[发明专利]一种脱硝喷氨控制方法及装置

说明书

本发明公开一种脱硝喷氨控制方法及装置，涉及自动控制技术领域。脱硝喷氨控制方法包括：从脱硝模型中获取多个目标模型参数的实时值；根据预设的标称模型中目标模型参数的第一鲁棒范围，确定实时值对应的映射值，得到多个实时值对应的多个映射值；标称模型为脱硝模型的基础模型；根据多个映射值确定控制器当前的综合鲁棒值；当确定综合鲁棒值大于或等于预设的第二鲁棒范围时，调整控制器的控制参数。本发明在综合鲁棒值大于或等于预设的第二鲁棒范围时，调整控制器的控制参数，从而在最大程度上减少控制器的控制参数随工况变化时的变更频率，提高了脱硝喷氨控制系统的稳定性。

技术领域

本发明涉及自动控制技术领域，尤其涉及一种脱硝喷氨控制方法及装置。

背景技术

在火电机组控制中，烟气中的氮氧化合物浓度是一个非常重要的被控参数。脱硝喷氨控制是通过控制喷氨调阀在反应器前喷入适量的氨气空气混合气体，在催化剂的参与下中和原烟气中的氮氧化合物，从而保证反应器出口排出的净烟气中的氮氧化合物浓度符合环保要求。

现有技术中的脱硝喷氨控制方法主要采用模型预测控制(Model PredictiveControl,MPC)的方式来实现。图1为现有技术中的脱硝喷氨控制方法的应用场景示意图，如图1所示，该脱硝喷氨控制方法应用于图示的脱硝喷氨控制系统中，原烟气经脱硝反应器脱硝后形成净烟气排出，MPC控制器用于根据净烟气中的氮氧化合物(NO_X)浓度来控制喷氨调阀的阀门开度，以使得净烟气中的氮氧化合物浓度维持在设定的范围内。基于图1，图2为现有技术中的脱硝喷氨控制系统的模型算法控制框图，在上述脱硝喷氨控制系统中，主要包含脱硝模型以及对应的MPC控制器。其中，脱硝模型为喷氨调阀和脱硝反应器的脱硝喷氨控制过程模型，脱硝模型的输入为喷氨调阀的阀门开度U，输出为脱硝反应器排出的净烟气中的氮氧化合物浓度Y₁；MPC控制器的输入为脱硝反应器排出的净烟气中的氮氧化合物浓度Y₁和预设的目标氮氧化合物浓度Y，输出为阀门开度U。

在上述脱硝喷氨控制系统的实际运行中，脱硝模型是以标称模型为基础设计的，脱硝模型实际的模型参数会因工况的变化产生实时地变化，理论上， MPC控制器的参数也需随着脱硝模型的实际模型参数的变化而变化，从而确保脱硝喷氨控制系统的稳定性。然而，MPC控制器的参数的频繁变化会导致 MPC控制器输出的阀门开度产生较大的波动，从而引起系统振荡，降低脱硝喷氨控制系统的稳定性。

发明内容

本发明提供一种脱硝喷氨控制方法及装置，能够提高脱硝喷氨控制系统的稳定性。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种脱硝喷氨控制方法，应用于脱硝喷氨控制系统中的脱硝喷氨控制装置，脱硝喷氨控制系统还包括控制器和脱硝模型，脱硝模型用于根据控制器输入的阀门开度确定净烟气中的氮氧化合物浓度，控制器用于根据氮氧化合物浓度确定阀门开度的更新值，该方法包括：

从脱硝模型中获取多个目标模型参数的实时值；

根据预设的标称模型中目标模型参数的第一鲁棒范围，确定实时值对应的映射值，得到多个实时值对应的多个映射值；标称模型为脱硝模型的基础模型；

根据多个映射值确定控制器当前的综合鲁棒值；

当确定综合鲁棒值大于或等于预设的第二鲁棒范围时，调整控制器的控制参数。

在一种可能的实现方式中，目标模型参数的第一鲁棒范围通过以下方法得到：获取目标模型参数对应的每个预设值下，阀门开度、氮氧化合物浓度随时间变化的关系曲线；将关系曲线收敛时对应的预设值的取值范围，确定为目标模型参数的第一鲁棒范围。