【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及大型发动机及工业设备尾气处理，特别涉及一种scr控制方法及其装置。
技术介绍
1、大型发动机及工业设备所排放的nox是主要大气污染源之一，国家出台一系列法规对其排放进行限制。然而，目前存在大量的在用大型发动机、工业设备因为使用年限等因素未满足现行法规要求，对大气环境污染产生较大威胁。
2、选择性催化还原技术(scr)是目前降低nox排放的主要技术手段之一。尿素溶液在高温环境条件下水解为nh3，在催化剂作用下与nox、o2发生氧化还原反应，生成无污染的n2和h2o。
3、大型在用发动机、工业设备等通常具有大功率、大排量、工况稳定、工作时间长等特点，现有scr控制方法及其装置难以满足其使用要求。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有的scr控制方法及其装置难以满足大型在用发动机、工业设备等需要具有大功率、大排量、工况稳定、工作时间长的使用要求的不足，提供一种scr控制方法及其装置。
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了以下技术方案：
3、一种scr控制方法，包括以下步骤：
4、s1：实时检测scr装置的工作状态，判断所述工作状态是否均满足准入条件，是则进入建压状态并进行建压，建压成功后执行步骤s2，否则重复检测所述scr装置的工作状态，所述scr装置包括若干个尿素泵；
5、s2：计算尿素需求喷射量，并根据所述尿素需求喷射量进行尿素溶液压力闭环控制；
6、s3：进入尿素喷
7、采用上述技术方案，无需获取设备的运行工况，更加易于标定，本方法适用于如大型发电机组、船舶、发动机台架试验室、工业锅炉等的nox治理，降低nox的排放，控制方法简单，具有适配性广、改造简单、易于实现、便于监控等优点。
8、作为本专利技术的优选方案，步骤s1所述的准入条件包括：系统无故障、scr上下游平均温度≥200℃、尿素液位≥20％、尿素温度≥0℃、气路压力≥2bar、最小喷射量≥900mg/s。
9、作为本专利技术的优选方案，步骤s1所述的进入建压状态并进行建压包括：进入建压状态后，默认其中一个尿素泵进行建压，启动建压计时器，设定压力阈值≥2bar、建压时间阈值≤30s、最大建压时间≤60s、以及根据实际需要设定最大建压次数，在所述最大建压时间内，压力传感器测量得到的实际尿素溶液压力值达到设定的所述压力阈值，以及满足所述建压时间阈值，则完成建压，并记录此时尿素溶液压力值，所述尿素溶液压力值用于确定阀门开度参数；
10、若在所述最大建压时间内，所述压力传感器测量得到的实际尿素压力值未达到所述压力阈值，则建压失败，建压失败次数累加1，重新尝试建压，当建压失败次数大于最大建压次数时，上报建压故障，所述尿素泵由建压状态进入吹扫状态，吹扫完成后进入泵停状态。
11、作为本专利技术的优选方案，步骤s2所述的尿素需求喷射量的计算公式为：
12、m＝α*mb
13、其中，所述mb为基础尿素需求喷射量，α为修正系数。
14、所述基础尿素需求喷射量的计算公式为：
15、mb＝qm*cnox*η*γ/34000
16、其中，qm为排气质量流量，所述cnox为nox原排浓度，所述η为目标转化效率，γ为氨氮比。
17、作为本专利技术的优选方案，所述修正系数由后氮氧浓度闭环调节功能计算得到，包括：根据前氮氧传感器和后氮氧传感器分别测得的前氮氧浓度值和后氮氧浓度值计算实时转化效率，设定计算实时转化效率的时间为t，计算t时间段内nox平均转化效率，将得到的所述平均转化效率与当前的转化效率作差并取绝对值，当所述绝对值大于或等于设定的阈值时，所述修正系数等于1；当绝对值小于上述设定的阈值时，进入后氮氧浓度闭环调节，并计算闭环调节因子，此时所述修正系数等于所述闭环调节因子；
