[发明专利]基于Simulink与WinCC的喷氨优化控制仿真系统

说明书

本发明公开了一种基于Simulink与WinCC的喷氨优化控制仿真系统，包括：Simulink仿真系统，SCR仿真控制系统：模拟实际的外挂PLC或DCS控制过程，进行控制逻辑计算，根据计算结果输出脱硝反应器喷氨调门指令控制喷氨阀门以控制向SCR机理仿真系统输入的喷氨量；SCR机理仿真系统用于：通过Simulink搭建，根据SCR系统反应过程，借助反应动力学微分方程对SCR脱硝反应器的实际过程进行仿真，输出反应器出口NOx浓度到SCR仿真控制系统；WinCC系统，用于对Simulink仿真系统所使用的数据点进行具体的变量定义，根据定义的变量建立相应的数据结构，存取读入的历史数据，根据模拟实际的SCR脱硝运行系统进行WinCC组态画面的显示。

技术领域

本发明涉及脱硝控制技术领域，尤其是涉及一种基于Simulink与WinCC的喷氨优化控制仿真系统。

背景技术

随着国家一系列政策和法规的颁布，燃煤电厂的大气污染物排放已纳入严格监管，各电厂陆续开展了烟气超低排放改造。开发完善的火电厂脱硝技术，已成为我国电厂势在必行的任务。SCR(Selective Catalytic Reduction，选择性催化还原)烟气脱硝技术作为最常用的脱硝技术，其喷氨量对最终出口NOx的控制具有重要影响。当喷氨量过少时，导致出口NOx排放超标；当喷氨量过量时，不仅影响脱硝效率，而且过量的氨气与烟气中的SO₃反应生成硫酸氢铵和硫酸铵降低催化剂活性，造成空预器堵塞和腐蚀，同时过量的氨逃逸造成运行成本浪费和环境污染。

目前已有大量研究集中在SCR反应器控制系统，包括传统PID控制系统、智能脱硝系统控制等，但是在上述方法控制过程中都需要长时间在现场进行参数的调整，但实际现场运行过程中某一段时间机组运行相对较为平稳，调整的参数不具有参考意义，往往在工况发生变化时，调整好的参数不能够适应；同时现场调试过程中参数调整不佳也会造成脱硝出口NOx的超标排放，对电厂带来不利影响。

因此，在目前控制方法的基础上，开发出相应的仿真系统，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于Simulink与WinCC的喷氨优化控制仿真系统，旨在解决现有技术中的上述问题。

本发明提供一种基于Simulink与WinCC的喷氨优化控制仿真系统，包括：

Simulink仿真系统，包括SCR仿真控制系统和SCR机理仿真系统，所述SCR仿真控制系统用于：模拟实际的外挂PLC或者DCS控制过程，根据输入的NOx数据，通过Matlab/Simulink进行控制逻辑计算，根据计算结果输出脱硝反应器喷氨调门指令控制喷氨阀门以控制向所述SCR机理仿真系统输入的喷氨量；所述SCR机理仿真系统用于：通过Simulink搭建，根据SCR系统反应过程，借助反应动力学微分方程对SCR脱硝反应器的实际过程进行仿真，根据输入的烟气流量预测值、入口NOx预测浓度以及喷氨量输出反应器出口NOx浓度到SCR仿真控制系统；

WinCC系统，通过OPC通讯协议与所述Simulink仿真系统系统连接，用于对Simulink仿真系统所使用的数据点进行具体的变量定义，根据定义的变量建立相应的数据结构，存取读入的历史数据，根据模拟实际的SCR脱硝运行系统进行WinCC组态画面的显示。

采用本发明实施例，通过Simulink实现SCR脱硝反应器的仿真，能够真实模拟燃煤电厂SCR脱硝反应器的实际工作场景，具有系统简单、成本较低的特点，且能够满足技术人员在不进电厂的情况下，实现SCR脱硝反应器控制系统的参数的调节。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明