図に示すように横方向の数列は負荷変化率信号Δx(k)であり、縦方向の数列は微粉炭ミル起動停止指令後の経過時間をz´(k)についてスケーリングを行ったものである。この数表からΔx(k)とz´(k)の状況により公知のMin−Max重心法を用いてアンモニア注入モル比H(k)を求める。求められたアンモニア注入モル比H(k)に制御ゲインKを乗算して制御入力u´を得る。
【0029】
u´(k)=K・H(k)…………………………………………(17)
この制御入力u´により動的先行モル比信号53が与えられる。
【0030】
予測された出口NOx濃度に基づいて定められたアンモニアモル比補正信号31により必要モル比信号13が補正され予測的にアンモニアモル比が確定する。アンモニアモル比補正信号31は加算器14aへ図4と同様に定められた必要モル比信号13と共に入力され先行値モル比信号32が出力される。先行値モル比信号32と動的先行モル比信号53が加算器14bへ入力され全モル比信号16が出力される。全モル比信号16は乗算器7bで入口NOx量信号21と乗算され、アンモニア流量要求信号19が出力される。全モル比と入口NOx量の乗算により要求されるアンモニア流量は得られる。図4に示す従来技術ではアンモニア流量を動的先行値により補正し、本実施の形態ではアンモニアモル比を動的先行モル比により補正した後に全モル比と入口NOx量からアンモニア流量を得ているが両者の間に基本的な相違は無い。本実施の形態のようにアンモニアモル比の段階で動的先行補正する方がファジイ演算ルールを定める上で容易となる。アンモニア流量要求信号19とアンモニア流量計6からのアンモニア流量信号41を引算器8cへ入力し、偏差信号42を求めて調節計12bでPID等の制御処理を行い、制御信号43をアンモニア流量調節弁20へ出力してアンモニア注入量を制御し、排煙脱硝設備出口NOx濃度を所定値に抑制する。
【0031】
このように本実施の形態の制御装置は、必要モル比信号13、アンモニアモル比補正信号31、動的先行モル比信号53を組み合わせたものであり、必要モル比信号13は制御入力のベースを与えアンモニアモル比補正信号31は出口NOx濃度設定値に対するフィードバック補正であり、動的先行モル比信号53は微粉炭ミル起動停止に伴う排煙脱硝設備入口NOx濃度のピークを補償する。
【0032】
従って現時点より1,2,・ ・ ・Mサンプリング数後の将来の排煙脱硝設備出口NOx濃度を予測してアンモニア注入量をフィードバック補正すると共に、微粉炭ミル起動停止により排煙脱硝設備入口NOx濃度のステップ状の急激な変化に対してはフィードフォワードファジイにより滑らかにアンモニア注入量を先行制御し、脱硝反応の大きな遅れを補償して高速負荷変動時にもアンモニア注入量制御の追従性を高めることができる。
【0033】
【発明の効果】
本発明によれば、過去のアンモニアモル比と排煙脱硝設備出口NOx濃度との因果関係を同定した自己回帰モデルにより将来の排煙脱硝設備出口NOx濃度を予測してモル比を補正し、排煙脱硝設備入口NOx濃度のステップ状の急激な変化に対してはフィードフォワードファジイによりアンモニア注入量を制御することにより、脱硝反応の大きな遅れを補償して高速負荷変動時にもアンモニア注入量制御の追従性を高めて排煙脱硝設備出口NOx濃度を所定の値に抑制すると同時にリークアンモニア、アンモニア消費量の増加を防止する効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の排煙脱硝設備アンモニア注入量制御装置の構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の実施の形態のファジイ演算器メンバシップ関数例を示す図表である。
【図3】本発明の実施の形態のアンモニア注入モル比を定めるルールを示す図表である。
【図4】従来のアンモニア注入量制御装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 排ガス流量計
2 入口NOx濃度計
3 出口NOx濃度設定器
4 出口NOx濃度計
6 アンモニア流量計
7 乗算器
7a 乗算器
7b 乗算器
8a 引算器
8b 引算器
8c 引算器
9 割算器
10 必要脱硝率信号
11 関数発生器
12a 調節計
12b 調節計
13 必要モル比信号
14a 加算器
14b 加算器
15 フィードバックモル比信号
16 全モル比信号
17 微分器
18 二階微分器
19 アンモニア流量要求信号
20 アンモニア流量調節弁
21 入口NOx量信号
22 必要アンモニア流量信号
30 予測制御装置
31 アンモニアモル比補正信号
32 先行値モル比信号
33 排ガス流量信号
34 入口NOx濃度信号
35 出口NOx濃度設定信号
36 出口NOx濃度信号
37 偏差信号
38 負荷要求信号
39 負荷一階微分信号
40 負荷二階微分信号
41 アンモニア流量信号
42 偏差信号
43 制御信号
50 負荷要求信号
51 微粉炭ミル起動停止指令信号
52 ファジイ演算器
53 動的先行モル比信号[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ammonia injection amount control apparatus and method for a flue gas denitration facility that improves the followability of ammonia injection amount control when a high-speed load fluctuates.
