一种火电厂SCR烟气脱硝控制系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及SCR脱硝技术领域，特别是涉及一种火电厂SCR烟气脱硝控制系统及方法。包括：检测单元，用于实时检测SCR反应器出口的氮氧化物浓度值以及锅炉内若干个检测区域内燃烧温度最高的区域；其中，氮氧化物包括热力型氮氧化物、燃料型氮氧化物以及快速型氮氧化物；计算单元，用于根据氮氧化物浓度值计算燃料型氮氧化物的浓度值K；控制单元，用于根据燃料型氮氧化物的浓度值控制燃烧温度最高的检测区域的供氧量和温度。本发明专利技术针对燃料型氮氧化物进行燃烧优化，通过控制锅炉燃烧空气量以及温度，使燃料型NOx的生成降到最低，从而达到控制NOx排放的目的。NOx排放的目的。NOx排放的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种火电厂SCR烟气脱硝控制系统及方法


[0001]本专利技术涉及SCR脱硝
，特别是涉及一种火电厂SCR烟气脱硝控制系统及方法。

技术介绍

[0002]随着我国经济的增长和电力工业的快速发展，氮氧化物的主要来源之一是火电厂锅炉的燃烧产物，燃煤产生的NOx污染物与日剧增。氮氧化物排放到大气中对环境造成很大危害，NO与氧气作用会产生臭氧，在对流层中的臭氧对人体有害；N0还是形成温室效应的气体，且会破坏大气臭氧层；臭氧与燃烧产生的碳氢化合物作用生成光化学烟雾，对人强烈刺激和损害。
[0003]然而现有技术中，对于燃煤产生的烟气脱硝都是直接基于氮氧化合物含量直接脱硝，并不存在考虑针对氮氧化合物具体类型进行有效脱硝，煤燃烧过程中所生成的NOx有三种类型，包括热力型、快速型和燃料型，根据实验表明燃料型对NOx排放量的影响最大，但是现行的技术中并不存在针对燃料型NOx进行有效控制的技术方案，因此，如何提供一种火电厂SCR烟气脱硝控制系统及方法是本领域技术人员急需解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种火电厂SCR烟气脱硝控制系统及方法，本专利技术针对燃料型氮氧化物进行燃烧优化，通过控制锅炉燃烧空气量以及温度，使燃料型NOx的生成降到最低，从而达到控制NOx排放的目的。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供了如下的技术方案：
[0006]一种火电厂SCR烟气脱硝控制系统，预先对锅炉内划分为若干个检测区域，包括：
[0007]检测单元，所述检测单元用于实时检测SCR反应器出口的氮氧化物浓度值以及所述锅炉内若干个所述检测区域内燃烧温度最高的区域；其中，所述氮氧化物包括热力型氮氧化物、燃料型氮氧化物以及快速型氮氧化物；
[0008]计算单元，所述计算单元用于根据所述氮氧化物浓度值计算所述燃料型氮氧化物的浓度值K；
[0009]控制单元，所述控制单元用于根据所述燃料型氮氧化物的浓度值控制燃烧温度最高的所述检测区域的供氧量和温度。
[0010]在本申请的一些实施例中，所述控制单元内设定有预设燃料型氮氧化物浓度值矩阵T0和预设燃烧温度最高检测区域供氧量矩阵A，对于所述预设燃烧温度最高检测区域供氧量矩阵A，设定A(A1，A2，A3，A4)，其中A1为第一预设燃烧温度最高检测区域供氧量，A2为第二预设燃烧温度最高检测区域供氧量，A3为第三预设燃烧温度最高检测区域供氧量，A4为第四预设燃烧温度最高检测区域供氧量，且A1＜A2＜A3＜A4；对于所述预设燃料型氮氧化物浓度值矩阵T0，设定T0(T01,T02,T03,T04),其中，T01为第一预设燃料型氮氧化物浓度值，T02为第二预设燃料型氮氧化物浓度值，T03为第三预设燃料型氮氧化物浓度值，T04为
第四预设燃料型氮氧化物浓度值，且T01＜T02＜T03＜T04；
[0011]所述控制单元用于根据K与所述预设燃料型氮氧化物浓度值矩阵T0之间的关系选定相应的燃烧温度最高检测区域供氧量作为燃烧温度最高的所述检测区域的供氧量；
[0012]当K＜T01时，选定所述第四预设燃烧温度最高检测区域供氧量A4作为燃烧温度最高的所述检测区域的供氧量；
[0013]当T01≤K＜T02，选定所述第三预设燃烧温度最高检测区域供氧量A3作为燃烧温度最高的所述检测区域的供氧量；
[0014]当T02≤K＜T03，选定所述第二预设燃烧温度最高检测区域供氧量A2作为燃烧温度最高的所述检测区域的供氧量；
[0015]当T03≤K＜T04，选定所述第一预设燃烧温度最高检测区域供氧量A1作为燃烧温度最高的所述检测区域的供氧量。
