[发明专利]一种基于大数据分析燃煤电站喷氨控制方法及脱硝系统

说明书

本发明公开了一种基于大数据分析燃煤电站智慧喷氨控制方法，该方法通过对燃料品质、制粉工况、锅炉配风工况、机组负荷、CEMS运行工况进行实时监控，分别反馈煤质系数K1、实际燃煤量的微分输出增益值k、锅炉配风工况对喷氨量修正系数K2、机组负荷对喷氨量的修正系数α、CEMS对喷氨量的修正系数K3，综合分析控制喷氨系统。本发明基于锅炉燃烧系统大数据分析，通过燃料的品质评判、燃烧配风的监控、磨煤机的增加减少或者切换造成的工况预判、机组负荷监控和CEMS运行工况监控大数据统计和分析，提前预判，实现喷氨系统的精细化配置和智慧化控制，避免还原剂氨过喷，引起空预器和催化剂堵塞。

技术领域

本发明涉及一种基于大数据分析，对燃煤电站喷氨进行智慧控制的方法，属于电力行业。

背景技术

随着燃煤电厂超低排放要求全面推进和排污许可制度的实施，脱硝设施已成为实现烟气污染物超低排放关键设施之一。近年来，我国燃煤机组面临深度调峰和煤质复杂多变等新形势，通过对燃煤电厂脱硝设施运行状态评价，发现脱硝设施在超低排放改造和运行过程存在一些共性问题。一是为了满足超低排放要求，喷氨量加大，在低负荷条件下运行时，有助于硫酸氢铵生成，加剧了空预器和催化剂堵塞几率，影响了机组安全稳定运行；二是燃煤烟气粉尘含量高，大颗粒灰堵塞、速度场和灰浓度场不均匀，引起SCR反应器堵塞，造成脱硝效率降低、系统阻力增加，影响了锅炉负荷和催化剂寿命；三是设备利用小时数下降后，机组在低负荷条件下运行时间变长，深度调峰机组负荷变化范围更大，从而造成入口烟气温度偏低，使得脱硝设施投运率占比下降，NOx达标排放率下降。

针对烟气大颗粒物容易引起堵塞的问题，现有技术采用各类拦截装置对其进行过滤。如将拦截网设置在不同的斜面上，有效减少了大颗粒物灰对筛网的冲击，但是拦截网覆盖在框体上，磨损和烟气流速为正向3次方关系，局部堵塞会导致局部流速增加数倍以上，引起拦截网破损，缩短其寿命。或者为了减少拦截网磨损，增大网格单元的尺寸，虽然能够延长使用寿命，但由于尺寸远大于大颗粒物粒径，不能有效过滤大颗粒物，未能有效解决烟气速度场和灰场不均带来的堵塞问题。

且目前尚未有针对运行工况对喷氨进行智慧控制的方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种能有效进行喷氨智慧控制的方法。

为了达到上述目的，本发明提供了一种基于大数据分析燃煤电站智慧喷氨控制方法，该方法通过对燃料品质、制粉工况、锅炉配风工况、机组负荷、CEMS运行工况进行实时监控，分别反馈煤质系数K1、实际燃煤量的微分输出增益值k、锅炉配风工况对喷氨量修正系数K2、机组负荷对喷氨量的修正系数α、CEMS对喷氨量的修正系数K3，综合分析控制喷氨系统；

煤质系数，反映入炉煤量和热值的变化趋势，通过历史大数据分析统计出各种掺烧工况的煤质系数对应的脱硝系统入口烟气流量的变化和反应器入口

NO_x浓度，根据入炉煤量和热值的变化趋势对其进行修正；

实际燃煤量的微分输出增益值，通过实时计算当前负荷所需的实际燃煤量与当前总磨机最大处理量进行对比，对反应器入口NO_x浓度进行修正；

锅炉配风工况对喷氨量修正系数，通过监控锅炉配风变化，对反应器入口NO_x浓度进行修正；

机组负荷对喷氨量的修正系数，根据机组负荷高低判断NO_x浓度高低，通过历史运行数据统计不同负荷段下的NO_x浓度与实时浓度进行比对，对喷氨量进行修正；

CEMS对喷氨量的修正系数，判断CEMS运行时出现自维护工况无法测量烟道内NO_x浓度及氧量的数据。

进一步的，喷氨量Q的计算公式为：

Q＝[(C1+C2+C3-C4*K1*0.03)]*Q1*m*K2*α*K3