18、所述闭环调节因子通过将后氮氧目标浓度和当前后氮氧测量值的偏差作为输入，经过pi算法以及经过最大、最小限值后得到。
19、作为本专利技术的优选方案，步骤s2所述的根据所述尿素需求喷射量进行尿素溶液压力闭环控制包括：根据所述尿素需求量查map得到目标尿素溶液压力值，通过控制回液电磁阀将尿素溶液压力调整至所述目标溶液压力进而控制尿素喷射量；
20、所述尿素溶液压力闭环控制采用pi算法，包括：根据得到的所述目标尿素溶液压力值与压力传感器测量得到的实际尿素溶液压力值作差得到压力偏差，将所述压力偏差作为pi算法的输入量，经过pi算法得到一个回液电磁阀开度系数，进而得到阀门开度；
21、所述pi算法的计算公式为：
22、k＝kp*err(t)+ki*∑err(j) j∈[0,t]
23、其中，系数kp和参数ki通过尿素泵建压完成时的尿素溶液压力以及根据尿素需求喷射量查表得到的目标压力查map获取，err(t)为t时刻的偏差值；
24、所述阀门开度的计算公式为：
25、θ＝k*100％ k∈[0，1]
26、其中，所述k为回液电磁阀开度系数。
27、作为本专利技术的优选方案，步骤s3包括：进入尿素喷射状态，液路关断阀、气路关断阀以及回液电磁阀开始工作，根据所述尿素需求喷射量进行尿素溶液压力控制，在喷射状态下，若干个所述尿素泵交替运行，设定单泵运行时间阈值，当单泵运行时间超过所述单泵运行时间阈值时，进行泵的切换，泵的切换期间，若干个所述尿素泵同时运行，设定多泵运行时间阈值，当同时运行时间超过所述多泵运行时间阈值时，正式切换另一泵单独运行，切换期间所述液路关断阀、所述气路关断阀以及所述回液电磁阀全部关闭。
28、作为本专利技术的优选方案，步骤s3所述的进行尿素喷射状态时还包括对尿素箱中的尿素液进行实时补充：分别设定尿素液位的上限值和下限值，实时检测液位值，若所述液位值低于下限，补液泵工作进行补液直到所述液位值超过上限值，补液停止，其他条件下不进行补液；
29、设定最大补液时间阈值，在补液过程中，若补液时间超过所述最大补液时间阈值，则停止补液并报告补液故障。
30、另一方面，一种用于实施上述任一所述的scr控制方法的scr控制装置，包括：尿素供给系统、辅助气供给系统、主控系统、封装单元；所述尿素供给系统、所述辅助气供给系统均与所述主控系统之间电气连接；
31、所述尿素供给系统包括：补液泵、尿素箱、若干个尿素泵、回液电磁阀、限压阀、液路压力传感器、阻尼器、液路关断阀、喷枪；所述尿素箱集成有液位传感器和温度传感器；所述补液泵的进液口与外部补液箱通过第一补液管道连接，所述补液泵的出液口与所述尿素箱通过第二补液管道连接；若干个所述尿素泵的进液口与所述尿素箱通过进液管道连接，若干个所述尿素泵的出液口与所述液路关断阀的进液口通过第一出液管道本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种SCR控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种SCR控制方法，其特征在于，步骤S1所述的准入条件包括：系统无故障、SCR上下游平均温度≥200℃、尿素液位≥20％、尿素温度≥0℃、气路压力≥2bar、最小喷射量≥900mg/s。
3.根据权利要求2所述的一种SCR控制方法，其特征在于，步骤S1所述的进入建压状态并进行建压包括：进入建压状态后，默认其中一个尿素泵进行建压，启动建压计时器，设定压力阈值≥2bar、建压时间阈值≤30s、最大建压时间≤60s、以及根据实际需要设定最大建压次数，在所述最大建压时间内，压力传感器测量得到的实际尿素溶液压力值达到设定的所述压力阈值，以及满足所述建压时间阈值，则完成建压，并记录此时尿素溶液压力值，所述尿素溶液压力值用于确定阀门开度参数；
