【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及燃煤发电，具体涉及一种精准前馈的湿法脱硫系统浆液循环泵流量控制方法。
技术介绍
1、燃煤机组是我国能源安全稳定供应的“压舱石”，未来，燃煤机组将承担更多的调峰调频任务，以消纳更多的风能和太阳能。因此燃煤机组将频繁处于较大的变负荷区间和较快的变负荷速率过程，这势必会影响燃煤机组脱硫系统的安全高效运行。
2、当前湿法烟气脱硫系统是燃煤电站应用最广泛的脱硫技术，采用石灰石浆液与烟气直接接触发生反应，从而达到降低出口烟气so2浓度的目标。其中浆液循环泵的主要作用是将浆液输送到喷淋层与烟气混合，其耗功占脱硫系统的总耗功的60％以上。当前浆液循环泵大都采用定频运行方式，无法应对频繁的变负荷过程，存在浆液循环流量余量过大的问题，从而造成浆液循环泵耗功大的问题。尤其当机组处于低负荷工况运行时，将造成厂用电率的大幅提高。
技术实现思路
1、为了解决上述现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种精准前馈的湿法脱硫系统浆液循环泵流量控制方法，以应对燃煤机组频繁的变负荷过程，从而解决频繁变负荷过程中湿法脱硫系统耗功大的问题。
2、为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种精准前馈的湿法脱硫系统浆液循环泵流量控制方法，改变各个浆液循环泵的变频器的频率，调节湿法脱硫系统总的浆液循环流量，从而控制湿法脱硫系统的出口so2浓度；总的浆液循环流量的主指令由湿法脱硫系统出口so2浓度和湿法脱硫系统出口so2浓度设定值的偏差经pid计算获得，总的浆液
4、总的浆液循环流量主指令的第一前馈：基于浆液ph值、湿法脱硫系统入口so2浓度、湿法脱硫系统入口烟气压力和湿法脱硫系统入口烟气流速获得：
5、
6、式中，fdd1为总的浆液循环流量主指令的第一前馈，m3 h-1；为湿法脱硫系统入口so2浓度测量值，mg m-3；为湿法脱硫系统出口so2浓度测量值，mg m-3；δh为脱硫浆液循环泵的喷淋高度，m；pg为湿法脱硫系统入口烟气压力，kpa；g为重力加速度，ms-2；ρs为浆液的密度，kg m-3；rd为浆液液滴的直径，m；vg为湿法脱硫系统入口烟气流速，m s-1；sph为浆液的ph值；λ1，λ2，λ3是计算系数，为常数；
7、总的浆液循环流量主指令的第二前馈：基于燃煤机组负荷率、磨煤机煤量、磨煤机风量、总风量、炉膛出口烟气温度和湿法脱硫系统入口so2浓度测量值所得：
8、
9、式中，fdd2为总的浆液循环流量主指令的第二前馈，m3 h-1；i为燃煤机组磨煤机的数量；x1为燃煤机组负荷率；x21～x2i分别为1号磨煤机到i号磨煤机的煤量，kg h-1；x31～x3i分别为1号磨煤机到i号磨煤机的风量，kg h-1；x4为总风量，kg h-1；x5为炉膛出口烟气温度，℃；aig为智能算法，根据燃煤机组历史运行数据，由x1，x21～x2i，x31～x3i，x4，x5预测湿法脱硫系统入口so2浓度；k1为调节系数；
10、总的浆液循环流量主指令的第三前馈：基于燃煤机组运行过程中的总煤量所得：
11、fdd3＝k2·(ctotal-k3·x1)
12、式中，fdd3为总的浆液循环流量主指令的第三前馈，m3 h-1；ctotal为燃煤机组运行过程中的总煤量，kg s-1；k2，k3为调节系数；
