抑制吹扫对火电厂氮氧化物排放影响的控制系统及方法技术方案

本发明专利技术属于氮氧化物排放控制技术领域，涉及一种抑制吹扫对火电厂氮氧化物排放影响的控制系统及方法。所述控制系统包括顺次相连的SCR反应器、DCS烟气量动态检测器、NO

【技术实现步骤摘要】
抑制吹扫对火电厂氮氧化物排放影响的控制系统及方法
本专利技术属于氮氧化物排放控制
，具体涉及一种抑制吹扫对火电厂氮氧化物排放影响的控制系统及方法。
技术介绍
火电厂是氮氧化物排放的主要来源之一，氮氧化物是形成硝酸型酸雨的基础，具有很强的毒性，对人体健康和生态环境的破坏性很大。目前，烟气脱硝是最重要的氮氧化物治理方法。一般的脱硝控制系统首先测量出实际的烟气量、烟气入口和出口的NOx含量等，接着再结合预先设定的脱硝效率计算出需要的喷氨量，计算出的喷氨量与实际氨流量进行比较后作为喷氨调节阀的控制指令，以合理的阀门开度维持合适的氨流量。现有的SCR(SelectiveCatalyticReduction，选择性催化还原法)脱硝技术大多使用NOx(氮氧化物)分析仪作为测量NOx的仪器，但NOx分析仪大概每四小时进行一次吹扫动作。在吹扫动作时NOx分析仪可视为无动作，即进入“盲区”，此时无法测量NOx的含量，导致整个脱硝系统不能精确控制喷氨量，造成喷氨过少致使氮氧化物含量升高，喷氨过量导致氨逃逸等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种能有效防止在吹扫动作时因NOx测量不准确造成的氮氧化物升高、氨逃逸问题的抑制吹扫对火电厂氮氧化物排放影响的控制系统及方法。本专利技术解决问题的技术方案是：提供一种抑制吹扫对火电厂氮氧化物排放影响的控制系统，包括顺次相连的SCR(SelectiveCatalyticReduction，选择性催化还原法)反应器、DCS(DistributedControlSystem，分布式控制系统)烟气量动态检测器、NOx浓度变化量运算模块、微分整合模块、喷氨量计算模块和喷氨控制器，所述SCR反应器和NOx浓度变化量运算模块之间设有吹扫状态信号监测器，所述DCS烟气量动态检测器和微分整合模块之间设有第一延时模块，所述SCR反应器具有A侧入口和B侧入口。进一步地，所述第一延时模块和微分整合模块之间设有限副模块。进一步地，所述NOx浓度变化量运算模块包括相互连接的第一选择模块和减法模块，所述第一选择模块分别与吹扫状态信号监测器和DCS烟气量动态检测器相连，所述减法模块和微分整合模块相连。进一步地，所述第一选择模块和DCS烟气量动态检测器之间设有第二延时模块。进一步地，所述微分整合模块包括相互连接的加法模块和第二选择模块，所述加法模块与NOx浓度变化量运算模块相连，所述第二选择模块分别与第一延时模块和喷氨量计算模块相连。抑制吹扫对火电厂氮氧化物排放影响的控制方法，包括如下步骤：步骤1：在SCR反应器的A侧入口和B侧入口均无吹扫动作时，第二延时模块对DCS烟气量动态检测器检测的SCR反应器的A侧入口和B侧入口的NOx浓度实测值分别进行滤波处理，第一选择模块分别将滤波后的SCR反应器的A侧入口和B侧入口的NOx浓度实测值作为输入量，分别得到吹扫前A侧入口的NOx浓度保持值和吹扫前B侧入口的NOx浓度保持值；步骤2：启动吹扫操作，对SCR反应器的A侧入口或B侧入口进行吹扫，此时第一选择模块将SCR反应器有吹扫动作的一侧入口的滤波后的NOx浓度实测值作为输入量，然后减法模块用滤波后的NOx浓度实测值减去吹扫前相应侧入口的NOx浓度保持值得到相应侧入口的NOx浓度变化量；步骤3：微分整合模块对SCR反应器的A侧入口和B侧入口的NOx浓度分别进行整合，在A侧入口进行吹扫时，将B侧入口的NOx浓度变化量加到A侧；在B侧入口进行吹扫时，将A侧入口的NOx浓度变化量加到B侧；步骤4：将步骤3得到的整合后的SCR反应器的A侧入口的NOx浓度作为前馈加入到A侧入口的喷氨量计算中，将步骤3得到的整合后的SCR反应器的B侧入口的NOx浓度作为前馈加入到B侧入口的喷氨量计算中，并分别根据机组负荷对喷氨量进行修正，喷氨控制器根据修正后的喷氨量调节喷氨阀门开度。