[发明专利]小型SCR烟气脱硝喷氨控制系统及方法

摘要

一种小型SCR烟气脱硝喷氨控制系统及方法，适用于小型燃煤炉上使用。包括上位机相连接的主控单片机，主控单片机通过通信级联模块分别连接有多个功能单片机控制模块；多功能单片机控制模块包括单片机，单片机通过电压电流调理电路连接有多路烟气检测传感器，单片机的输入端还连接有触摸屏显示输入模块和通信级联模块，单片机的输出端分别通过驱动电路连接有蒸汽调节阀和液氮调节阀，单片机上还连接有多组的继电器输入模块和继电器输出模块。利用烟气检测传感器检测燃煤炉的NOx含量，NOx排放浓度过高时提高NH3的输出，当NOx排放浓度正常时保持NH3平稳输出。其结构简单，使用方便，脱硝效果好，成本低。

主权项

一种小型SCR烟气脱硝喷氨控制方法，包括与上位机相连接的主控单片机，主控单片机通过通信级联模块分别连接有多个功能单片机控制模块；所述多个功能单片机控制模块包括单片机，单片机的输入端通过电压电流调理电路连接有多路烟气检测传感器，单片机的输入端还连接有触摸屏显示输入模块和通信级联模块，单片机的输出端分别通过驱动电路连接有设置在燃煤锅炉的蒸汽输入管道上的蒸汽调节阀和设置在液氨储气罐上的液氮调节阀，单片机上还连接有多组用于输出燃煤锅炉各阀门的状态信号继电器输入模块和继电器输出模块；所述的主控单片机和单片机的型号均为STC15F2K60S2；所述的多个功能单片机控制模块种烟气检测传感器共有3种，包括型号为NB1500的NOX传感器，型号为RB110‑NH3的NH3传感器，型号为YY‑Q6212的插入式热式气体质量流量计作为负荷信号传感器，所述的电压电流调理电路为继电器开关输出器ADAM‑40698，可扩展连接8路信号输入，电压电流调理电路上连接有多个NOX传感器；所述的触摸屏显示输入模块型号为TK6070IP，通信级联模块型号为MAX485；其特征在于步骤如下：a. 将多个功能单片机控制模块中的多路烟气检测传感器设置在小型燃煤炉的省煤器出口的脱硝反应器内，上位机控制主控单片机通过通信级联模块向各个多个功能单片机控制模块发送预设NOX排放含量数值，多个功能单片机控制模块中的多个烟气检测传感采集到相应的NOX气体数据、NH3气体数据和气体流量数据后，将采集数据通过电压电流调理电路传输到单片机中；b. NOX传感器和负荷传感器将检测到的信息通过电压电流调整电路，输入到单片机的AD转换接口为前馈信号，NOX传感器和NH3传感器的信号经过电压电流调整电路，输入到单片机的AD转换接口为反馈信号，单片机将多个NOX传感器检测到的NOX含量取平均值；单片机采用模糊控制方法对前馈信号和反馈信号进行处理，从而获取被测区域实际NOX含量，单片机将获取的实际NOX含量、气体流量以及NH3逃逸含量通过触摸屏显示输入模块显示出来；c. 单片机将测量区域烟气排放的实际NOX含量与预设NOX含量进行比较，单片机将测量区域烟气排放的NOX含量与预设NOX含量相减，得到多个功能单片机控制模块需要调节的NOX含量差值；d. 当多个功能单片机控制模块需要调节的NOX含量差值为正值时，多个功能单片机控制模块的单片机启动报警指示模块进行报警，并采用模糊自适应控制算法，输出脉冲宽度调制(PWM)占空比信号；PWM信号通过驱动电路控制蒸汽调节阀和液氨调节阀，增加输出氨气的浓度和输出量；e. 当多个功能单片机控制模块需要调节的NOX含量差值为负值时，多个功能单片机控制模块的单片机关闭报警指示模块，并采用数字比例积分微分（PID）算法，输出脉冲宽度调制(PWM)占空比信号；PWM信号通过驱动电路控制蒸汽调节阀和液氨调节阀，减少液氨的输出；f. 重复上述步骤，直到燃煤锅炉停止工作；当通过NH3传感器检测到的含量过高时可以通过触摸屏显示输入模块控制蒸汽调节阀和液氨调节阀，减少氨气的浓度和输出量，或者通过在多个功能单片机控制模块的单片机中预设NH3逃逸量的阀值，当NH3传感器检测到NH3逃逸量超过阀值时降控制蒸汽调节阀和液氨调节阀，减少氨气的浓度和输出量直至将NH3逃逸量降到阀值以下。