13、由湿法脱硫系统出口so2浓度和湿法脱硫系统出口so2浓度设定值的偏差经pid计算获得的总的浆液循环流量的主指令，总的浆液循环流量的主指令和总的浆液循环流量主指令的三个前馈指令求和，获得总的浆液循环流量的指令，然后根据总的浆液循环流量的指令和浆液循环泵的运行数量，即可获得所有浆液循环泵的流量的平均值；当湿法脱硫系统出口so2浓度超过出口so2浓度最大要求值时，启动备用循环泵。
14、1号浆液循环泵到j号浆液循环泵的喷淋高度依次增加，其运行的流量范围为：
15、
16、式中，j为湿法脱硫系统浆液循环泵的数量；f1，f2…fj分别为1号浆液循环泵到j号浆液循环泵的变频范围，取值范围为0.5～0.8；fd-1，fd-2…fd-j分别为1号浆液循环泵到j号浆液循环泵的设计流量，m3 h-1；sf-1，sf-1…sf-j分别为1号浆液循环泵到j号浆液循环泵的运行流量，m3 h-1；
17、备用浆液循环泵的设计流量为：
18、β·f1fd-1≤fb≤f1fd-1
19、式中，fb为备用浆液循环泵的设计流量，m3 h-1；β为系数，取0.8-1.0。
20、优选的，fdd1的表达式中，湿法脱硫系统出口so2浓度测量值取定值，取值范围为20～25mg m-3。
21、优选的，fdd1的表达式中，湿法脱硫浆液循环泵的喷淋高度δh取定值，取值范围根据浆液循环泵的运行数量及其喷淋高度，取平均值所得。
22、优选的，fdd1的表达式中，浆液液滴的直径rd取定值，取值范围为0.0018～0.0022m。
23、优选的，fdd1的表达式中，浆液的ph值sph取定值，取值范围为5.0～6.0。优选的，fdd2的表达式中，采用智能算法aig预测湿法脱硫系统入口so2浓度，智能算法aig采用bp神经网络算法、lstm神经网络算法、卷积神经网络算法或随机森林算法。
24、优选的，燃煤机组负荷率x1作用于各个浆液循环泵，浆液循环泵运行数量与机组负荷率x1的关系为：
25、fslurry(x1)/fslurry-1npump≤fslurry(x1)/fslurry
26、式中，npump为浆液循环泵的运行数量；fslurry(x1)为不同负荷下总的浆液循环泵流量，可根据权力要求1中总的浆液循环流量指令的前馈1获得；fslurry为浆液循环泵的最大设计流量，取13000-16000m3 h-1；
27、优选的，燃煤机组负荷率x1和总的浆液循环流量指令决定各浆液循环泵的流量，在升负荷过程中，优先增加喷淋高度小的浆液循环泵流量，在降负荷过程中，优先降低喷淋高度大的浆液循环泵流量。
28、优选的，湿法脱硫系统出口so2浓度直接作用于备用浆液循环泵，当时，启动备用循环泵：其中m取30～35mg m-3。
29、和现有技术相比较，本专利技术所提出的精准前馈的湿法脱硫系统浆液循环泵流量控制方法中，总的浆液循环流量的主指令由湿法脱硫系统出口so2浓度和湿法脱硫系统出口so2浓度设定值的偏差经pid计算获得。总的浆液循环流量主指令的第一前馈可识别燃煤机组变负荷过程中烟气参数和浆液参数的变化；总的浆液循环流量主指令的第二前馈可提前感知脱硫系统入口so2浓度的变化；总的浆液循环流量主指令的第三前馈可适应燃煤机组瞬态过程中煤量的超调现象。通过增加上述三种前馈，所提出的控制方法可使得浆液循环流量在频繁变负荷过程中更加精确控制，从而降低频繁变本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种精准前馈的湿法脱硫系统浆液循环泵流量控制方法，其特征在于：改变各个浆液循环泵的变频器的频率，调节湿法脱硫系统总的浆液循环流量，从而控制湿法脱硫系统的出口SO2浓度；总的浆液循环流量的主指令由湿法脱硫系统出口SO2浓度和湿法脱硫系统出口SO2浓度设定值的偏差经PID计算获得，总的浆液循环流量主指令的三个前馈指令如下：