进一步地，所述步骤3中：对SCR反应器的A侧入口的NOx浓度进行整合的方法为：在SCR反应器的A侧入口没有吹扫动作时，第二选择模块选择SCR反应器的A侧入口滤波后的NOx实测值作为输入量；在SCR反应器的A侧入口有吹扫动作时，第二选择模块选择SCR反应器的A侧入口NOx浓度保持值和B侧入口NOx浓度变化量之和作为输入量，得到SCR反应器的A侧入口NOx浓度整合值；对SCR反应器的B侧入口的NOx浓度进行整合的方法为：在SCR反应器的B侧入口没有吹扫动作时，第二选择模块选择SCR反应器的B侧入口滤波后的NOx实测值作为输入量；在SCR反应器的B侧入口有吹扫动作时，第二选择模块选择SCR反应器的B侧入口NOx浓度保持值和A侧入口NOx浓度变化量之和作为输入量，得到SCR反应器的B侧入口NOx浓度整合值。进一步地，所述步骤4中对A侧入口的喷氨量的计算包括如下步骤：4.1，计算SCR反应器的A侧入口的烟气流量V，计算公式为：其中，W为通入SCR反应器的烟气总风量，W的单位为t/h，t/h表示吨/小时；4.2，计算SCR反应器的A侧入口的烟气流量V中的NOx质量流量计算公式为：其中，C1表示SCR反应器的A侧入口整合后的NOx浓度，C2表示SCR反应器的出口NOx浓度设定值；4.3，计算氨气的质量流量计算公式为：4.4，对喷氨量进行修正，修正公式为：其中，表示修正后的喷氨量，F(x)为折线函数，x表示机组负荷，F(x)的输出值根据现场机组负荷的数据分析得出，对SCR反应器的B侧入口的喷氨量的计算方法与对A侧入口的喷氨量的计算方法相同。进一步地，所述步骤4.3中，氨气的质量流量也能转换为体积流量转换公式为：本专利技术的有益效果为：1、本专利技术所述控制系统和方法克服了现有技术脱硝控制策略中NOx分析仪在吹扫过程中测量不准确，容易造成误操作导致氮氧化物排放量升高、氨逃逸的缺陷，本专利技术所述控制方法能有效抑制吹扫对火电厂氮氧化物排放的影响；2、本专利技术所述的抑制吹扫对火电厂氮氧化物排放影响的控制方法能在火电厂的各类分散控制系统(DCS)中通过组态方式实现，所述控制系统已在某电厂#1、#2机组(660MW)上成功运用；3、采用本专利技术的技术后，在吹扫操作时烟气出口氮氧化物、氨逃逸率没有明显的突变，有效抑制了因吹扫操作造成的一系列影响，减少了污染物的排放。附图说明图1是本专利技术所述抑制吹扫对火电厂氮氧化物排放影响的控制系统的结构示意框图；图2是采用本专利技术所述控制方法对SCR反应器的A侧入口的NOx浓度进行整合的方法流程示意图；图3是采用本专利技术所述控制方法对SCR反应器的B侧入口的NOx浓度进行整合的方法流程示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例，对本专利技术作进一步的说明。如图1所示，一种抑制吹扫对火电厂氮氧化物排放影响的控制系统，包括顺次相连的SCR反应器、DCS烟气量动态检测器、NOx浓度变化量运算模块、微分整合模块、喷氨量计算模块和喷氨控制器，所述SCR反应器和NOx浓度变化量运算模块之间设有吹扫状态信号监测器，所述DCS烟气量动态检测器和微分整合模块之间设有第一延时模块，所述SCR反应器具有A侧入口和B侧入口。所述第一延时模块和微分整合模块之间设有限副模块。所述NOx浓度变化量运算模块包括相互连接的第一选择模块和减法模块，所述第一选择模块分别与吹扫状态信号监测器和DCS烟气本文档来自技高网...