[0002]
[Prior art]
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a conventional flue gas denitration facility ammonia injection amount control device.
As shown in the figure, the exhaust gas
[0003]
Recently, the fluctuation of the denitration load has become abrupt with the high-speed load change rate operation of the thermal power plant, and it has become essential to improve the followability of the outlet NOx concentration with respect to the outlet NOx concentration set
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the above prior art, when the fluctuation of the denitration load changes abruptly, the followability after a large amount of ammonia is injected by the dynamic advance control especially when the load is increased is not always satisfactory. There is a problem that leakage ammonia in the exhaust gas due to the injection increases or the consumption amount increases.
An object of the present invention is to improve the followability of the ammonia injection amount control when the flue gas denitration equipment changes at a high speed load.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The purpose is to input ammonia NOx concentration and outlet NOx concentration set values of the flue gas denitrification facility by the ammonia catalytic reduction method, and to calculate ammonia required molar ratio calculation means for calculating the ammonia required molar ratio, the outlet NOx concentration set value and the exhaust gas. Enter the NOx concentration at the outlet of the smoke denitrification facility and the ammonia injection amount, and predict the future NOx concentration at the outlet of the flue gas denitrification facility by an autoregressive model that has a causal relationship between the past ammonia molar ratio and the NOx concentration at the exhaust flue gas removal facility. A predictive control means for outputting an ammonia molar ratio correction signal using the predicted NOx concentration at the exhaust gas denitrification facility, and an input for inputting the ammonia required molar ratio and the ammonia molar ratio correction signal and outputting the preceding value ammonia molar ratio. Value ammonia mole calculation means, load request signal and pulverized coal mill start / stop command signal are input, and the peak of inlet NOx concentration is Fuzzy control means for fuzzy calculation of the dynamic leading molar ratio signal to be compensated, total mole ratio calculating means for correcting the leading value ammonia molar ratio by the dynamic leading molar ratio signal and outputting the ammonia total molar ratio, and the ammonia Necessary ammonia amount calculation means for calculating the required ammonia amount by inputting the total molar ratio and the inlet NOx amount, and injected ammonia amount control means for inputting the required ammonia amount and the injected ammonia feedback value and outputting an injection ammonia amount adjustment valve control amount Is achieved.
[0006]
The purpose is to calculate the required ammonia molar ratio by inputting the inlet NOx concentration and the outlet NOx concentration set value of the flue gas denitrification facility by the ammonia catalytic reduction method, and the outlet NOx concentration set value and the outlet NOx concentration of the flue gas denitration facility. Enter the concentration and ammonia injection amount, and predict the future NOx concentration at the exhaust flue gas denitrification facility using the autoregressive model that has a causal relationship between the past ammonia molar ratio and the NOx concentration at the flue gas denitrification facility. Output ammonia mole ratio correction signal using equipment outlet NOx concentration, input the required ammonia mole ratio and ammonia mole ratio correction signal, output preceding value ammonia mole ratio, load request signal and pulverized coal mill start / stop Fuzzy calculation is performed on the dynamic leading molar ratio signal that compensates for the peak of the inlet NOx concentration by inputting the command signal, and the leading ammonia phase ratio is Correct by the preceding molar ratio signal and output the total ammonia molar ratio, input the total ammonia molar ratio and the inlet NOx amount, calculate the required ammonia amount, input the required ammonia amount and the injected ammonia feedback value, and inject This is achieved by outputting an ammonia amount adjusting valve control amount.
[0007]
In the above configuration, instead of the conventional dynamic advance control based on the load change rate of the required ammonia amount, the self-identification in which the causal relationship between the past ammonia molar ratio and the NOx concentration at the flue gas denitrification facility is identified using the data for each sampling period. By predicting the outlet NOx concentration of the flue gas denitration facility in the future using the regression model and correcting the required molar ratio of ammonia, predictive control is performed based on past data to compensate for large delays in the denitration reaction and during high-speed load fluctuations. In addition, it is possible to improve the followability of the ammonia injection amount control and to block the large amount of ammonia injection by the conventional dynamic advance control, and to prevent the increase of leakage ammonia and ammonia consumption. It is not necessary to perform negative feedback correction of the ammonia molar ratio by the feedback molar ratio means for obtaining the ammonia feedback molar ratio, which is obtained from the conventional outlet NOx concentration and the outlet NOx concentration set value by predictive control and is an indicator of the ammonia molar ratio.
