一种火电机组SCR脱硝优化控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开一种火电机组SCR脱硝优化控制系统及控制方法。本发明专利技术的控制系统包括主控制器、集成PID控制器、前馈控制器；所述主控制器采用广义预测控制器GPC，所述主控制器的输入为SCR反应器出口处NO

【技术实现步骤摘要】
一种火电机组SCR脱硝优化控制系统及控制方法


[0001]本专利技术属于属于电力系统脱硝
，具体涉及一种火电机组SCR脱硝优化控制系统及控制方法。

技术介绍

[0002]目前火电厂烟气尾部净化设备中大多采用选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction，SCR)反应器对烟气中的NO
x
进行脱除，基本原理是在烟气中喷入氨气NH3与NO
x
在催化剂的条件下发生反应。在实际运行过程中，自动控制系统难以投入，即使能够投入自动控制系统，但调节品质也较差，SCR反应器出口NO
x
浓度波动较大，同时喷氨量经常处于过量状态，严重的造成空预器堵塞问题。
[0003]SCR脱硝控制系统的被控对象响应纯延迟时间接近3分钟，整个响应过程长达十几分钟，是典型的大滞后被控对象，为了改善控制系统的控制品质，本专利技术提出基于大滞后被控对象的设计思路进行优化。目前普遍应用的控制策略均采用简单的PID+前馈的方案，无法获得良好的控制品质。为此，本专利技术提出一种基于PID补偿的广义预本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种火电机组SCR脱硝优化控制系统，其特征在于，所述控制系统包括主控制器、集成PID控制器、前馈控制器；所述主控制器采用广义预测控制器GPC，所述主控制器的输入为SCR反应器出口处NO
X
浓度设定值SP与实际值PV的偏差，输出量为所需氨气量；所述集成PID控制器的输出作为所需氨气量的修正系数；风煤比作为前馈控制器的输入量计算喷氨量的补偿量。2.一种用权利要求1所述火电机组SCR脱硝优化控制系统进行火电机组SCR脱硝优化控制的方法，其特征在于，该方法为：采用为SCR反应器出口处NO
X
浓度设定值SP与实际值PV的偏差作为主控制器的输入，主控制器的输出量为所需氨气量；采用集成PID控制器的输出作为所需氨气量的修正系数；风煤比作为前馈控制器的输入量计算喷氨量的补偿量，G
m
(s)为喷氨量烟气浓度到SCR出口NOx浓度过程动态，G
k
(s)为风煤比计算值到SCR出口NOx浓度的过程动态特性，主控制器的输出与集成PID控制器计算的修正系数相乘后计算出的量为喷氨量在烟气中的浓度，通过乘以烟气量即可得出所需氨气量，再将其送给喷氨阀门进行喷氨量控制。3.根据权利要求2所述的火电机组SCR脱硝优化控制的方法，其特征在于，所述主控制器采用广义预测控制器GPC，是基于内部预测模型求解当前时刻滚动优化性能指标函数的算法，预测控制器的控制输出计算基于通过最小化性能指标J，得出最优的控制量序列Δu(k),Δu(k+1),
…
,Δu(k+j
‑
1)从而实现预测模型的输出预测趋近于设定值w(k+j)，仅仅将u(k)应用于实际控制，后续再重复计算，实现滚动优化具体形式如下：式中，y(k+j)为基于当前k时刻已知信息预测将来j个采样周期的被控量输出值；w(k+j)为对应时刻的设定值序列；N
p
与N
u
分别为预测时域的起点时刻与终点时刻；λ(j)为控制增量加权序列，为了计算的简化一般将其设定为常数λ；Δu(k+...

【专利技术属性】
技术研发人员：李雷，林松青，李耀亮，刘鹏峰，潘喜良，戴海鹏，黄学辉，杜武荣，游联欢，徐超群，詹新民，
申请(专利权)人：华能罗源发电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：