一种火电机组脱硝的动态前馈带内模控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种火电机组脱硝的动态前馈带内模控制方法及系统，属于火电机组脱硝技术领域，解决了SCR脱硝控制存在大延迟、大惯性的问题。一种火电机组脱硝的动态前馈带内模控制方法及系统，包括以下步骤：获取NH3流量控制信号、锅炉总风量信号、机组负荷信号、磨组运行方式信号和磨组运行台数经脉冲信号，并以其作为综合前馈信号；以SCR脱硝出口NOx设定值和SCR脱硝出口NOx实测值进行模型预测运算，得到模型预测运算后的SCR脱硝出口NOx值，在所述模型预测运算后的SCR脱硝出口NOx值上叠加综合前馈信号，输出控制指令以控制喷氨调门；实现了对火电机组脱硝的低延迟、小惯性控制。

A dynamic feedforward with internal model control method and system for denitrification of thermal power unit

【技术实现步骤摘要】
一种火电机组脱硝的动态前馈带内模控制方法及系统
本专利技术涉及火电机组脱硝
，尤其是涉及一种火电机组脱硝的动态前馈带内模控制方法及系统。
技术介绍
随着国家“节能减排绿色环保”发展政策的提出，对火力发电机组排放物要求越来越严格，2014年发布的《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014-2020年)中明确提出了对机组烟气出口NOx浓度≤50mg/Nm3的环保新要求，但长期以来，国内外对SCR法脱硝系统的研究主要集中在设备层面，而忽略了脱硝自动控制调节品质对SCR法脱硝系统稳定性和经济性的研究；SCR脱硝控制存在大延迟、大惯性的问题，现有技术中极少有对此的解决方案。
技术实现思路
本专利技术的目的在于至少克服上述一种技术不足，提出一种火电机组脱硝的动态前馈带内模控制方法及系统。一方面，本专利技术提供了一种火电机组脱硝的动态前馈带内模控制方法，包括以下步骤：获取NH3流量控制信号、锅炉总风量信号、机组负荷信号、磨组运行方式信号和磨组运行台数经脉冲信号，以所述NH3流量控制信号、锅炉总风量信号、机组负荷信号、磨组运行方式信号和磨组运行台数经脉冲信号作为综合前馈信号；以SCR脱硝出口NOx设定值和SCR脱硝出口NOx实测值进行模型预测运算，得到模型预测运算后的SCR脱硝出口NOx值，在所述模型预测运算后的SCR脱硝出口NOx值上叠加所述综合前馈信号，输出控制指令以控制喷氨调门。进一步地，所述火电机组脱硝的动态前馈带内模控制方法还包括，在以所述NH3流量控制信号、锅炉总风量信号、机组负荷信号、磨组运行方式信号和磨组运行台数经脉冲信号作为综合前馈信号前，分别对所述锅炉总风量信号、机组负荷信号、磨组运行方式信号和磨组运行台数经脉冲信号经系数修正及三阶惯性处理、线性函数修正及三阶惯性处理、系数修正及一阶惯性处理、一阶惯性处理。进一步地，所述以SCR脱硝出口NOx设定值和SCR脱硝出口NOx实测值进行模型预测运算，得到模型预测运算后的SCR脱硝出口NOx值，具体包括，以SCR脱硝出口NOx设定值作为输入，经一阶滤波器、逆模型处理，逆模型的输出经一阶模型反馈至输入端，所述逆模型的输出还经过程控制后输出SCR脱硝出口NOx值，其中，输出的SCR脱硝出口NOx值还为一阶模型提供反馈信号。进一步地，所述一阶模型包括模型增益、死区时间、过度过程时间参数，所述模型增益为SCR脱硝出口NOx实测值与输出值比例。另一方面，本专利技术还提供了一种火电机组脱硝的动态前馈带内模控制系统，包括综合前馈信号获取模块及SCR脱硝出口NOx值生成模块；所述综合前馈信号获取模块，用于获取NH3流量控制信号、锅炉总风量信号、机组负荷信号、磨组运行方式信号和磨组运行台数经脉冲信号，以所述NH3流量控制信号、锅炉总风量信号、机组负荷信号、磨组运行方式信号和磨组运行台数经脉冲信号作为综合前馈信号；所述SCR脱硝出口NOx值生成模块，用于以SCR脱硝出口NOx设定值和SCR脱硝出口NOx实测值进行模型预测运算，得到模型预测运算后的SCR脱硝出口NOx值，在所述模型预测运算后的SCR脱硝出口NOx值上叠加所述综合前馈信号，输出控制指令以控制喷氨调门。