[0008]
Also, by inputting the load request signal and the pulverized coal mill start / stop command signal and fuzzy calculation of the dynamic leading molar ratio signal so as to compensate for the peak of the inlet NOx concentration, flue gas denitration accompanying the pulverized coal mill start / stop is performed. A sudden change in the NOx concentration at the facility inlet can be handled by controlling the ammonia injection amount smoothly by feedforward fuzzy.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a flue gas denitration facility ammonia injection amount control apparatus according to an embodiment of the present invention.
The ammonia injection amount control device shown in this figure is an ammonia molar ratio correction signal output by the
[0010]
The
[0011]
In a non-linear and complex process where the amount of ammonia adsorbed on the catalyst surface dominates the denitration performance as in the ammonia catalytic reduction method, it is difficult to construct a simulation model for control, and the self-requirement required by the step response A method based on a regression model is effective.
[0012]
Next, the calculation of the ammonia molar
A (z ~ 1 ) y (k) = B (z ~ 1 ) u (k-1) ……………… (1)
[0013]
[Expression 1]
[0014]
[Expression 2]
[0015]
[Equation 3]
[0016]
u (k-1),..., u (k-n) ... (10)
y (k), ..., y (k-n) ........................ (11)
Next, consider the evaluation function of equation (12).
[0017]
[Expression 4]
[0018]
here,
R: Set value h: Weight coefficient M: Predicted sampling number.
[0019]
The solution that minimizes equation (12) is given by equation (13).
[0020]
[Equation 5]
[0021]
In this way, the ammonia molar
Next, the fuzzy computing unit will be described.
The
As the antecedent part of the control rule, the
[0022]
Δx (k) = (x (k) −x (k−1)) · Sx (14)
Here, Sx is a scaling factor.
[0023]
Similarly, scaling is performed for z (k).
[0024]
z ′ (k) = z (k) · Sz ………………………………………… (15)
FIG. 2 is a chart showing an example of the membership function according to the embodiment of the present invention.
[0025]
In this figure, the number of fuzzy sets into which fuzzy variables are divided is 13 as follows, and a label is added to each of these sets. Labels are expressed as integers from -6 to +6 in increments of 1.
[0026]
{−6,..., −1, 0, 1,..., 6} = {NAL, NVL, NL, NM, NS, NVS, ZE, PVS, PS, PM, PL, PVL, PAL}… ………… (16)
here,
NAL: Negative Absolutely Large
NVL: Negative Very Large
NL: Negative Very
NM: Negative Medium
NS: Negative Small
NVS: Negative Very Small
ZE: Zero
PVS: Positive Very Small
PS: Positive Small
PM: Positive Medium
PL: Positive Large
PVL: Positive Very Large
PAL: Positive Absolutely Large
It is.
[0027]
FIG. 3 is a chart showing rules for determining the ammonia injection molar ratio according to the embodiment of the present invention.
[0028]
As shown in this figure, the horizontal sequence is the load change rate signal Δx (k), and the vertical sequence is the scaled time for z ′ (k) after the pulverized coal mill start / stop command. is there. From this numerical table, the ammonia injection molar ratio H (k) is obtained using the known Min-Max centroid method according to the situation of Δx (k) and z ′ (k). A control input u ′ is obtained by multiplying the determined ammonia injection molar ratio H (k) by the control gain K.
[0029]
u ′ (k) = KH (k) ………………………………………… (17)
This control input u ′ gives a dynamic leading
[0030]
The required
[0031]
As described above, the control device of the present embodiment is a combination of the required
[0032]
Therefore, the NOx concentration at the exhaust gas denitration facility outlet is predicted by predicting the future NOx concentration at the exhaust gas denitrification facility after the number of
[0033]
【The invention's effect】
According to the present invention, the NOx concentration in the future flue gas denitrification equipment is predicted by the autoregressive model that identifies the causal relationship between the past ammonia molar ratio and the flue gas denitrification equipment exit NOx concentration, and the molar ratio is corrected. By controlling the ammonia injection amount by feed-forward fuzzy for the stepwise rapid change in NOx concentration at the inlet of the smoke denitrification facility, the ammonia injection amount is controlled by feedforward fuzzy to compensate for a large delay in the denitration reaction and follow the ammonia injection amount control even during high-speed load fluctuations. As a result, the NOx concentration at the outlet of the flue gas denitration facility is suppressed to a predetermined value, and at the same time, an effect of preventing an increase in leakage ammonia and ammonia consumption is obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a flue gas denitration facility ammonia injection amount control apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a chart showing an example of a fuzzy computing unit membership function according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a chart showing rules for determining an ammonia injection molar ratio according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a conventional ammonia injection amount control device.
