一种火电厂脱硫控制系统及方法与流程

本申请涉及脱硫控制，更具体地，涉及一种火电厂脱硫控制系统及方法。

背景技术：

1、在现有的能源消费体系下，我国电能生产还是以燃烧煤炭为主，煤炭在燃烧过程中会产生大量的硫化物，严重污染环境，减少并控制硫化物的排放与污染，提高环境与空气质量，是我国社会经济可持续发展和公民健康的基本保证。对煤燃烧后的烟气进行脱硫控制，可以有效地降低硫化物的排放，减少酸雨形成，保证空气质量。在环保标准日益严格的背景下，对煤炭燃烧过程中产生的硫化物进行有效处理也成为电厂重点关注的问题。

2、现有技术中，火电厂烟尘脱硫处理普遍采取湿法处理工艺，该工艺具有处理效果好，成本低的优势，脱硫系统浆液ph值与钙硫比的测量和控制是影响脱硫率和最终产物石膏品质的关键因素。浆液ph值不仅影响so2的吸收，而且影响石灰石、caso3·1/2h2o和caso4·2h2o的溶解度，因此对浆液ph值及钙硫比的优化控制对保证火电厂烟气脱硫效率具有一定的实际意义。但是在实际应用过程中存在模拟量控制不准确的问题，导致ph值和钙硫比的调节不合理，不能达到理想的脱硫效率。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中ph值和钙硫比的调节不合理，不能达到理想脱硫效率的技术问题，本发明提供一种火电厂脱硫控制系统及方法，用以解决上述技术问题，包括：

2、模型预测单元，用于获取当前脱硫系统内的浆液ph值，根据当前脱硫系统内的浆液ph值得到脱硫率预测值；

3、开度设定单元，用于根据脱硫率预测值设定浆液ph目标值，根据浆液ph目标值设定浆液调节阀的开度；

4、钙硫比调整单元，用于获取浆液调节阀开度调整后ph值达到目标值的变化速率，根据ph值变化速率判断是否达到系统控制要求，当未达到控制要求时，根据ph值变化速率调整钙硫比；

5、液位检测单元，用于当达到控制要求时，检测当前吸收塔内部液位，对吸收塔进行液位控制。

6、进一步地，所述模型预测单元用于：

7、获取历史对应数据，所述历史对应数据包括吸收塔浆液ph值与对应脱硫系统脱硫率；

8、对历史对应数据进行预处理，得到模型训练样本集；

9、根据模型训练样本集训练脱硫系统脱硫率预测模型，根据训练结果得到脱硫率预测值。

10、进一步地，所述开度设定单元用于：

11、设定浆液ph目标值计算公式，

12、

13、其中，p为浆液ph目标值，pa为预设浆液ph容许值，ha为脱硫率预测值，hi为当前浆液ph值对应的脱硫率。

14、进一步地，所述开度设定单元用于：

15、判断当前浆液ph值与浆液ph目标值之间的关系；

16、若当前浆液ph值大于浆液ph目标值，则计算当前浆液ph值与浆液ph目标值的差值，根据差值确定浆液调节阀的第一阀门开度；

17、若当前浆液ph值小于或等于浆液ph目标值，则计算当前浆液ph值与浆液ph目标值的差值，根据差值确定浆液调节阀的第二阀门开度；

18、进一步地，所述钙硫比调整单元用于：

19、获取浆液调节阀调整后浆液ph值，绘制浆液ph值随时间变化的曲线图；

20、设定第一预设时段，根据第一预设时段将曲线图划分为多个时段；

21、计算浆液ph值在各时段内的斜率均值，求出浆液ph值平均斜率均值；

22、根据平均斜率均值确定ph值变化速率，若ph值变化速率大于第一预设阈值，则判断变化速率达到系统控制要求，若ph值变化速率小于或等于第一预设阈值，则判断变化速率未达到系统控制要求。