进一步地，所述火电机组脱硝的动态前馈带内模控制系统还包括修正及惯性处理模块，所述修正及惯性处理模块用于，在以所述NH3流量控制信号、锅炉总风量信号、机组负荷信号、磨组运行方式信号和磨组运行台数经脉冲信号作为综合前馈信号前，分别对所述锅炉总风量信号、机组负荷信号、磨组运行方式信号和磨组运行台数经脉冲信号经系数修正及三阶惯性处理、线性函数修正及三阶惯性处理、系数修正及一阶惯性处理、一阶惯性处理。进一步地，所述SCR脱硝出口NOx值生成模块，以SCR脱硝出口NOx设定值和SCR脱硝出口NOx实测值进行模型预测运算，得到模型预测运算后的SCR脱硝出口NOx值，具体包括，以SCR脱硝出口NOx设定值作为输入，经一阶滤波器、逆模型处理，逆模型的输出经一阶模型反馈至输入端，所述逆模型的输出还经过程控制后输出SCR脱硝出口NOx值，其中，输出的SCR脱硝出口NOx值还为一阶模型提供反馈信号。进一步地，所述一阶模型包括模型增益、死区时间、过度过程时间参数，所述模型增益为SCR脱硝出口NOx实测值与输出值比例。与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：通过获取NH3流量控制信号、锅炉总风量信号、机组负荷信号、磨组运行方式信号和磨组运行台数经脉冲信号，以所述NH3流量控制信号、锅炉总风量信号、机组负荷信号、磨组运行方式信号和磨组运行台数经脉冲信号作为综合前馈信号；以SCR脱硝出口NOx设定值和SCR脱硝出口NOx实测值进行模型预测运算，得到模型预测运算后的SCR脱硝出口NOx值，在所述模型预测运算后的SCR脱硝出口NOx值上叠加所述综合前馈信号，输出控制指令以控制喷氨调门脱硝；实现了对火电机组脱硝的低延迟、小惯性控制。附图说明图1是本专利技术实施例1所述的火电机组脱硝的动态前馈带内模控制方法的流程示意图；图2是本专利技术实施例1所述的APC与DCS网络通讯框架图；图3是本专利技术实施例1所述的模型预测控制原理图；图4是本专利技术实施例1所述的预测模型运算模型示意图；图5是本专利技术实施例1所述的切换逻辑示意图；图6是本专利技术实施例1所述的实际运行系统SCR脱硝控制系统切换画面。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1本专利技术提供了一种火电机组脱硝的动态前馈带内模控制方法，包括以下步骤：获取NH3流量控制信号、锅炉总风量信号、机组负荷信号、磨组运行方式信号和磨组运行台数经脉冲信号，以所述NH3流量控制信号、锅炉总风量信号、机组负荷信号、磨组运行方式信号和磨组运行台数经脉冲信号作为综合前馈信号；以SCR脱硝出口NOx设定值和SCR脱硝出口NOx实测值进行模型预测运算，得到模型预测运算后的SCR脱硝出口NOx值，在所述模型预测运算后的SCR脱硝出口NOx值上叠加所述综合前馈信号，输出控制指令以控制喷氨调门。具体实施时，通过AECS-2000(简称APC)系统中OPC的通讯方式与DCS建立通讯，APC系统属于DCS的外挂服务系统，这样可以确保DCS的逻辑保持不变同时实现APC系统上的先进功能运算适时反馈给DCS；APC和DCS在通讯逻辑上搭建无扰切换的握手策略，在一定情况下APC和DCS可以实现互相切换，确保机组安全稳定运行，APC与DCS网络通讯框架图，如图2所示；优选的，所述火电机组脱硝的动态前馈带内模控制方法还包括，在以所述NH3流量控制信号、锅炉总风量信号、机组负荷信号、磨组运行方式信号和磨组运行台数经脉冲信号作为综合前馈信号前，分别对所述锅炉总风量信号、机组负荷信号、磨组运行方式信号和磨组运行台数经脉冲本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种火电机组脱硝的动态前馈带内模控制方法，其特征在于，包括以下步骤：/n获取NH3流量控制信号、锅炉总风量信号、机组负荷信号、磨组运行方式信号和磨组运行台数经脉冲信号，以所述NH3流量控制信号、锅炉总风量信号、机组负荷信号、磨组运行方式信号和磨组运行台数经脉冲信号作为综合前馈信号；/n以SCR脱硝出口NOx设定值和SCR脱硝出口NOx实测值进行模型预测运算，得到模型预测运算后的SCR脱硝出口NOx值，在所述模型预测运算后的SCR脱硝出口NOx值上叠加所述综合前馈信号，输出控制指令以控制喷氨调门。/n

