[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

说明书

本发明公开了一种循环流化床机组SNCR脱硝控制方法及装置、存储介质，循环流化床机组SNCR脱硝控制方法包括：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，根据脱硝控制模型预测控制器的输出结果控制喷氨阀门开度。氧量控制优化能减小变负荷工况下NOx生成量的波动幅度，脱硝控制优化将氧量测点作为前馈控制，能减小控制系统的延迟时间，两者结合能节约喷氨量。

技术领域

本发明涉及脱硝处理技术领域，尤其涉及一种循环流化床机组SNCR脱硝控制方法及装置、存储介质。

背景技术

锅炉选择性非催化还原法(Selective Non-Catalytic Reduction，简称SNCR)脱硝技术具有投资少、运行成本低、锅炉改造量小等优势，在各类锅炉中得到应用。SNCR脱硝技术不使用催化剂，将还原剂如氨气、氨水、尿素稀溶液等喷入850～1150℃烟气中直接还原NO，还原剂迅速热分解出NH₃并与烟气中的NOx反应生成N2和H₂O。循环流化床机组SNCR脱硝系统的喷枪通常安装在分离器入口水平烟道。SNCR脱硝系统没有入口NOx浓度测点，只有烟囱入口的净烟气NOx浓度测点。这样的布置带来的影响一方面表现在当炉内NOx生成量大幅变化时，控制系统无法及时进行反应，另一方面表现在控制延迟会很大，增加了SNCR系统的控制难度。

随着国家环保考核标准的提高，SNCR脱硝系统的NOx浓度排放标准普遍降至50mg/m3，这对SNCR系统的控制品质提出了更高的要求。现有SNCR控制逻辑普遍以PID控制器调节喷氨总量进行反馈控制，这种传统控制策略存在缺陷，难以在大幅工况波动下稳定控制NOx排放。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种能减小NOx生成量的波动幅度，且能减小控制系统的延迟时间、节约喷氨量、提高控制品质的循环流化床机组SNCR脱硝控制方法及装置、存储介质。

第一方面，本发明提供一种循环流化床机组SNCR脱硝控制方法，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。

在本发明一种可选的实施方式中，所述步骤S1中，检测烟气中氧含量的检测点设于省煤器出口处。

在本发明一种可选的实施方式中，所述步骤S2中，净烟气NOx浓度的检测点设于烟囱出口处。

在本发明一种可选的实施方式中，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；