[0016]在本申请的一些实施例中，所述检测单元还用于实时检测所述SCR反应器的运行时长t；
[0017]所述控制单元内还设定有预设SCR反应器运行时长矩阵Q0和预设燃烧温度最高检测区域供氧量修正系数矩阵C，对于所述预设燃烧温度最高检测区域供氧量修正系数矩阵C，设定C(C1，C2，C3，C4)，其中C1为第一预设燃烧温度最高检测区域供氧量修正系数，C2为第二预设燃烧温度最高检测区域供氧量修正系数，C3为第三预设燃烧温度最高检测区域供氧量修正系数，C4为第四预设燃烧温度最高检测区域供氧量修正系数，且1＜C1＜C2＜C3＜C4＜1.2；对于所述预设SCR反应器运行时长矩阵Q0，设定Q0(Q01,Q02,Q03,Q04),其中，Q01为第一预设SCR反应器运行时长，Q02为第二预设SCR反应器运行时长，Q03为第三预设SCR反应器运行时长，Q04为第四预设SCR反应器运行时长，且Q01＜Q02＜Q03＜Q04；
[0018]所述控制单元还用于根据t与所述预设SCR反应器运行时长矩阵Q0之间的关系选定相应地修正系数以对各预设燃烧温度最高检测区域供氧量进行修正；
[0019]当t＜Q01时，选定所述第四预设燃烧温度最高检测区域供氧量修正系数C4以对所述第四预设燃烧温度最高检测区域供氧量A4进行修正，修正后的燃烧温度最高检测区域供氧量为A4＊C4；
[0020]当Q01≤t＜Q02，选定所述第三预设燃烧温度最高检测区域供氧量修正系数C3以对所述第三预设燃烧温度最高检测区域供氧量A3进行修正，修正后的燃烧温度最高检测区域供氧量为A3＊C3；
[0021]当Q02≤t＜Q03，选定所述第二预设燃烧温度最高检测区域供氧量修正系数C2以对所述第二预设燃烧温度最高检测区域供氧量A2进行修正，修正后的燃烧温度最高检测区域供氧量为A2＊C2；
[0022]当Q03≤t＜Q04，选定所述第一预设燃烧温度最高检测区域供氧量修正系数C1以对所述第一预设燃烧温度最高检测区域供氧量A1进行修正，修正后的燃烧温度最高检测区域供氧量为A1＊C1。
[0023]在本申请的一些实施例中，所述控制单元内还设定有预设燃烧温度最高检测区域温度降低值矩阵E，对于所述预设燃烧温度最高检测区域温度降低值矩阵E，设定E(E1，E2，E3，E4)，其中E1为第一预设燃烧温度最高检测区域温度降低值，E2为第二预设燃烧温度最高检测区域温度降低值，E3为第三预设燃烧温度最高检测区域温度降低值，E4为第四预设
燃烧温度最高检测区域温度降低值，且800℃＜E1＜E2＜E3＜E4＜1000℃；
[0024]所述控制单元用于根据K与所述预设燃料型氮氧化物浓度值矩阵T0之间的关系选定相应的燃烧温度最高检测区域温度降低值作为控制燃烧温度最高的所述检测区域的温度的降低值；
[0025]当K＜T01时，选定所述第一预设燃烧温度最高检测区域温度降低值E1作为控制燃烧温度最高的所述检测区域的温度的降低值；
[0026]当T01≤K＜T02，选定所述第二预设燃烧温度最高检测区域温度降低值E2作为控制燃烧温度最高的所述检测区域的温度的降低值；
[0027]当T02≤K＜T03，选定所述第三预设燃烧温度最高检测区域温度降低值E3作为控制燃烧温度最高的所述检测区域的温度的降低值；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种火电厂SCR烟气脱硝控制系统，其特征在于，预先对锅炉内划分为若干个检测区域，包括：检测单元，所述检测单元用于实时检测SCR反应器出口的氮氧化物浓度值以及所述锅炉内若干个所述检测区域内燃烧温度最高的区域；其中，所述氮氧化物包括热力型氮氧化物、燃料型氮氧化物以及快速型氮氧化物；计算单元，所述计算单元用于根据所述氮氧化物浓度值计算所述燃料型氮氧化物的浓度值K；控制单元，所述控制单元用于根据所述燃料型氮氧化物的浓度值控制燃烧温度最高的所述检测区域的供氧量和温度。2.根据权利要求1所述的一种火电厂SCR烟气脱硝控制系统，其特征在于，所述控制单元内设定有预设燃料型氮氧化物浓度值矩阵T0和预设燃烧温度最高检测区域供氧量矩阵A，对于所述预设燃烧温度最高检测区域供氧量矩阵A，设定A(A1，A2，A3，A4)，其中A1为第一预设燃烧温度最高检测区域供氧量，A2为第二预设燃烧温度最高检测区域供氧量，A3为第三预设燃烧温度最高检测区域供氧量，A4为第四预设燃烧温度最高检测区域供氧量，且A1＜A2＜A3＜A4；对于所述预设燃料型氮氧化物浓度值矩阵T0，设定T0(T01,T02,T03,T04),其中，T01为第一预设燃料型氮氧化物浓度值，T02为第二预设燃料型氮氧化物浓度值，T03为第三预设燃料