一种工业窑炉脱硫脱硝综合自动控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种工业窑炉脱硫脱硝综合自动控制系统，包括参数采集模块、隔离变送器、PLC控制柜、主PID调节器、副PID调节器、工控机、参数设定模块、出口NOx浓度设定子模块、出口SO2浓度设定子模块、氨氮摩尔比设定子模块、气粉比设定子模块、入口气体浓度预估模块、主元分析子模块、数据预处理模块子模块、前馈信号获取模块、执行器、氨水流量控制阀和NaHCO3供给量控制器；本发明专利技术提供能全程投入运行的喷氨、喷硫酸氢钠自控系统，提高自动化控制水平，可使烟气出口的NOx，SO2含量控制在

【技术实现步骤摘要】
一种工业窑炉脱硫脱硝综合自动控制系统


[0001]本专利技术涉及自动控制
，具体为一种工业窑炉脱硫脱硝综合自动控制系统。

技术介绍

[0002]SCR即选择性催化还原技术，现有窑炉的脱系统大都采用SCR形式，喷氨控制采用定值控制方式，虽然定值控制方式结构简单、易于整定测试，但其存在以下的缺陷：一是在窑炉内的燃烧工况发生变化时，由于喷氨量不能对应烟气中NOx值所需的脱除量，造成SCR出口的NOx值波动很大，导致氮氧化物排放浓度不满足环保要求；二是定值控制易造成过量喷氨，从而产生硫酸氢氨，而硫酸氢氨是一种黏性很强的物质，会吸附在催化剂表面造成催化剂失活，从而导致脱硝效率严重降低；三是脱硫系统采用将碳酸氢钠粉沫直接喷入脱硫塔方式，碳酸氢钠喷入量也采用定值方式，同样无法适应变工况运行，对外界干扰也十分敏感。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种工业窑炉脱硫脱硝综合自动控制系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种工业窑炉脱硫脱硝综合自动控制系统，包括参数采集模块，所述参数采集模块电性连接有隔离变送器，隔离变送器电性连接有PLC控制柜，PLC控制柜电性连接有工控机和执行器。
[0005]优选的，所述参数采集模块所采集的参数信号包括出口NOx浓度、颗粒物、氧含量、出口SO2浓度、SCR入口烟气压力、SCR入口烟气温度、吹灰器压力、两组燃烧器的温度和煤气压力、上段煤气出口压力、上段煤气出口温度、下段煤气出口压力、下段煤气出口温度、总管压力、炉底压力、炉底温度、两个氨水泵的电流、氨水流量计流量、氨水调节阀开度值、脱硫塔进口风压和脱硫喷碳酸氢钠压力。
[0006]优选的，所述PLC控制柜内部设置有主PID调节器和副PID调节器。
[0007]优选的，所述工控机包括参数设定模块、入口气体浓度预估模块和前馈信号获取模块，且前馈信号获取模块分别与参数设定模块和入口气体浓度预估模块建立数据连接。
[0008]优选的，所述参数设定模块包括出口NOx浓度设定子模块、出口SO2浓度设定子模块、氨氮摩尔比设定子模块和气粉比设定子模块。
[0009]优选的，所述入口气体浓度预估模块包括主元分析子模块，主元分析子模块数据连接有数据预处理模块子模块，数据预处理模块子模块数据连接有入口NOx浓度预估子模块和入口SO2浓度预估子模块。
[0010]优选的，所述入口NOx浓度预估子模块和入口SO2浓度预估子模块采用最小二乘支持向量机。
[0011]优选的，所述前馈信号获取模块包括喷氨量计算子模块和喷NaHCO3量计算子模
块。
[0012]优选的，所述喷氨量计算子模块的运算公式为：
[0013]Q＝C
×
n
×
q
[0014]其中，Q为理论喷氨量，C为最佳氨氮摩尔比，n为入口NOx浓度预估值，q为入口烟气流量。
[0015]优选的，所述执行器包括氨水流量控制阀和NaHCO3供给量控制器。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0017]1.提供能全程投入运行的喷氨、喷硫酸氢钠自控系统，提高自动化控制水平，可使烟气出口的NOx，SO2含量控制在
±
10之内；
[0018]2.可节省20％—30％氨水和碳酸氢钠用量，每天可节省1000元以上直接费用；
[0019]3.大量减少排放烟气中的氨逃逸量；
[0020]4.喷氨、喷碳酸氢钠的相关用电量减少。
附图说明
[0021]图1为本专利技术的系统框图；
[0022]图2为本专利技术的系统流程图；
[0023]图3为脱硝串级控制原理图；
[0024]图4为脱硝控制SAMA图；
[0025]图5为脱硝总体技术路线图；
[0026]图6为脱硫总体技术路线图；