【技术特征摘要】
1.一种火电机组脱硝的动态前馈带内模控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取NH3流量控制信号、锅炉总风量信号、机组负荷信号、磨组运行方式信号和磨组运行台数经脉冲信号，以所述NH3流量控制信号、锅炉总风量信号、机组负荷信号、磨组运行方式信号和磨组运行台数经脉冲信号作为综合前馈信号；
以SCR脱硝出口NOx设定值和SCR脱硝出口NOx实测值进行模型预测运算，得到模型预测运算后的SCR脱硝出口NOx值，在所述模型预测运算后的SCR脱硝出口NOx值上叠加所述综合前馈信号，输出控制指令以控制喷氨调门。


2.根据权利要求1所述的火电机组脱硝的动态前馈带内模控制方法，其特征在于，还包括，在以所述NH3流量控制信号、锅炉总风量信号、机组负荷信号、磨组运行方式信号和磨组运行台数经脉冲信号作为综合前馈信号前，分别对所述锅炉总风量信号、机组负荷信号、磨组运行方式信号和磨组运行台数经脉冲信号经系数修正及三阶惯性处理、线性函数修正及三阶惯性处理、系数修正及一阶惯性处理、一阶惯性处理。


3.根据权利要求1所述的火电机组脱硝的动态前馈带内模控制方法，其特征在于，所述以SCR脱硝出口NOx设定值和SCR脱硝出口NOx实测值进行模型预测运算，得到模型预测运算后的SCR脱硝出口NOx值，具体包括，以SCR脱硝出口NOx设定值作为输入，经一阶滤波器、逆模型处理，逆模型的输出经一阶模型反馈至输入端，所述逆模型的输出还经过程控制后输出SCR脱硝出口NOx值，其中，输出的SCR脱硝出口NOx值还为一阶模型提供反馈信号。


4.根据权利要求3所述的火电机组脱硝的动态前馈带内模控制方法，其特征在于，所述一阶模型包括模型增益、死区时间、过度过程时间参数，所述模型增益为SCR脱硝出口NOx实测值与输出值比例。


5.一种火电机组脱硝的动态前馈带内模控制系统，其特征在于，包括综合前馈信号获取模块及...

【专利技术属性】
技术研发人员：王定涛，石义坤，曾宪辉，高健，黄晓东，李献平，
申请(专利权)人：华能应城热电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42