[Explanation of symbols]
1 Exhaust
Claims (2)
前記出口NOx濃度設定値と前記排煙脱硝設備の出口NOx濃度とアンモニア注入量を入力し、過去のアンモニアモル比と排煙脱硝設備出口NOx濃度との因果関係を有する自己回帰モデルにより将来の排煙脱硝設備出口NOx濃度を予測し、予測した排煙脱硝設備出口NOx濃度を用いてアンモニアモル比補正信号を出力する予測制御手段と、
前記アンモニア必要モル比と該アンモニアモル比補正信号を入力し先行値アンモニアモル比を出力する先行値アンモニアモル演算手段と、
負荷要求信号と微粉炭ミル起動停止指令信号を入力して入口NOx濃度のピークを補償する動的先行モル比信号をファジイ演算するファジイ制御手段と、
前記先行値アンモニアモル比を該動的先行モル比信号により補正しアンモニア全モル比を出力する全モル比演算手段と、
該アンモニア全モル比と入口NOx量を入力し必要アンモニア量を演算する必要アンモニア量演算手段と、
該必要アンモニア量と注入アンモニアフィードバック値を入力し注入アンモニア量調整弁制御量を出力する注入アンモニア量制御手段とを有することを特徴とする排煙脱硝設備のアンモニア注入量制御装置。A required ammonia molar ratio calculating means for inputting the inlet NOx concentration and the outlet NOx concentration set value of the flue gas denitrification facility by the ammonia catalytic reduction method and calculating the required ammonia molar ratio;
By inputting the outlet NOx concentration set value, the outlet NOx concentration of the flue gas denitrification facility, and the ammonia injection amount, a future exhaust gas is calculated by an autoregressive model having a causal relationship between the past ammonia molar ratio and the flue gas denitrification facility outlet NOx concentration. A predictive control means for predicting the NOx concentration at the outlet of the smoke denitrification facility and outputting an ammonia molar ratio correction signal using the predicted NOx concentration at the exit of the flue gas denitrification facility;
A preceding value ammonia mole calculating means for inputting the ammonia required mole ratio and the ammonia mole ratio correction signal and outputting the preceding ammonia mole ratio;
A fuzzy control means for fuzzy calculation of a dynamic leading molar ratio signal that compensates for the peak of the inlet NOx concentration by inputting a load request signal and a pulverized coal mill start / stop command signal;
A total molar ratio calculating means for correcting the preceding ammonia molar ratio by the dynamic leading molar ratio signal and outputting an ammonia total molar ratio;
Necessary ammonia amount calculating means for inputting the total ammonia molar ratio and the inlet NOx amount and calculating the required ammonia amount;
An ammonia injection amount control device for flue gas denitrification equipment, comprising: an injection ammonia amount control means for inputting the required ammonia amount and an injection ammonia feedback value and outputting an injection ammonia amount adjustment valve control amount.
前記出口NOx濃度設定値と前記排煙脱硝設備の出口NOx濃度とアンモニア注入量を入力して過去のアンモニアモル比と排煙脱硝設備出口NOx濃度との因果関係を有する自己回帰モデルにより将来の排煙脱硝設備出口NOx濃度を予測し、予測した排煙脱硝設備出口NOx濃度を用いてアンモニアモル比補正信号を出力し、
前記アンモニア必要モル比と該アンモニアモル比補正信号を入力して先行値アンモニアモル比を出力し、
負荷要求信号と微粉炭ミル起動停止指令信号を入力して入口NOx濃度のピークを補償する動的先行モル比信号をファジイ演算し、
前記先行値アンモニアモル比を該動的先行モル比信号により補正してアンモニア全モル比を出力し、
該アンモニア全モル比と入口NOx量を入力して必要アンモニア量を演算し、
該必要アンモニア量と注入アンモニアフィードバック値を入力して注入アンモニア量調整弁制御量を出力することを特徴とする排煙脱硝設備のアンモニア注入量制御方法。Calculate the required ammonia molar ratio by inputting the inlet NOx concentration and outlet NOx concentration set value of the flue gas denitrification equipment by the ammonia catalytic reduction method,
By inputting the outlet NOx concentration set value, the outlet NOx concentration of the flue gas denitrification facility, and the ammonia injection amount, the future exhaust gas is calculated by an autoregressive model having a causal relationship between the past ammonia molar ratio and the flue gas denitrification facility outlet NOx concentration. Predict the NOx concentration at the outlet of the smoke denitrification facility, and output the ammonia molar ratio correction signal using the predicted NOx concentration at the exit of the exhaust smoke denitrification facility,
Input the required ammonia molar ratio and the ammonia molar ratio correction signal to output the preceding ammonia molar ratio,
Fuzzy calculation of the dynamic leading molar ratio signal that compensates for the peak of the inlet NOx concentration by inputting the load request signal and the pulverized coal mill start / stop command signal,
Correcting the preceding ammonia molar ratio by the dynamic preceding molar ratio signal to output the total ammonia molar ratio;
Calculate the required ammonia amount by inputting the total ammonia molar ratio and the amount of inlet NOx,
