两炉一烟囱脱硫智能控制系统技术方案

本公开描述了一种两炉一烟囱脱硫智能控制系统，其包括第一吸收塔、第二吸收塔、烟囱、数据采集器、第一控制器、第二控制器、第一浆液调节阀以及第二浆液调节阀，第一吸收塔、第二吸收塔分别连接烟囱，第一吸收塔和第二吸收塔内的pH值随该系统内电力负荷、煤质硫份以及浆液浓度变化而变化，并使烟囱净烟气出口SO2的浓度也随之变化，通过第一控制器和第二控制器控制第一浆液调节阀以及第二浆液调节阀的开合进而实时调整第一吸收塔和第二吸收塔的石灰石浆液流量，以实现烟囱净烟气出口的SO2浓度控制。在这种情况下，能够实现烟囱出口净烟气SO2浓度闭环控制，进而保证脱硫控制品质。进而保证脱硫控制品质。进而保证脱硫控制品质。

【技术实现步骤摘要】
两炉一烟囱脱硫智能控制系统


[0001]本公开大体涉及一种两炉一烟囱脱硫智能控制系统。

技术介绍

[0002]目前，国外已经开展了火电环保装置的优化控制研究。一些电厂从脱硫工艺优化、改善运行经济性和自动控制系统等方面着手试验和分析，取得了一些阶段性成果，并及时应用于运行实践，为脱硫装置的健康稳定运行、减少设备故障率发挥了积极作用。但是始终没有实现出口SO2浓度的闭环控制，控制策略仍然停留在PID(Proportional Integral Derivative，比例积分微分)反馈控制理论上。
[0003]石灰石湿法脱硫吸收塔烟气反应是一个大滞后、慢动态的过程，同时脱硫系统又是个复杂控制系统，这对于常规PID控制策略带来很大的挑战。因此，为了优化该脱硫工艺过程的性能和运行参数，现在一般采用DCS(Distributed Control System，分布式控制系统)控制策略，该DCS控制策略的运行人员根据经验对烟气脱硫(FGD，Flue Gas Desulphurization)的主要控制指标通过pH值设定值或者石灰石供浆变频器频率进行调节，进而控制出口SO2浓度。但是，当前控制回路pH值控制品质也不是很理想，运行人员常常会撤到手动控制。
[0004]上述问题针对的是单个吸收塔的控制。常规的一炉(一个吸收塔)一烟囱脱硫装置，要保证脱硫装置的精细化和经济运行，对电厂运行是一个很大的挑战。单个脱硫吸收塔其出口SO2浓度仍然采用开环控制，都是采用运行人员手动调节供浆量或者设置pH值的方式去控制净烟气SO2浓度，控制方式还是处于开环调节状态。在实际运行过程中，锅炉负荷、煤质中硫份、烟气温度、烟尘浓度、石灰石品质等是经常变化的，这给运行人员带来很大的操作负担。

