一种湿法脱硫pH值预测控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种湿法脱硫pH值预测控制方法及系统，涉及环保技术领域，方法包括：以过去每秒的锅炉负荷、烟气量、吸收塔入口SO2浓度、石灰石浆液密度和石灰石浆液流量为输入，以与锅炉负荷、烟气量、吸收塔入口SO2浓度、石灰石浆液密度和石灰石浆液流量对应的N秒后塔内浆液pH值为输出，对最小二乘法模型进行训练和优化；将实时的锅炉负荷、烟气量、吸收塔入口SO2浓度、石灰石浆液密度和石灰石浆液流量输入优化后的最小二乘法模型，得到N秒后塔内浆液pH预测值；根据N秒后塔内浆液pH预测值控制供浆阀门的开启或关闭。本发明专利技术能降低脱硫浆液pH值的波动，大幅提高脱硫系统运行的稳定性。大幅提高脱硫系统运行的稳定性。大幅提高脱硫系统运行的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种湿法脱硫pH值预测控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及环保
，特别是涉及一种湿法脱硫pH值预测控制方法及系统。

技术介绍

[0002]目前多数燃煤电厂采用石灰石
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石膏湿法脱硫工艺技术，该工艺为气液反应，具有反应速度快，脱硫效率高，技术成熟，适用面广等优势。石灰石
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石膏湿法脱硫(湿法脱硫)是以悬浮液为基础的烟气脱硫方法，主要是利用SO2在水中有良好的溶解性和可以引起连锁化学反应的特点，而pH值则是连锁化学反应能够持续下去的关键因素。常规集散控制系统(DCS)控制pH值时采用步进顺控逻辑，即DCS监测到浆液pH值低于设定值时，将供浆阀门开信号发送给阀门执行器，此时记为t1时刻，阀门开启后，浆液进入塔内与烟气中SO2反应，此时记为t2时刻，但从信号传递到反应过程需要时间t2
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t1，但此时浆液中已经没有足够的石灰石与SO2反应，导致pH值继续下降，且烟气SO2浓度易出现超标现象，加之吸收塔内石灰石浆液混合慢，缓冲时间长，导致pH测量有较大的滞后性，不能很好控制在目标值附近，导致脱硫浆液pH值的波动较大，进而导致脱硫系统(SO2脱除系统)运行的稳定性差。因此，本领域亟需一种能够通过提前预测浆液pH变化，提前打开阀门供浆，弥补t2
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t1时间段内浆液无法脱硫的情况，以降低脱硫浆液pH值的波动，大幅提高脱硫系统运行的稳定性的方法。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种湿法脱硫pH值预测控制方法及系统，以降低脱硫浆液pH值的波动，大幅提高脱硫系统运行的稳定性。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0005]一种湿法脱硫pH值预测控制方法，所述方法包括：
[0006]获取过去每秒的锅炉负荷、烟气量、吸收塔入口SO2浓度、石灰石浆液密度和石灰石浆液流量以及与所述锅炉负荷、所述烟气量、所述吸收塔入口SO2浓度、所述石灰石浆液密度和所述石灰石浆液流量对应的N秒后塔内浆液pH值；
[0007]以过去每秒的锅炉负荷、烟气量、吸收塔入口SO2浓度、石灰石浆液密度和石灰石浆液流量为输入，以与所述锅炉负荷、所述烟气量、所述吸收塔入口SO2浓度、所述石灰石浆液密度和所述石灰石浆液流量对应的N秒后塔内浆液pH值为输出，对最小二乘法模型进行训练和优化，得到优化后的最小二乘法模型；
[0008]获取实时的锅炉负荷、烟气量、吸收塔入口SO2浓度、石灰石浆液密度和石灰石浆液流量；
[0009]将所述锅炉负荷、所述烟气量、所述吸收塔入口SO2浓度、所述石灰石浆液密度和所述石灰石浆液流量输入所述优化后的最小二乘法模型，得到N秒后塔内浆液pH预测值；
[0010]根据所述N秒后塔内浆液pH预测值控制供浆阀门的开启或关闭。
[0011]可选地，所述根据所述N秒后塔内浆液pH预测值控制供浆阀门的开启或关闭，之前还包括：
[0012]获取脱硫所需石灰石浆液量的初始值；
[0013]根据所述实时的烟气量、吸收塔入口SO2浓度和石灰石浆液密度，确定每秒脱硫所需石灰石浆液量；
[0014]根据所述每秒脱硫所需石灰石浆液量和所述初始值，确定累积石灰石浆液量；
[0015]判断所述累积石灰石浆液量是否大于石灰石浆液量上限值；
[0016]若是，则停止确定累积石灰石浆液量；
[0017]若否，则返回步骤“根据所述每秒脱硫所需石灰石浆液量和所述初始值，确定累积石灰石浆液量”。
[0018]可选地，所述根据所述N秒后塔内浆液pH预测值控制供浆阀门的开启或关闭，具体包括：
[0019]获取供浆阀门的状态；所述状态包括关闭状态和开启状态；
[0020]当所述状态为关闭状态时，判断所述N秒后塔内浆液pH预测值是否小于pH值下限值；
[0021]若是，则发送第一控制信号给所述供浆阀门；所述第一控制信号用于控制所述供浆阀门开启；
[0022]若否，则不发送控制信号。
[0023]可选地，所述根据所述N秒后塔内浆液pH预测值控制供浆阀门的开启或关闭，还包括：
[0024]当所述状态为开启状态时，获取供浆阀门开启状态下实际每秒供浆量；
[0025]根据所述累积石灰石浆液量、所述每秒脱硫所需石灰石浆液量和所述实际每秒供浆量，确定脱硫所需石灰石浆液总量；
[0026]当所述脱硫所需石灰石浆液总量小于等于0时，发送第二控制信号给所述供浆阀门；所述第二控制信号用于控制所述供浆阀门关闭；
[0027]当所述脱硫所需石灰石浆液总量大于0时，判断所述N秒后塔内浆液pH预测值是否大于pH值上限值；
[0028]若是，则发送第三控制信号给所述供浆阀门；所述第三控制信号用于控制所述供浆阀门关闭；
[0029]若否，则不发送控制信号。
[0030]本专利技术还提供了如下方案：
[0031]一种湿法脱硫pH值预测控制系统，所述系统包括：
[0032]过去数据获取模块，用于获取过去每秒的锅炉负荷、烟气量、吸收塔入口SO2浓度、石灰石浆液密度和石灰石浆液流量以及与所述锅炉负荷、所述烟气量、所述吸收塔入口SO2浓度、所述石灰石浆液密度和所述石灰石浆液流量对应的N秒后塔内浆液pH值；
[0033]最小二乘法模型训练模块，用于以过去每秒的锅炉负荷、烟气量、吸收塔入口SO2浓度、石灰石浆液密度和石灰石浆液流量为输入，以与所述锅炉负荷、所述烟气量、所述吸收塔入口SO2浓度、所述石灰石浆液密度和所述石灰石浆液流量对应的N秒后塔内浆液pH值为输出，对最小二乘法模型进行训练和优化，得到优化后的最小二乘法模型；
[0034]实时数据获取模块，用于获取实时的锅炉负荷、烟气量、吸收塔入口SO2浓度、石灰石浆液密度和石灰石浆液流量；
[0035]N秒后塔内浆液pH值预测模块，用于将所述锅炉负荷、所述烟气量、所述吸收塔入口SO2浓度、所述石灰石浆液密度和所述石灰石浆液流量输入所述优化后的最小二乘法模型，得到N秒后塔内浆液pH预测值；
[0036]阀门控制模块，用于根据所述N秒后塔内浆液pH预测值控制供浆阀门的开启或关闭。
[0037]可选地，所述系统还包括：
[0038]初始值获取模块，用于获取脱硫所需石灰石浆液量的初始值；
[0039]每秒脱硫所需石灰石浆液量确定模块，用于根据所述实时的烟气量、吸收塔入口SO2浓度和石灰石浆液密度，确定每秒脱硫所需石灰石浆液量；
