[发明专利]一种智能烟气处理中脱硫脱硝效果的控制系统

摘要

本发明属于环境保护技术领域，公开了一种智能烟气处理中脱硫脱硝效果的控制系统，包括：二氧化硫检测模块、氮氧化物检测模块、无线操作模块、单片机控制模块、氧气含量控制模块、除尘模块、氧化模块、喷淋模块、残液回收模块。本发明通过无线操作模块可以实现远程控制烟气处理操作，隔离了有害气体对工作人员的侵害，保障工作人员更加安全的对烟气进行脱硫脱硝处理；同时通过氧气含量控制模块提高脱硫脱硝效率，综合脱硫效率达到96％以上，综合脱硝效率达到85％以上。

主权项

1.一种智能烟气处理中脱硫脱硝效果的控制系统，其特征在于，所述智能烟气处理中脱硫脱硝效果的控制系统包括：二氧化硫检测模块，与单片机控制模块连接，用于对烟气中的二氧化硫含量进行检测；二氧化硫检测模块的检测方法包括：利用改进小波包算法对采集的二氧化硫含量信号进行小波包分解与重构，得到二氧化硫含量的单子带重构信号；提取信号特征参数；即从重构的二氧化硫含量单子带信号里提取：时域能量、时域峰值、频域能量、频域峰值、峰态系数、方差、频谱和偏斜系数八个表示信号特征的参数；组成特征向量，利用主成分分析方法，从上述参数中选择三到八个能明显表示二氧化硫含量信号特征的参数组成特征向量，并将这些特征向量输入到支持向量机进行决策判断，即第二层决策判断，根据支持向量机的输出判断是否有异常发生；所述小波包去噪和小波包分解与重构包括：信号延拓，对小波包分解的各层信号进行抛物线延拓；设信号数据为x(a),x(a+1),x(a+2)，则延拓算子E的表达式为：消去单子带多余频率成分；将延拓后的信号与分解低通滤波器h0卷积，得到低频系数，然后经过HF‑cut‑IF算子处理，去掉多余的频率成分，再进行下采样，得到下一层的低频系数；将延拓后的信号与分解高通滤波器g0卷积，得到高频系数，然后经过LF‑cut‑IF算子处理，去掉多余的频率成分，再进行下次采样，得到下一层高频系数，HF‑cut‑IF算子采用下式LF‑cut‑IF算子采用下式在HF‑cut‑IF算子公和LF‑cut‑IF算子公式中，x(n)为在2^j尺度上小波包的系数，N_j表示在2^j尺度上数据的长度，k＝0，1，…，N_j‑1；n＝0，1，…，N_j‑1；单子带信号重构：将得到的高、低频系数进行上采样，然后分别与高通重建滤波器g1和低通重建滤波器h1卷积，将得到的信号分别用HF‑cut‑IF、LF‑cut‑IF算子处理，得到单子带重构信号；氮氧化物检测模块，与单片机控制模块连接，用于对烟气中的氮氧化物含量进行检测；氮氧化物检测模块的检测信号y(t)表示为：y(t)＝x(t)+n(t)；其中，x(t)为数字调制信号，n(t)为服从标准SαS分布的脉冲噪声，x(t)的解析形式表示为：其中，N为采样点数，a_n为发送的信息符号，在MASK信号中，a_n＝0，1，2，…，M‑1，M为调制阶数，a_n＝e^j2πε/M，ε＝0,1,2,…,M‑1，g(t)表示矩形成型脉冲，T_b表示符号周期，f_c表示载波频率，载波初始相位是在[0,2π]内均匀分布的随机数；无线操作模块，与单片机控制模块连接，用于通过无线发射器连接单片机控制模块进行远程控制；单片机控制模块，与二氧化硫检测模块、氮氧化物检测模块、无线操作模块、氧气含量控制模块、除尘模块、氧化模块、喷淋模块、残液回收模块连接，用于控制调度各个模块正常工作；氧气含量控制模块，与单片机控制模块连接，用于控制烟气中的氧气含量；步骤一、建立烟气分离器几何模型，包括确定模型几何尺寸、选取模型坐标和对模型进行网格划分；步骤二、选取数值模拟方法，在模拟过程中，模拟介质为烟气和氧气，湍流模型选用Realizable k‑ε模型，多相流模型采用混合物模型，在Fluent软件中选用绝对稳定的二阶迎风格式作为控制方程的离散格式，在数值模拟过程中选用SIMPLE方法；步骤三、对烟气分离器进行数值模拟，对氧气分离效率进行统计。