技术实现思路

[0005]本公开是有鉴于上述现有技术的状况而提出的，其目的在于提出一种两炉一烟囱脱硫智能控制系统，能够实现烟囱出口净烟气SO2浓度闭环控制，进而保证脱硫控制品质，并能够减少人工成本。
[0006]为此，本公开提供一种两炉一烟囱脱硫指标智能控制系统，包括第一吸收塔、第二吸收塔、烟囱、数据采集器、第一控制器、第二控制器、第一浆液调节阀以及第二浆液调节阀，所述第一吸收塔和所述第二吸收塔分别连接烟囱，所述第一吸收塔、第二吸收塔、烟囱的输出端分别连接所述数据采集器，所述数据采集器的四路输出端分别连接所述第一控制器、第二控制器、第一浆液调节阀以及所述第二浆液调节阀，所述第一控制器、第二控制器、第一浆液调节阀以及所述第二浆液调节阀依次连接，所述第一吸收塔和第二吸收塔内的pH值随该系统内电力负荷、煤质硫份以及浆液浓度变化而变化，并使烟囱净烟气出口SO2的浓度也随之变化，通过所述第一控制器和所述第二控制器控制所述第一浆液调节阀以及所述第二浆液调节阀的开合进而实时调整第一吸收塔和第二吸收塔的石灰石浆液流量，以实现
所述烟囱净烟气出口的SO2浓度控制。
[0007]在本公开中，通过所述第一控制器和所述第二控制器控制所述第一浆液调节阀以及所述第二浆液调节阀的开合进而实时调整第一吸收塔和第二吸收塔的石灰石浆液流量，以实现所述烟囱净烟气出口的SO2浓度控制。在这种情况下，能够实现烟囱出口净烟气SO2浓度闭环控制，进而保证脱硫控制品质。
[0008]另外，在本公开所涉及的两炉一烟囱脱硫智能控制系统中，可选地，还包括第一浆液循环泵以及第二浆液循环泵，所述第一浆液循环泵的输入端与所述第一浆液调节阀连接，所述第二浆液循环泵的输入端与所述第二浆液调节阀连接，所述第一浆液循环泵的输出端与所述第一吸收塔连接，所述第二浆液循环泵的输出端与所述第二吸收塔连接。由此，能够方便实现该智能控制系统的闭环控制。
[0009]另外，在本公开所涉及的两炉一烟囱脱硫智能控制系统中，可选地，第一控制器包括第一输入端、第一输出端、第一存储器和第一处理器，所述第一处理器被配置为通过第一输入端接收烟囱净烟气出口的SO2浓度，并根据所述第一存储器存储的基于GPC算法构建的pH优化设定值预测模型，计算得到pH优化设定值，通过所述第一控制器的所述第一输出端输出pH优化设定值。由此，能够方便得到pH优化设定值。
[0010]另外，在本公开所涉及的两炉一烟囱脱硫智能控制系统中，可选地，还包括内网服务器和边缘计算服务器，内网服务器与边缘计算服务器通信连接，烟囱出口SO2浓度可以传输至内网服务器中。在这种情况下，边缘服务器将相关计算数据传输至内网服务器中，并在内网服务器完成计算。
[0011]另外，在本公开所涉及的两炉一烟囱脱硫智能控制系统中，可选地，第二控制器包括第二输入端、第三输入端、第二输出端和第二处理器，所述第二处理器被配置为通过第二输入端接收第一吸收塔出口的实时pH值、通过所述第三输入端接收所述第一输出端输出的所述pH优化设定值，计算得到浆液流量优化设定值，通过第二输出端发送浆液流量优化设定值。由此，能够方便得到浆液流量优化设定值。
[0012]另外，在本公开所涉及的两炉一烟囱脱硫智能控制系统中，可选地，第一浆液调节阀包括第四输入端、第五输入端、第三输出端和第三处理器，所述第三处理器被配置为通过第四输入端接收所述第二浆液调节阀出口的浆液流量控制信号、通过所述第五输入端接收所述浆液流量优化设定值、通过所述第三输出端输出石灰石浆液流量控制信号；石灰石浆液流量控制信号用于调节所述第二浆液调节阀开合度，以使实时pH值达到pH优化设定值。由此，能够方便通过调节所述第二浆液调节阀开合度，以使实时pH值达到pH优化设定值。
[0013]另外，在本公开所涉及的两炉一烟囱脱硫智能控制系统中，可选地，通过第一控制器的第一输入端接收烟囱出口的净烟气SO2浓度、第二控制器的第二输入端接收第一吸收塔出口的实时pH值和第四输入端接收第二浆液调节阀出口的浆液流量控制信号，所述净烟气SO2浓度、实时pH值、浆液流量控制信号均通过数据采集器采集得到。由此，能够采集到净烟气SO2浓度、实时pH值、浆液流量控制信号。