An ammonia injection amount control method for a flue gas denitrification facility, wherein the required ammonia amount and an injection ammonia feedback value are input and an injection ammonia amount adjustment valve control amount is output.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00158296A JP3653599B2 (en) | 1996-01-09 | 1996-01-09 | Apparatus and method for controlling ammonia injection amount of flue gas denitration equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00158296A JP3653599B2 (en) | 1996-01-09 | 1996-01-09 | Apparatus and method for controlling ammonia injection amount of flue gas denitration equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09187625A JPH09187625A (en) | 1997-07-22 |
JP3653599B2 true JP3653599B2 (en) | 2005-05-25 |
Family
ID=11505521
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP00158296A Expired - Fee Related JP3653599B2 (en) | 1996-01-09 | 1996-01-09 | Apparatus and method for controlling ammonia injection amount of flue gas denitration equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3653599B2 (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4792696B2 (en) * | 2003-12-15 | 2011-10-12 | Jfeエンジニアリング株式会社 | Denitration control method, denitration control device and program thereof |
EP2299338B1 (en) * | 2008-07-07 | 2013-05-29 | Honda Motor Co., Ltd. | Controller |
JP5452906B2 (en) * | 2008-11-25 | 2014-03-26 | 株式会社タクマ | Combustion control system for combustion furnace and combustion control method thereof |
CN105561785B (en) * | 2015-12-16 | 2017-11-21 | 中国船舶重工集团公司第七一一研究所 | Denitrating system urea liquid ejection control method based on double MAPs |
CN113578007A (en) * | 2021-08-10 | 2021-11-02 | 浙江浩普智能科技有限公司 | Coal-fired flue gas SCR denitration regulation and control system and method based on partitioned ammonia injection |
-
1996
- 1996-01-09 JP JP00158296A patent/JP3653599B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH09187625A (en) | 1997-07-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5584172A (en) | Nitrogen oxide removal control apparatus | |
JPH0127337B2 (en) | ||
CN110618706B (en) | Multistage intelligent denitration on-line optimization control system based on data driving | |
JP3653599B2 (en) | Apparatus and method for controlling ammonia injection amount of flue gas denitration equipment | |
CN114307627B (en) | Denitration adjusting method based on theoretical ammonia consumption | |
JP4792696B2 (en) | Denitration control method, denitration control device and program thereof | |
JP2006075758A (en) | Desalination controlling apparatus and desalination controlling method | |
CN114326387A (en) | Denitration control device and method for thermal power generating unit | |
JP4032205B2 (en) | Ammonia injection amount control method for denitration equipment | |
JP5314946B2 (en) | Heating furnace controller | |
JPH08309140A (en) | Controller for gas adsorption process | |
JP2000056805A (en) | Predictive control unit | |
JPH08168639A (en) | Method and device for controlling injection amount of ammonia into denitrification device with denitration catalyst | |
JP3410555B2 (en) | Ammonia injection amount control device for denitration equipment | |
JP3546319B2 (en) | Apparatus and method for controlling flue gas denitration | |
Matsumura et al. | Improvement of de-NOx device control performance using a software sensor | |
JP5320037B2 (en) | Boiler automatic control device and boiler system | |
JPH0428971B2 (en) | ||
JP3537100B2 (en) | Method and apparatus for controlling ammonia injection amount in denitration apparatus | |
JP3568614B2 (en) | Method and apparatus for controlling the amount of ammonia injected into a denitration apparatus for treating coal combustion exhaust gas | |
JPH0442920B2 (en) | ||
JP2000257824A (en) | Method and device for controlling combustion facility | |
JP3409929B2 (en) | Reducing agent injection amount control device and injection amount control method for denitration device | |
JP2004154693A (en) | Method and apparatus for treating exhaust gas | |
JPH08326508A (en) | Denitration control device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041104 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050125 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050215 |
|
R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090311 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100311 Year of fee payment: 5 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |