[发明专利]一种基于入口NOx浓度预测的调控喷氨量的方法

说明书

本发明属于SCR系统喷氨量调控领域，并公开了一种基于入口NOx浓度预测的调控喷氨量的方法。该方法包括下列步骤：(a)分别测量和获取当前时刻各个所述相关参数的测量值和入口NOx浓度；(b)根据相关参数和入口NOx浓度之间的关系构建预测模型，并预测下一时刻的入口NOx浓度；(c)当前时刻入口NOx浓度进行滤波处理，滤波后的入口NOx浓度与下一时刻的入口NOx浓度差值为预测变动值；(d)将预测变动值等作为脱硝系统PID控制器的输入，输出喷氨阀门开度，从而完成喷氨量的调控。通过本发明，提出利用预测模型预测下一时刻的入口NOx浓度，优化喷氨量，抑制出口NOx浓度频繁波动，提高出口NOx浓度调节品质。

技术领域

本发明属于SCR系统喷氨量调控领域，更具体地，涉及一种基于入口NOx浓度预测的调控喷氨量的方法。

背景技术

火电厂的燃煤是NOx污染的主要来源之一。为了降低NOx的排放，选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction,SCR)烟气脱硝系统在火电厂中得到了广泛运用,随着环保要求的提高，为了达到国家规定的NOx排放标准同时保证电厂的经济效益，SCR系统喷氨优化控制得到了广泛关注。

入口NOx浓度作为SCR控制系统的重要参量，对于喷氨量的控制起到了重要作用，然而SCR反应器入口烟道直连省煤器和锅炉，因此入口NOx浓度分布的不均匀性较大，而现阶段的测量手段无法保证在较大不均匀的烟气中准确测出平均的入口NOx浓度，因此，入口NOx浓度的测量值代表性较差，对SCR喷氨控制有着相当的负面作用,如：入口NOx浓度随机波动大导致喷氨量波动大进而导致出口NOx浓度的波动大，这对于电厂的NOx排放控制是不利的,因此，在SCR喷氨控制系统中，直接使用入口NOx浓度的测量值进行PID控制，是难以保证喷氨量的准确性。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种基于入口NOx浓度预测的调控喷氨量的方法，通过利用当前时刻的入口浓度和相关参数值预测下一时刻入口浓度，然后采用滤波处理将滤波处理值和预测值的差作为PID控制的输入，其目的在于使得PID控制的前馈信号干扰小，由此解决喷氨量准确性低的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明，提供了一种基于入口NOx浓度预测的调控喷氨量的方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：

(a)针对SCR脱硝系统，确定与该系统入口NOx浓度的相关参数，分别测量和获取当前及历史时刻各个所述相关参数的测量值和入口NOx浓度；

(b)根据步骤(a)中选取的相关参数和所述入口NOx浓度之间的关系，建立以当前及历史时刻的所述相关参数的测量值和入口NOx浓度值为输入，下一时刻的入口NOx浓度为输出的时间序列预测模型，并利用该预测模型预测下一时刻的入口NOx浓度；

(c)将步骤(a)获取的当前、上一时刻入口NOx浓度和步骤(b)中的下一时刻的入口NOx浓度进行滤波处理，处理后得到滤波后的当前时刻入口NOx浓度，该滤波后的当前时刻入口NOx浓度与步骤(b)中预测得到的下一时刻的入口NOx浓度做差，其差值为预测变动值；

(d)将所述预测变动值、滤波后的当前时刻入口NOx浓度、SCR脱硝系统的出口NOx浓度和烟气流量测量值作为SCR脱硝系统PID控制器的输入，由此输出喷氨阀门开度，从而完成喷氨量的调控。

进一步优选地，在步骤(a)中，所述相关参数包括锅炉负荷、入口氧气含量、给煤量和入口温度。

进一步优选地，在步骤(b)中，所述预测模型优选采用ARMAX模型，该预测模型的建立包括下列步骤：

(b1)设置时间序列的长度n，根据所述相关参数之间的关系构建时间序列；