[实用新型]一种基于CFB锅炉NOx排放浓度预测的SNCR控制系统

说明书

本实用新型涉及一种基于CFB锅炉NOx排放浓度预测的SNCR控制系统，属于智能发电技术领域，包括外挂式服务器、DCS系统以及通讯系统；所述外挂服务器内嵌入智能预测系统，所述外挂服务器和所述DCS系统之间通过通讯系统连接；所述智能预测系统将数值输入PID控制器，所述PID控制器向氨水泵手操器输出动作信号，所述氨水泵手操器控制变频氨水泵将氨水送入SNCR脱硝装置。本实用新型通过PID控制器控制氨水泵手操器，进而控制变频氨水泵将氨水送入SNCR脱硝装置；所述PID控制器接受智能预测系统预测NOx排放浓度的数值，因此可以提前动作，克服传统依靠现场测量带来的延迟；智能预测系统嵌入具有记忆与遗忘功能的LSTM神经网络，预测精度高，能够提前3分钟预测。

技术领域

本实用新型属于智能发电技术领域，特别涉及一种基于CFB锅炉NOx排放浓度预测的SNCR控制系统。

背景技术

随着国家环保局对火电厂污染物排放的要求日益严格，越来越多的火电机组污染物排放不能达标。为使使污染物排放达到超低排放标准，大部分火电机组都完成了超低排放改造，比如在烟气尾部加装SCR脱销和湿法脱硫装置等。近年来，循环流化床机组因煤种适应度好，负荷调节范围大，污染物原始浓度排放低等优点得到了快速发展。2013年, 世界首台600 MW的超临界循环流化床锅炉在四川白马电厂投入运行，到了2015年, 世界首台350 MW的超临界循环流化床锅炉在山西国金电厂投入运行。到2018年底，我国投入的循环流化床锅炉总装机容量达到了82.3GW，目前正在研发的660MW高效超超临界循环流化床锅炉将很快投入工程建设，预计建成后，将成为世界上排放和能耗水平最低、容量和效率最高的循环流化床锅炉。

循环流化床机组为节省成本加上其天然低NOx浓度排放的优势，脱硝装置通常选择在炉膛顶部加装SNCR装置来进行脱硝。但此方式存在一个较大的缺陷，即NOx测点由于不能耐高温，因此一般选择在脱硫塔入口或者烟囱位置来进行测点安装，导致NOx浓度监测相对靠后，SNCR控制系统的测量值存在3~5分钟的迟延，这对SNCR自动控制的投入造成较大影响，因此循环流化床机组脱硝的喷氨量或者尿素量都采用手动控制的方式，这对运行人员的经验和体力是个严峻的考验。而且喷氨泵出力也处于大开大合的控制方式， NOx排放浓度瞬时超标和喷氨过度引起浪费、氨逃逸的情况时有发生。

综上所述，需要设计一种具有预测功能并且能够自动控制喷氨量的SNCR控制系统，克服现场测点靠后带来的迟延问题，并以此来优化原SNCR控制系统，使SNCR自动投入率提高。

实用新型内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题提供一种基于CFB锅炉NOx排放浓度预测的SNCR控制系统，它可以有效克服SNCR浓度测点测量滞后的难题，超前反馈NOx排放浓度并提前动作喷氨量，稳定污染物排放以及降低喷氨用量。

本实用新型包括如下技术方案：一种基于CFB锅炉NOx排放浓度预测的SNCR控制系统，包括外挂式服务器、DCS系统以及通讯系统；所述外挂服务器内嵌入智能预测系统，所述外挂服务器和所述DCS系统之间通过通讯系统连接；所述智能预测系统将数值输入PID控制器，所述PID控制器向氨水泵手操器输出动作信号，所述氨水泵手操器控制变频氨水泵将氨水送入SNCR脱硝装置。

优选的，所述DCS系统分别连接一次风量计、二次风量计、给煤机、氨水流量计、床温测量系统、氧量计以及CEMS连续监测系统。

优选的，所述一次风量计和二次风量计均采用WB-1一体化威巴风速测量装置，由一体化传感器、差压变送器组成，可与DCS系统或其他计算机系统联网，优点是动压信号精确、稳定，不易堵塞。

优选的，所述给煤机采用称重式给煤机，在给锅炉输送燃料的同时可以向DCS系统传输给煤量信号。

优选的，所述氨水流量计为电磁流量计，由于氨水具有腐蚀性，选购时需要特定内衬、防腐。

优选的，所述床温测量系统由32只热电偶组成，所述床温测量系统传输给DCS系统的床温为剔除坏点后的平均值。