[0027]图中：1、参数采集模块；2、隔离变送器；3、PLC控制柜；30、主PID调节器；31、副PID调节器；4、工控机；40、参数设定模块；400、出口NOx浓度设定子模块；401、出口SO2浓度设定子模块；402、氨氮摩尔比设定子模块；403、气粉比设定子模块；41、入口气体浓度预估模块；410、主元分析子模块；411、数据预处理模块子模块；412、入口NOx浓度预估子模块；413、入口SO2浓度预估子模块；42、前馈信号获取模块；420、喷氨量计算子模块；421、喷NaHCO3量计算子模块；5、执行器；50、氨水流量控制阀；51、NaHCO3供给量控制器。
具体实施方式
[0028]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0029]请参阅图1
‑
6，本专利技术提供的一种实施例：一种工业窑炉脱硫脱硝综合自动控制系统，包括参数采集模块1，参数采集模块1电性连接有隔离变送器2，隔离变送器2电性连接有PLC控制柜3，PLC控制柜3电性连接有工控机4和执行器5；参数采集模块1所采集的参数信号包括出口NOx浓度、颗粒物、氧含量、出口SO2浓度、SCR入口烟气压力、SCR入口烟气温度、吹灰器压力、两组燃烧器的温度和煤气压力、上段煤气出口压力、上段煤气出口温度、下段煤气出口压力、下段煤气出口温度、总管压力、炉底压力、炉底温度、两个氨水泵的电流、氨水流量计流量、氨水调节阀开度值、脱硫塔进口风压和脱硫喷碳酸氢钠压力；PLC控制柜3内部
设置有主PID调节器30和副PID调节器31；工控机4包括参数设定模块40、入口气体浓度预估模块41和前馈信号获取模块42，且前馈信号获取模块42分别与参数设定模块40和入口气体浓度预估模块41建立数据连接；参数设定模块40包括出口NOx浓度设定子模块400、出口SO2浓度设定子模块401、氨氮摩尔比设定子模块402和气粉比设定子模块403；入口气体浓度预估模块41包括主元分析子模块410，主元分析子模块410数据连接有数据预处理模块子模块411，数据预处理模块子模块411数据连接有入口NOx浓度预估子模块412和入口SO2浓度预估子模块413；入口NOx浓度预估子模块412和入口SO2浓度预估子模块413采用最小二乘支持向量机；前馈信号获取模块42包括喷氨量计算子模块420和喷NaHCO3量计算子模块421；执行器5包括氨水流量控制阀50和NaHCO3供给量控制器51；喷氨量计算子模块420的运算公式为：
[0030]Q＝C
×
n
×
q
[0031]其中，Q为理论喷氨量，C为最佳氨氮摩尔比，n为入口NOx浓度预估值，q为入口烟气流量。
[0032]工作原理：使用本专利技术进行自动脱硫脱硝时，由参数采集模块1采集本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工业窑炉脱硫脱硝综合自动控制系统，包括参数采集模块(1)，其特征在于：所述参数采集模块(1)电性连接有隔离变送器(2)，隔离变送器(2)电性连接有PLC控制柜(3)，PLC控制柜(3)电性连接有工控机(4)和执行器(5)。2.根据权利要求1所述的一种工业窑炉脱硫脱硝综合自动控制系统，其特征在于：所述参数采集模块(1)所采集的参数信号包括出口NOx浓度、颗粒物、氧含量、出口SO2浓度、SCR入口烟气压力、SCR入口烟气温度、吹灰器压力、两组燃烧器的温度和煤气压力、上段煤气出口压力、上段煤气出口温度、下段煤气出口压力、下段煤气出口温度、总管压力、炉底压力、炉底温度、两个氨水泵的电流、氨水流量计流量、氨水调节阀开度值、脱硫塔进口风压和脱硫喷碳酸氢钠压力。3.根据权利要求1所述的一种工业窑炉脱硫脱硝综合自动控制系统，其特征在于：所述PLC控制柜(3)内部设置有主PID调节器(30)和副PID调节器(31)。4.根据权利要求1所述的一种工业窑炉脱硫脱硝综合自动控制系统，其特征在于：所述工控机(4)包括参数设定模块(40)、入口气体浓度预估模块(41)和前馈信号获取模块(42)，且前馈信号获取模块(42)分别与参数设定模块(40)和入口气体浓度预估模块(41)建立数据连接。5.根据权利要求4所述的一种工业窑炉脱硫脱硝综合自动控制系统，其特征在于：所述参数设定模块(40)包括出口NOx浓度设定子模...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫立江，
申请(专利权)人：保定正德电力技术有限公司，
类型：发明
国别省市：