[0014]另外，在本公开所涉及的两炉一烟囱脱硫智能控制系统中，可选地，还包括软测量分析器、区间控制指标器以及协同控制器，所述采集器、软测量分析器、区间控制指标器以及协同控制器依次连接，所述协同控制器的输出端分别与所述第一吸收塔和第二吸收塔连接。在这种情况下，采集器负责从现场控制系统获取工况参数、仪表数参数控制机构情况等
关联数据，经由软测量分析器过滤训练处理，再通过区间控制指标器构建控制目标，将任务下发给协同控制器，进而输出不同的执行指令。
[0015]另外，在本公开所涉及的两炉一烟囱脱硫智能控制系统中，可选地，边缘计算服务器中构建有完成的pH优化设定值预测模型，pH优化设定值预测模型贯穿废气脱硫治理设施生产运行中，pH优化设定值预测模型为：
[0016]A(q
‑1)y
t
＝B(q
‑1)u
t
‑
d
+ξ
t
/Δ
[0017]其中，y
t...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种两炉一烟囱脱硫智能控制系统，其特征在于，包括第一吸收塔、第二吸收塔、烟囱、数据采集器、第一控制器、第二控制器、第一浆液调节阀以及第二浆液调节阀，所述第一吸收塔和所述第二吸收塔分别连接烟囱，所述第一吸收塔、第二吸收塔、烟囱的输出端分别连接所述数据采集器，所述数据采集器的四路输出端分别连接所述第一控制器、第二控制器、第一浆液调节阀以及所述第二浆液调节阀，所述第一控制器、第二控制器、第一浆液调节阀以及所述第二浆液调节阀依次连接，所述第一吸收塔和第二吸收塔内的pH值随该系统内电力负荷、煤质硫份以及浆液浓度变化而变化，并使烟囱净烟气出口SO2的浓度也随之变化，通过所述第一控制器和所述第二控制器控制所述第一浆液调节阀以及所述第二浆液调节阀的开合进而实时调整第一吸收塔和第二吸收塔的石灰石浆液流量，以实现所述烟囱净烟气出口的SO2浓度控制。2.如权利要求1所述的智能控制系统，其特征在于，还包括第一浆液循环泵以及第二浆液循环泵，所述第一浆液循环泵的输入端与所述第一浆液调节阀连接，所述第二浆液循环泵的输入端与所述第二浆液调节阀连接，所述第一浆液循环泵的输出端与所述第一吸收塔连接，所述第二浆液循环泵的输出端与所述第二吸收塔连接。3.如权利要求1所述的智能控制系统，其特征在于，第一控制器包括第一输入端、第一输出端、第一存储器和第一处理器，所述第一处理器被配置为通过第一输入端接收烟囱净烟气出口的SO2浓度，并根据所述第一存储器存储的基于GPC算法构建的pH优化设定值预测模型，计算得到pH优化设定值，通过所述第一控制器的所述第一输出端输出pH优化设定值。4.如权利要求3所述的智能控制系统，其特征在于，还包括内网服务器和边缘计算服务器，内网服务器与边缘计算服务器通信连接，烟囱出口SO2浓度可以传输至内网服务器中。5.如权利要求3所述的智能控制系统，其特征在于，第二控制器包括第二输入端、第三输入端、第二输出端和第二处理器，所述第二处理器被配置为通过第二输入端接收第一吸收塔出口的实时pH值、通过所述第三输入端接收所述第一输出端输出的所述pH优化设定值，计算得到浆液流量优化设定值，通过第二输出端发送浆液流量优化设定值。6.如权利要求5所述的智能控制系统，其特征在于，第一浆液调节阀包括第四输入端、第五输入端、第三输出端和第三处理器，所述第三处理器被配置为通过第四输入端接收所述第二浆液调节阀出口的浆液流量控制信号、通过所述第五输入端接收所述浆液流量优化...

【专利技术属性】
技术研发人员：李承浩，李利民，王善同，何宇宁，顾振洋，王泽健，唐昊，王艳东，孙继辉，
申请(专利权)人：中国神华能源股份有限公司惠州热电分公司，
类型：发明
国别省市：