This invention relates to a full load of intelligent control system of ammonia injection, including flue gas flow and gas denitration device of CFD solid part of mass transfer reaction coupling model and calculation of ammonia flue gas denitration device based on predictive control part based on the flue gas load into multiple sub intervals, CFD flow model under different load. The use of CFD to create a SCR device; selecting CFD flow model, the load flow from the library, according to different partitions of flue gas load, the opening degree of real-time adjustment of each partition ammonia injection branch; model identification of ammonia injection system based on nonlinear model identification method of MIMO predictive control module was added in the feedback loop, using predictive control rolling optimization and online correction characteristics, to ensure the stable operation of the system and performance standards. The invention combines database, subarea control and intelligent control technology, and achieves the goal of reducing energy consumption, reducing cost and increasing economic benefit under full load of coal-fired flue gas.
【技术实现步骤摘要】
适合全负荷的智能喷氨控制系统
本专利技术属于能源环境工程控制
,涉及一种火电厂燃气脱硝系统预测控制及运行优化系统,具体地说是涉及一种适合全负荷的智能喷氨控制系统。
技术介绍
随着我国工业技术的发展,火电厂的烟气排放总量越来越大,对环境的污染也日益严重,在遭受频发的雾霾与酸雨后,人们对于火电厂烟气污染物的减排日益重视起来。环境保护部与国家质量监督检验检疫总局在2011年发布了火电厂大气污染物排放标准(GB13223-2011),当时已属于全世界最严格的标准,而且国务院常务会议已明确2020年燃煤电厂全面实现超低排放,超低排放需要燃煤电厂主要污染物排放接近或达到天然气燃气轮机的排放标准。这给火电厂的污染物减排设立了巨大的挑战。火电厂烟气中有一类主要的污染物为氮氧化物,通常情况下通过选择性催化还原(SelectivecatalyticReduction,SCR)的方法对氮氧化物进行有效的脱除。SCR是当前诸多领域的主流脱硝方法,它的基本原理是让火电厂烟气中的氮氧化物选择性的进行催化还原反应,生成无毒无害的氮气和水蒸气。在火电厂中,多利用氨水作为氮氧化物的催化还原剂,在催化还原的反应过程中,氨水的喷淋量非常重要,它供给了和氮氧化物进行催化还原反应的氨量,氨量过少则会造成催化还原反应不够充分,烟气氮氧化物含量过高,不符合排放标准,氨量过多则会造成经济性的浪费,逃逸的氨会造成大气的二次污染,而且过多的氨量会加剧氨逃逸的程度,而逃逸的氨会造成催化剂中毒,有损催化剂的活性。当前火电厂SCR喷氨控制系统运行方面仍存在一系列的问题:1、传统的PID控制无法处理脱硝过程中 ...
【技术保护点】
一种适合全负荷的智能喷氨控制系统,其特征在于:所述系统包括基于烟气脱硝装置CFD流场与气固两相传质反应耦合模型部分和基于预测控制的烟气脱硝装置喷氨量的计算部分,通过喷氨总量与喷氨分布优化NOx与NH3的混合程度。
【技术特征摘要】
1.一种适合全负荷的智能喷氨控制系统,其特征在于:所述系统包括基于烟气脱硝装置CFD流场与气固两相传质反应耦合模型部分和基于预测控制的烟气脱硝装置喷氨量的计算部分,通过喷氨总量与喷氨分布优化NOx与NH3的混合程度。2.根据权利要求1所述的适合全负荷的智能喷氨控制系统,其特征在于具体包括下述步骤:步骤(1):基于烟气脱硝装置CFD流场与气固两相传质反应耦合模型,创建SCR装置在烟气不同负荷区间下的流场模型库,获取烟道内各分区的喷氨开度;步骤(2):基于预测控制计算烟气脱硝装置的喷氨总量;步骤(3):通过各分区匹配的喷氨开度与喷氨总量的组合,得到各分区的喷氨量,通过喷氨调节系统调节实时喷氨量。3.根据权利要求2所述的适合全负荷的智能喷氨控制系统,其特征在于:步骤(1)中,获得各分区喷氨开度的方法具体包括以下几个步骤:步骤L1:对于某个电厂,搜集该电厂的大尺度SCR装置模型,将该模型的烟道区域划分为数个子区域,用以计算各烟道子区域的喷氨量;步骤L2:在该SCR大尺度装置模型下,根据烟气变负荷区间的上下限划分多个烟气负荷子区间,利用CFD模拟软件离线计算研究对象的速度场和浓度场,创建SCR装置在烟气不同负荷区间下的流场模型库;步骤L3:获取火电厂的实时烟气负荷,根据负荷的大小以及火电厂大尺度SCR装置模型,从流场分布数据库中匹配合适的流场模型;步骤L4:根据步骤L3匹配的流场模型以及进口的氮氧化物浓度,预测不同烟道子区域的脱硝负荷,实时调节各喷氨支管的开度,使得各分区的喷氨量匹配不同分区的脱硝负荷,从而达到适合的喷氨分布,优化NOx与NH3的混合程度。4.根据权利要求2所述的适合全负荷的智能喷氨控制系统,其特征在于:步骤(2)中,获得烟气脱硝装置喷氨总量的方法具体包括以下几个步骤:步骤S1:获...
【专利技术属性】
技术研发人员:高翔,郑成航,刘博文,张军,张涌新,竺新波,郭一杉,曲瑞阳,翁卫国,吴卫红,岑可法,
申请(专利权)人:浙江大学,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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