2.根据权利要求1所述的精准前馈的湿法脱硫系统浆液循环泵流量控制方法，其特征在于，Fdd1的表达式中，湿法脱硫系统出口SO2浓度测量值取定值，取值范围为20～25mg m-3。
3.根据权利要求1所述的精准前馈的湿法脱硫系统浆液循环泵流量控制方法，其特征在于，Fdd1的表达式中，湿法脱硫浆液循环泵的喷淋高度δh取定值，取值范围根据浆液循环泵的运行数量及其喷淋高度，取平均值所得。
4.根据权利要求1所述的精准前馈的湿法脱硫系统浆液循环泵流量控制方法，其特征在于，Fdd1的表达式中，浆液液滴的直径Rd取定值，取值范围为0.0018～0.0022m。
5.根据权利要求1所述的精准前馈的湿法脱硫系统浆液循环泵流量控制方法
6.根据权利要求1所述的精准前馈的湿法脱硫系统浆液循环泵流量控制方法，其特征在于，Fdd2的表达式中，采用智能算法AIG预测湿法脱硫系统入口SO2浓度，智能算法AIG采用BP神经网络算法、LSTM神经网络算法、卷积神经网络算法或随机森林算法。
7.根据权利要求1所述的精准前馈的湿法脱硫系统浆液循环泵流量控制方法，其特征在于，燃煤机组负荷率x1作用于各个浆液循环泵，浆液循环泵运行数量与机组负荷率x1的关系为：
8.根据权利要求1所述的精准前馈的湿法脱硫系统浆液循环泵流量控制方法，其特征在于，燃煤机组负荷率x1和总的浆液循环流量指令决定各浆液循环泵的流量，在升负荷过程中，优先增加喷淋高度小的浆液循环泵流量，在降负荷过程中，优先降低喷淋高度大的浆液循环泵流量。
9.根据权利要求1所述的精准前馈的湿法脱硫系统浆液循环泵流量控制方法，其特征在于，湿法脱硫系统出口SO2浓度直接作用于备用浆液循环泵，当时，启动备用循环泵：其中M取30～35mg m-3。
...【技术特征摘要】
1.一种精准前馈的湿法脱硫系统浆液循环泵流量控制方法，其特征在于：改变各个浆液循环泵的变频器的频率，调节湿法脱硫系统总的浆液循环流量，从而控制湿法脱硫系统的出口so2浓度；总的浆液循环流量的主指令由湿法脱硫系统出口so2浓度和湿法脱硫系统出口so2浓度设定值的偏差经pid计算获得，总的浆液循环流量主指令的三个前馈指令如下：
2.根据权利要求1所述的精准前馈的湿法脱硫系统浆液循环泵流量控制方法，其特征在于，fdd1的表达式中，湿法脱硫系统出口so2浓度测量值取定值，取值范围为20～25mg m-3。
3.根据权利要求1所述的精准前馈的湿法脱硫系统浆液循环泵流量控制方法，其特征在于，fdd1的表达式中，湿法脱硫浆液循环泵的喷淋高度δh取定值，取值范围根据浆液循环泵的运行数量及其喷淋高度，取平均值所得。
4.根据权利要求1所述的精准前馈的湿法脱硫系统浆液循环泵流量控制方法，其特征在于，fdd1的表达式中，浆液液滴的直径rd取定值，取值范围为0.0018～0.0022m。
5.根据权利要求1所述的精准前馈的湿法脱硫系统浆液循环泵流量控制方...
【专利技术属性】
技术研发人员：严俊杰，高伟，刘明，赵永亮，王朝阳，陈伟雄，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：
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