型氮氧化物浓度值，T04为第四预设燃料型氮氧化物浓度值，且T01＜T02＜T03＜T04；所述控制单元用于根据K与所述预设燃料型氮氧化物浓度值矩阵T0之间的关系选定相应的燃烧温度最高检测区域供氧量作为燃烧温度最高的所述检测区域的供氧量；当K＜T01时，选定所述第四预设燃烧温度最高检测区域供氧量A4作为燃烧温度最高的所述检测区域的供氧量；当T01≤K＜T02，选定所述第三预设燃烧温度最高检测区域供氧量A3作为燃烧温度最高的所述检测区域的供氧量；当T02≤K＜T03，选定所述第二预设燃烧温度最高检测区域供氧量A2作为燃烧温度最高的所述检测区域的供氧量；当T03≤K＜T04，选定所述第一预设燃烧温度最高检测区域供氧量A1作为燃烧温度最高的所述检测区域的供氧量。3.根据权利要求2所述的一种火电厂SCR烟气脱硝控制系统，其特征在于，所述检测单元还用于实时检测所述SCR反应器的运行时长t；所述控制单元内还设定有预设SCR反应器运行时长矩阵Q0和预设燃烧温度最高检测区域供氧量修正系数矩阵C，对于所述预设燃烧温度最高检测区域供氧量修正系数矩阵C，设定C(C1，C2，C3，C4)，其中C1为第一预设燃烧温度最高检测区域供氧量修正系数，C2为第二预设燃烧温度最高检测区域供氧量修正系数，C3为第三预设燃烧温度最高检测区域供氧量修正系数，C4为第四预设燃烧温度最高检测区域供氧量修正系数，且1＜C1＜C2＜C3＜C4＜1.2；对于所述预设SCR反应器运行时长矩阵Q0，设定Q0(Q01,Q02,Q03,Q04),其中，Q01为第一预设SCR反应器运行时长，Q02为第二预设SCR反应器运行时长，Q03为第三预设SCR反应器运行时长，Q04为第四预设SCR反应器运行时长，且Q01＜Q02＜Q03＜Q04；所述控制单元还用于根据t与所述预设SCR反应器运行时长矩阵Q0之间的关系选定相
应地修正系数以对各预设燃烧温度最高检测区域供氧量进行修正；当t＜Q01时，选定所述第四预设燃烧温度最高检测区域供氧量修正系数C4以对所述第四预设燃烧温度最高检测区域供氧量A4进行修正，修正后的燃烧温度最高检测区域供氧量为A4＊C4；当Q01≤t＜Q02，选定所述第三预设燃烧温度最高检测区域供氧量修正系数C3以对所述第三预设燃烧温度最高检测区域供氧量A3进行修正，修正后的燃烧温度最高检测区域供氧量为A3＊C3；当Q02≤t＜Q03，选定所述第二预设燃烧温度最高检测区域供氧量修正系数C2以对所述第二预设燃烧温度最高检测区域供氧量A2进行修正，修正后的燃烧温度最高检测区域供氧量为A2＊C2；当Q03≤t＜Q04，选定所述第一预设燃烧温度最高检测区域供氧量修正系数C1以对所述第一预设燃烧温度最高检测区域供氧量A1进行修正，修正后的燃烧温度最高检测区域供氧量为A1＊C1。4.根据权利要求3所述的一种火电厂SCR烟气脱硝控制系统，其特征在于，所述控制单元内还设定有预设燃烧温度最高检测区域温度降低值矩阵E，对于所述预设燃烧温度最高检测区域温度降低值矩阵E，设定E(E1，E2，E3，E4)，其中E1为第一预设燃烧温度最高检测区域温度降低值，E2为第二预设燃烧温度最高检测区域温度降低值，E3为第三预设燃烧温度最高检测区域温度降低值，E4为第四预设燃烧温度最高检测区域温度降低值，且800℃＜E1＜E2＜E3＜E4＜1000℃；所述控制单元用于根据K与所述预设燃料型氮氧化物浓度值矩阵T0之间的关系选定相应的燃烧温度最高检测区域温度降低值作为控制燃烧温度最高的所述检测区域的温度的降低值；当K＜T01时，选定所述第一预设燃烧温度最高检测区域温度降低值E1作为控制燃烧温度最高的所述检测区域的温度的降低值；当T01≤K＜T02，选定所述第二预设燃烧温度最高检测区域温度降低值E2作为控制燃烧温度最高的所述检测区域的温度的降低值；当T02≤K＜T03，选定所述第三预设燃烧温度最高检测区域温度降低值E3作为控制燃烧温度最高的所述检测区域的温度的降低值；当T03≤K＜T04，选定所述第四预设燃烧温度最高检测区域温度降低值E4作为控制燃烧温度最高的所述检测区域的温度的降低值。5.根据权利要求1所述的一种火电厂SCR烟气脱硝控制系统，其特征在于，所述计算单元用于根据所述氮氧化物浓度值乘以预设燃料型氮氧化物浓度值系数计算所述燃料型氮氧化物的浓度值K；其中，所述预设燃料型氮氧化物浓度值系...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭树军，
申请(专利权)人：内蒙古丰电能源发电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：