【技术保护点】
抑制吹扫对火电厂氮氧化物排放影响的控制系统，其特征在于，包括顺次相连的SCR反应器、DCS烟气量动态检测器、NO

【技术特征摘要】
1.抑制吹扫对火电厂氮氧化物排放影响的控制系统，其特征在于，包括顺次相连的SCR反应器、DCS烟气量动态检测器、NOx浓度变化量运算模块、微分整合模块、喷氨量计算模块和喷氨控制器，所述SCR反应器和NOx浓度变化量运算模块之间设有吹扫状态信号监测器，所述DCS烟气量动态检测器和微分整合模块之间设有第一延时模块，所述SCR反应器具有A侧入口和B侧入口。2.根据权利要求1所述的抑制吹扫对火电厂氮氧化物排放影响的控制系统，其特征在于，所述第一延时模块和微分整合模块之间设有限副模块。3.根据权利要求1所述的抑制吹扫对火电厂氮氧化物排放影响的控制系统，其特征在于，所述NOx浓度变化量运算模块包括相互连接的第一选择模块和减法模块，所述第一选择模块分别与吹扫状态信号监测器和DCS烟气量动态检测器相连，所述减法模块和微分整合模块相连。4.根据权利要求3所述的抑制吹扫对火电厂氮氧化物排放影响的控制系统，其特征在于，所述第一选择模块和DCS烟气量动态检测器之间设有第二延时模块。5.根据权利要求1所述的抑制吹扫对火电厂氮氧化物排放影响的控制系统，其特征在于，所述微分整合模块包括相互连接的加法模块和第二选择模块，所述加法模块与NOx浓度变化量运算模块相连，所述第二选择模块分别与第一延时模块和喷氨量计算模块相连。6.抑制吹扫对火电厂氮氧化物排放影响的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：在SCR反应器的A侧入口和B侧入口均无吹扫动作时，第二延时模块对DCS烟气量动态检测器检测的SCR反应器的A侧入口和B侧入口的NOx浓度实测值分别进行滤波处理，第一选择模块分别将滤波后的SCR反应器的A侧入口和B侧入口的NOx浓度实测值作为输入量，分别得到吹扫前A侧入口的NOx浓度保持值和吹扫前B侧入口的NOx浓度保持值；步骤2：启动吹扫操作，对SCR反应器的A侧入口或B侧入口进行吹扫，第一选择模块将SCR反应器有吹扫动作的一侧入口的滤波后的NOx浓度实测值作为输入量，然后减法模块用滤波后的NOx浓度实测值减去吹扫前相应侧入口的NOx浓度保持值得到相应侧入口的NOx浓度变化量；步骤3：微分整合模块对SCR反应器的A侧入口和B侧入口的NOx浓度分别进行整合，在A侧入口进行吹扫时，将B侧入口的NOx浓度变化量加到A侧；在B侧入口进行吹扫时，将A侧入口的NOx浓度变化量加到B侧；步骤4：将步骤3得到的整合后的SCR反应器的A侧入口的NOx浓度...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘潇，金秀章，丁续达，张少康，尹子剑，
申请(专利权)人：华北电力大学保定，
类型：发明
国别省市：河北,13