[0040]累积石灰石浆液量确定模块，用于根据所述每秒脱硫所需石灰石浆液量和所述初始值，确定累积石灰石浆液量；
[0041]判断模块，用于判断所述累积石灰石浆液量是否大于石灰石浆液量上限值；
[0042]停止模块，用于当所述判断模块的输出结果为是时，停止确定累积石灰石浆液量；
[0043]返回模块，用于当所述判断模块的输出结果为否时，返回所述累积石灰石浆液量确定模块。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种湿法脱硫pH值预测控制方法，其特征在于，所述方法包括：获取过去每秒的锅炉负荷、烟气量、吸收塔入口SO2浓度、石灰石浆液密度和石灰石浆液流量以及与所述锅炉负荷、所述烟气量、所述吸收塔入口SO2浓度、所述石灰石浆液密度和所述石灰石浆液流量对应的N秒后塔内浆液pH值；以过去每秒的锅炉负荷、烟气量、吸收塔入口SO2浓度、石灰石浆液密度和石灰石浆液流量为输入，以与所述锅炉负荷、所述烟气量、所述吸收塔入口SO2浓度、所述石灰石浆液密度和所述石灰石浆液流量对应的N秒后塔内浆液pH值为输出，对最小二乘法模型进行训练和优化，得到优化后的最小二乘法模型；获取实时的锅炉负荷、烟气量、吸收塔入口SO2浓度、石灰石浆液密度和石灰石浆液流量；将所述锅炉负荷、所述烟气量、所述吸收塔入口SO2浓度、所述石灰石浆液密度和所述石灰石浆液流量输入所述优化后的最小二乘法模型，得到N秒后塔内浆液pH预测值；根据所述N秒后塔内浆液pH预测值控制供浆阀门的开启或关闭。2.根据权利要求1所述的湿法脱硫pH值预测控制方法，其特征在于，所述根据所述N秒后塔内浆液pH预测值控制供浆阀门的开启或关闭，之前还包括：获取脱硫所需石灰石浆液量的初始值；根据所述实时的烟气量、吸收塔入口SO2浓度和石灰石浆液密度，确定每秒脱硫所需石灰石浆液量；根据所述每秒脱硫所需石灰石浆液量和所述初始值，确定累积石灰石浆液量；判断所述累积石灰石浆液量是否大于石灰石浆液量上限值；若是，则停止确定累积石灰石浆液量；若否，则返回步骤“根据所述每秒脱硫所需石灰石浆液量和所述初始值，确定累积石灰石浆液量”。3.根据权利要求2所述的湿法脱硫pH值预测控制方法，其特征在于，所述根据所述N秒后塔内浆液pH预测值控制供浆阀门的开启或关闭，具体包括：获取供浆阀门的状态；所述状态包括关闭状态和开启状态；当所述状态为关闭状态时，判断所述N秒后塔内浆液pH预测值是否小于pH值下限值；若是，则发送第一控制信号给所述供浆阀门；所述第一控制信号用于控制所述供浆阀门开启；若否，则不发送控制信号。4.根据权利要求3所述的湿法脱硫pH值预测控制方法，其特征在于，所述根据所述N秒后塔内浆液pH预测值控制供浆阀门的开启或关闭，还包括：当所述状态为开启状态时，获取供浆阀门开启状态下实际每秒供浆量；根据所述累积石灰石浆液量、所述每秒脱硫所需石灰石浆液量和所述实际每秒供浆量，确定脱硫所需石灰石浆液总量；当所述脱硫所需石灰石浆液总量小于等于0时，发送第二控制信号给所述供浆阀门；所述第二控制信号用于控制所述供浆阀门关闭；当所述脱硫所需石灰石浆液总量大于0时，判断所述N秒后塔内浆液pH预测值是否大于pH值上限值；
若是，则发送第三控制信号给所述供浆阀门；所述第三控制信号用于控制所述供浆阀门关闭；若否，则不发送控制信号。5.一种湿法脱硫pH值预测控制系统，其特征在于，所述系统包括：过去数据获取模块，用于获取过去每秒的锅炉负荷、烟气量、吸收塔入口SO2浓度、石灰石浆液密度和石灰石浆液流量以及与所述锅炉负荷、所述烟气量、所述吸收塔入口SO2浓度、所述石灰石浆液...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋善行，郑政杰，李钦武，张淼，许彦，
申请(专利权)人：浙江浩普智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：