[发明专利]循环流化床机组SNCR脱硝控制方法及装置、存储介质

权利要求书

1.一种循环流化床机组SNCR脱硝控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、氧量控制：以二次风总风量为控制变量、以总煤量为干扰变量、以烟气中的氧含量为被控变量设计氧量控制模型预测控制器，根据所述氧量控制模型预测控制器的输出结果控制二次风机挡板门的开度；

S2、脱硝控制：以总喷氨量为控制变量、以净烟气NOx浓度为被控变量、以烟气中的氧含量为干扰变量设计脱硝控制模型预测控制器，根据所述脱硝控制模型预测控制器的输出结果控制喷氨阀门的开度；

S3、对烟气中氧含量的检测点和NOx浓度的检测点进行吹扫；

所述步骤S1中，设计氧量控制模型预测控制器具体包括如下步骤：

S11、通过对氧量控制的控制变量和被控变量的历史数据分析获取控制量与被控量之间的非参数阶跃响应曲线，得到相应的阶跃响应值a_i(i＝1，2…，N)，N为阶跃响应的时域长度；

S12、计算控制系统在k时刻对未来P时刻的预测输出：

Y_PM(k+1)＝Y_P0(k+1)+AΔU_M(k)；

其中，Y_PM(k+1)＝[y_M(k+1/k) y_M(k+2/k) … y_M(k+P/k)]^T；

Y_P0(k+1)＝[y₀(k+1/k) y₀(k+2/k) … y₀(k+P/k)]^T；

ΔU_M(k)＝[Δu(k) Δu(k+1) … Δu(k+M-1)]^T；

Y_PM(k+1)表示M个连续增量的作用下，系统在k时刻对未来P时刻的预测输出向量；

k+i/k表示k时刻对k+i时刻的预测；

y_M(k+1/k)表示系统在k时刻对未来k+1时刻的预测输出；

Y_P0(k+1)表示k时刻系统对未来P时刻进行预测时的预测初值向量；

P为滚动优化时域长度，其范围为M≤P≤N，M为连续增量的个数；

ΔU_M(k)表示k时刻系统对未来时刻的控制增量向量；

Δu(k)表示k时刻的控制增量；

A表示阶跃响应值组成的动态矩阵；

a_i表示控制系统输入参数与输出参数之间的阶跃响应值；

S13、通过性能指标，确定出未来M个控制增量，使未来P个输出预测值尽可能地接近期望值，同时要求避免控制增量剧烈变化；性能指标为：

其中，Y_r(k+1)表示k时刻输出参数的设定值向量；

Q表示误差权矩阵；

R表示控制权矩阵；

对上述性能指标J_P求最小就可以得到所述氧量控制模型预测控制器控制增量向量ΔU_M(k)；

步骤S14、采集k+1时刻的系统实际输出值，与预测值进行对照，对控制系统在k+1时刻的预测初值进行修正；控制系统在k+1时刻的预测初值向量为：

Y_P0(k+2)＝S[Y_P1(k+1)+he(k+1)]；

其中，S为移位矩阵，其表达式为

Y_P1(k+1)表示k时刻的控制作用对未来P时刻的预测输出；

h为误差校正向量，是对不同时刻的预测值校正时所加的权重系数；

e(k+1)表示k+1时刻实际输出值y′(k+1)与预测值y(k+1)的误差，其计算式如下：

e(k+1)＝y′(k+1)-y(k+1)；

步骤S15、在k+1时刻重新计算控制系统对未来P时刻的预测输出，反复执行步骤S12至步骤S14，不断输出不同时刻的预测值及控制增量，完成所述氧量控制模型预测控制器的设计；

所述步骤S3中，对于烟气中氧含量的检测点进行吹扫的策略为：

当对烟气中氧含量的检测点进行吹扫时，将主蒸汽流量作为将脱硝控制中的干扰变量，以使喷氨量及时对负荷变化做出调整。