23、进一步地，所述钙硫比调整单元用于：

24、根据ph值变化速率设定钙硫比目标值，计算钙硫比目标值与当前钙硫比之间的差值；

25、根据钙硫比目标值与当前钙硫比之间的差值调整钙基吸收剂的投入量；

26、获取吸收塔内部温度，根据吸收塔内部温度对钙基吸收剂的投入量进行修正。

27、进一步地，所述液位检测单元用于：

28、设定吸收塔液位合理区间，检测当前吸收塔内部液位是否处于吸收塔液位合理区间；

29、若当前吸收塔内部液位处于吸收塔液位合理区间，则不进行吸收塔液位控制；

30、若当前吸收塔内部液位大于吸收塔液位合理区间，则计算当前吸收塔内部液位与吸收塔液位合理区间的偏离程度，根据偏离程度确定第一排浆阀开度；

31、若当前吸收塔内部液位小于吸收塔液位合理区间，则计算当前吸收塔内部液位与吸收塔液位合理区间的偏离程度，根据偏离程度确定第二排浆阀开度以及排浆泵流速。

32、进一步地，还包括：

33、预警单元，用于获取当前吸收塔内部液位，若当前吸收塔内部液位大于第二预设阈值或小于第三预设阈值，则发出液位预警信号。

34、为了实现上述目的，本发明还提供了一种火电厂脱硫控制方法，包括：

35、获取当前脱硫系统内的浆液ph值，根据当前脱硫系统内的浆液ph值得到脱硫率预测值；

36、根据脱硫率预测值设定浆液ph目标值，根据浆液ph目标值设定浆液调节阀的开度；

37、获取浆液调节阀开度调整后ph值达到目标值的变化速率，根据ph值变化速率判断是否达到系统控制要求，当未达到控制要求时，根据ph值变化速率调整钙硫比；

38、当达到控制要求时，检测当前吸收塔内部液位，对吸收塔进行液位控制。

39、进一步地，所述方法还包括：

40、获取当前吸收塔内部液位，若当前吸收塔内部液位大于第二预设阈值或小于第三预设阈值，则发出液位预警信号。

41、本发明的有益效果在于：

42、通过应用以上技术方案，本发明通过模型预测的方法对火电厂脱硫系统的脱硫率进行预测，并基于预测值设定浆液ph目标值，对浆液ph值进行优化控制，使浆液ph值始终保持在最优范围，最大化脱硫效率，通过对钙硫比的优化控制进一步提升ph值调整速率，并通过检测吸收塔内部液位防止因优化控制导致吸收塔液位超限，有效提高脱硫系统的稳定性。通过本发明提供的控制系统及方法使脱硫系统能在很短的时间达到稳定，且烟气脱硫效率高，具有较高的应用价值。

技术特征：

1.一种火电厂脱硫控制系统，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的火电厂脱硫控制系统，其特征在于，所述模型预测单元用于：

3.如权利要求1所述的火电厂脱硫控制系统，其特征在于，所述开度设定单元用于：

4.如权利要求3所述的火电厂脱硫控制系统，其特征在于，所述开度设定单元用于：

5.如权利要求1所述的火电厂脱硫控制系统，其特征在于，所述钙硫比调整单元用于：

6.如权利要求5所述的火电厂脱硫控制系统，其特征在于，所述钙硫比调整单元用于：

7.如权利要求1所述的火电厂脱硫控制系统，其特征在于，所述液位检测单元用于：

8.如权利要求7所述的火电厂脱硫控制系统，其特征在于，还包括：

9.一种火电厂脱硫控制方法，其特征在于，所述方法包括：

10.如权利要求9所述的火电厂脱硫控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

技术总结
本发明涉及脱硫控制技术领域，具体公开了一种火电厂脱硫控制系统及方法，所述系统包括：模型预测单元，用于获取当前脱硫系统内的浆液pH值，根据当前脱硫系统内的浆液pH值得到脱硫率预测值；开度设定单元，用于根据脱硫率预测值设定浆液pH目标值，根据浆液pH目标值设定浆液调节阀的开度使当前浆液pH值达到目标值；钙硫比调整单元，用于获取浆液调节阀开度调整后pH值达到目标值的变化速率，根据pH值变化速率判断是否达到系统控制要求，当未达到控制要求时，根据pH值变化速率调整钙硫比；液位检测单元，用于当达到控制要求时，检测当前吸收塔内部液位，对吸收塔进行液位控制。对火电厂脱硫系统的相关技术指标进行优化控制，提高了脱硫效率和稳定性。

技术研发人员：郭树军
受保护的技术使用者：内蒙古丰电能源发电有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15