[发明专利]一种SCR入口NOx浓度分区的预测方法

说明书

本发明提供了一种SCR入口NOx浓度分区的预测方法，通过建立SCR入口的NOx浓度分布预测模型，对SCR入口烟道划分多个取样分区作为NOx浓度预测的分区。采用运行参数对SCR入口多个分区的NOx浓度进行预测，这样便可以得到多个分区的预测数据，而非单一的预测值，更能反映NOx在截面上的真实分布。

技术领域

本发明涉及火电机组脱硝技术领域，具体涉及一种SCR入口NOx浓度分区的预测方法。

背景技术

现有技术中，SCR控制采用1-3个NOx平均浓度信号作为N个喷氨格栅控制阀的前馈信号，只能对喷氨总量进行控制。传统的NOx预测结果不能真实反映截面上不均匀的NOx浓度分布。要实现精细化喷氨，只能多次实验、多次手工调整，使喷氨量与喷氨格栅截面分区的NOx相匹配。变工况时，根据传统的预测结果对喷氨格栅进行调节将会耗费大量的人力物力；短时间内变工况运行，手工调整不能及时响应NOx浓度的变化。尽管目前喷氨自动控制系统已经大量投入使用，而以目前单一的NOx预测值作为前馈量无法使喷氨格栅自动控制系统有区别喷氨。

为了适应NOx浓度在截面上的不均匀，大多电厂采用分区喷氨的方案进行喷氨，喷氨格栅往往有数十个调节的喷嘴，总共控制上百个喷氨喷嘴。SCR脱硝系统喷氨的在线精细化控制，主要依靠在SCR出口分区和入口分区的烟气采样探头和测量装置，得到了出口的NOx分布以后，针对性地对喷氨格栅进行调整，但是针对变负荷或者锅炉启停过程，喷氨格栅接收信号存在2-3min的滞后，此信号不能及时对喷氨阀门进行调节，会造成氨量的过喷或者欠喷。这是分区监测对于喷氨控制的显著缺点。

以传统的单一监测数据为前馈量、以出口分区监测数据或者入口分区的监测数据作为反馈量对喷氨格栅进行调节，当稳定工况时可以主要依靠分区的监测值较好地是实现喷氨量与烟气NOx浓度相匹配，当变工况和启停机工况时，反馈量对系统有2-3min的滞后，均匀的NOx预测量作为前馈量只能控制总喷氨量，会造成截面分区上的氨量与NOx不匹配，由此造成氨逃逸或者脱硝效率下降。造成局部喷氨量过喷和局部欠喷的现象。

现有的SCR入口NOx预测模型只能预测SCR入口截面的总体的NOx浓度，想要把预测结果作为前馈信号对喷氨进行智能调节优化，现有的模型不能对分区喷氨控制进行指导。

发明内容

本发明的目的在于通过将SCR入口分为多个区域，利用各个分区的监测数据及DCS系统运行数据拟合入口各个分区NOx浓度与运行参数之间的关系，建立多个分区的NOx浓度预测模型，并将各分区的结果加和计算总喷氨量，实现喷氨格栅的精细化喷氨。

根据本发明实施例的一个方面，提供一种SCR入口NOx浓度分区的预测方法，包括：

S100：对SCR入口截面进行区域划分；

S200：采集建模所需数据，所述所需数据包括SCR入口截面多个划分区域的NOx浓度数据以及DCS数据；

S300：对所述所需数据进行预处理，剔除其中的异常值和缺失值；

S400：选取主元成分，所述主元成分为基于主元分析法选取的对NOx浓度影响的主要因素；

S500：对SCR入口多个分区进行NOx浓度预测建模，并输出分区NOx浓度预测值。

优选地，所述区域划分包括对SCR入口烟道的不同烟道截面的多个区域划分。

优选地，所述SCR入口截面多个划分区域的NOx浓度数据基于每个取样分区对应有3根不同长度的高温取样探头进行数据采集。

优选地，所述数据采集的时间间隔为1分钟。

优选地，经过预处理的数据中，不超过3/4的数据作为训练数据，剩余数据用于检验模型。

优选地，所述选取的对NOx浓度影响的主要因素实施为取累计贡献率达到90％以上的特征值作为所述主元成分。