4.根据权利要求1所述的一种SCR控制方法，其特征在于，步骤S2所述的尿素需求喷射量的计算公式为：
5.根据权利要求4所述的一种SCR控制方法，其特征在于，所述修正系数由后氮氧浓度闭环调节功能计算得到，包括：根据前氮氧传感器和后氮氧
6.根据权利要求1所述的一种SCR控制方法，其特征在于，步骤S2所述的根据所述尿素需求喷射量进行尿素溶液压力闭环控制包括：根据所述尿素需求量查MAP得到目标尿素溶液压力值，通过控制回液电磁阀将尿素溶液压力调整至所述目标溶液压力进而控制尿素喷射量；
7.根据权利要求1所述的一种SCR控制方法，其特征在于，步骤S3包括：进入尿素喷射状态，液路关断阀、气路关断阀以及回液电磁阀开始工作，根据所述尿素需求喷射量进行尿素溶液压力控制，在喷射状态下，若干个所述尿素泵交替运行，设定单泵运行时间阈值，当单泵运行时间超过所述单泵运行时间阈值时，进行泵的切换，泵的切换期间，若干个所述尿素泵同时运行，设定多泵运行时间阈值，当同时运行时间超过所述多泵运行时间阈值时，正式切换另一泵单独运行，切换期间所述液路关断阀、所述气路关断阀以及所述回液电磁阀全部关闭。
8.根据权利要求1所述的一种SCR控制方法，其特征在于，步骤S3所述的进行尿素喷射状态时还包括对尿素箱中的尿素液进行实时补充：分别设定尿素液位的上限值和下限值，实时检测液位值，若所述液位值低于下限，补液泵工作进行补液直到所述液位值超过上限值，补液停止，其他条件下不进行补液；
9.一种用于实施权利要求1-8任一所述的SCR控制方法的SCR控制装置，其特征在于，包括：尿素供给系统、辅助气供给系统、主控系统、封装单元；所述尿素供给系统、所述辅助气供给系统均与所述主控系统之间电气连接；
...【技术特征摘要】
1.一种scr控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种scr控制方法，其特征在于，步骤s1所述的准入条件包括：系统无故障、scr上下游平均温度≥200℃、尿素液位≥20％、尿素温度≥0℃、气路压力≥2bar、最小喷射量≥900mg/s。
3.根据权利要求2所述的一种scr控制方法，其特征在于，步骤s1所述的进入建压状态并进行建压包括：进入建压状态后，默认其中一个尿素泵进行建压，启动建压计时器，设定压力阈值≥2bar、建压时间阈值≤30s、最大建压时间≤60s、以及根据实际需要设定最大建压次数，在所述最大建压时间内，压力传感器测量得到的实际尿素溶液压力值达到设定的所述压力阈值，以及满足所述建压时间阈值，则完成建压，并记录此时尿素溶液压力值，所述尿素溶液压力值用于确定阀门开度参数；
4.根据权利要求1所述的一种scr控制方法，其特征在于，步骤s2所述的尿素需求喷射量的计算公式为：
5.根据权利要求4所述的一种scr控制方法，其特征在于，所述修正系数由后氮氧浓度闭环调节功能计算得到，包括：根据前氮氧传感器和后氮氧传感器分别测得的前氮氧浓度值和后氮氧浓度值计算实时转化效率，设定计算实时转化效率的时间为t，计算t时间段内nox平均转化效率，将得到的所述平均转化效率与当前的转化效率作差并取绝对值，当所述绝对值大于或等于设定的阈值时，所述修正系数等于1；当绝对值小于上述设定的阈值时，进入后氮氧浓度闭环调节，并计算闭环调节因子，此...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖宇刚，任德全，钱云寿，刘理凡，张怡，陈启章，张流俊，黄涛，范思良，唐国海，
申请(专利权)人：中自环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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