[发明专利]一种脱硝系统的氮氧化物浓度自动控制方法

摘要

本发明公开了一种脱硝系统的氮氧化物浓度自动控制方法，该方法包括：步骤S1、调节调节阀的开度，使得锅炉排出烟气中的氮氧化物浓度保持稳定后，进入步骤S2；步骤S2、控制自动控制装置进入自动控制模式；自动控制装置在自动控制模式下，每隔时间间隔△T按以下步骤S2.1至步骤S2.4执行一次对锅炉排出烟气中的氮氧化物浓度的控制。本发明实现了对脱硝系统排出烟气中的氮氧化物浓度的自动控制，能够确保氮氧化物浓度稳定于操作人员预设的氮氧化物目标值SAT附近且确保氨态氮不超标，同时节约了自动控制过程中尿素溶液的投放量。经试验：相比于常规方法，采用本发明后的脱销系统出口氮氧化物浓度波动由大于±100mg/Nm3稳定为小于±15mg/Nm3，同时尿素的投加量节约了50％。

主权项

1.一种脱硝系统的氮氧化物浓度自动控制方法，所述的脱硝系统设有尿素溶液供给系统、调节阀(FV)和锅炉，所述尿素溶液供给系统输出的尿素溶液通过所述调节阀(FV)输入所述锅炉，其特征在于：所述的脱硝系统还设有流量表、温度测量装置、氮氧化物浓度测量装置和自动控制装置，其中，所述流量表能够实时测量所述调节阀(FV)输出的尿素溶液流量，所述温度测量装置能够实时测量所述锅炉的燃烧区温度，所述氮氧化物浓度测量装置能够实时测量所述锅炉排出烟气中的氮氧化物浓度，所述自动控制装置分别实时读取到所述流量表、温度测量装置和氮氧化物浓度测量装置测量到的数据并实时获得所述调节阀(FV)的当前开度，并且，所述自动控制装置与所述调节阀(FV)的控制端电气连接，所述自动控制装置记录有预设的氮氧化物目标值SAT；所述的氮氧化物浓度自动控制方法包括：步骤S1、调节所述调节阀(FV)的开度，使得所述锅炉排出烟气中的氮氧化物浓度保持稳定后，进入步骤S2；步骤S2、控制所述自动控制装置进入自动控制模式；所述自动控制装置在自动控制模式下，每隔时间间隔△T按以下步骤S2.1至步骤S2.4执行一次对所述锅炉排出烟气中的氮氧化物浓度的控制：步骤S2.1、读取当前时刻的所述燃烧区温度t、氮氧化物浓度ATk和尿素溶液流量FTk，其中，所述当前时刻即为所述自动控制装置执行第k次氮氧化物浓度控制的开始时刻，k取值为正整数；步骤S2.2、按照以下公式一至公式三计算出第k次氮氧化物浓度控制的修正前尿素溶液目标流量Uk：ek＝ATk‑SAT     【公式一】△Uk＝Kp(1+1/Ti+Td)ek‑Kp(1+2*Td)ek‑1+Kp*Td*ek‑2     【公式二】Uk＝Uk‑1+△Uk       【公式三】式中，ek、ek‑1和ek‑2依次为第k次、第k‑1次和第k‑2次氮氧化物浓度控制开始时刻的氮氧化物浓度偏差，ek‑1和ek‑2在k取值为1时即依次为e0和e‑1，e0＝e‑1＝0；△Uk为主PID调节器的输出增量即修正前尿素溶液流量增量，Kp为主PID调节器的比例系数，Ti为主PID调节器的积分时间常数，Td为主PID调节器的微分时间常数；Uk‑1为第k‑1次氮氧化物浓度控制的修正前尿素溶液目标流量，Uk‑1在k取值为1时即为U0，U0＝0；步骤S2.3、按照以下公式四至公式五计算出第k次氮氧化物浓度控制的修正后尿素溶液目标流量Sk：f(t)＝C1+C2*t     【公式四】Sk＝Uk+f(t)       【公式五】式中，f(t)为尿素流量温度补偿值，C1和C2为以所述锅炉的燃烧区温度及其所对应氮氧化物浓度的最优尿素流量投放量分别作为自变量和因变量进行一元线性回归分析得到的常数项；步骤S2.4、调节所述调节阀(FV)的开度，使得所述调节阀(FV)输出尿素溶液的流量达到所述修正后尿素溶液目标流量Sk。