一种脱硝喷氨寻优控制及二次风门自动控制优化方法与流程

文档序号:30089961发布日期:2022-05-18 08:30阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种脱硝喷氨寻优控制及二次风门自动控制优化方法,其特征在于,用于一体化控制平台dcs系统,包括:步骤1,建立预测模型,所述预测模型包括喷氨出口的no
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含量和烟囱出口的no
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含量的mpc预测模型,用于实现对no
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排放的预测控制;以及二次风门和再热蒸汽温度的预测模型,用于对再热蒸汽温度进行预测控制;步骤2,根据所述预测模型进行脱硝喷氨寻优控制及二次风门自动控制优化。2.根据权利要求1所述的一种脱硝喷氨寻优控制及二次风门自动控制优化方法,其特征在于,所述脱硝喷氨寻优控制及二次风门自动控制优化包括脱硝喷氨控制优化以及二次风门控制优化,所述预测控制优化通过控制优化程序实现,所述控制优化程序包括模型预测控制套件、神经网络套件、模糊控制套件、最优化技术套件、软测量技术套件以及自适应功能套件,其中:所述模型预测控制套件以先前的程序动态的行为基础来产生一个数学模型,预测控过程序的将来行为,所述模型预测控制套件在实际的限制下计算出最佳作动,使实际和所希望的程序行为间的误差减到最少,并且使用模型来计算程序操作点的最佳点,并将过程控制最优化,所述模型预测控制套件适用于带有大滞后的复杂动态工艺过程,以及在过程中有若干变量交互作用的工艺控制;所述神经网络套件包括非线性的限制管理和推论性的测量预测,用于非线性系统,经由训练学习及需要的测试后,类神经网络立即使用于在线运用软件,所述在线运用软件包括推论预测及软件限制运用,所述神经网络套件使用实际数据更新类神经网络并且通过模式化过程调适;所述模糊逻辑控制套件实现为模糊逻辑控制器,用于使处理不良定义的过程条件,取得模糊规则应用于条件式的程序,根据语言变量的方程式来描述控制行动,所述模糊逻辑控制套件与基于规则的专家系统联用,包括模糊化界面、推论引擎以及知识库,所述模糊化界面用于将输入转成模糊化数据;所述推论引擎用于执行所有模糊化输出计算去模糊化界面,以将模糊化输出转成实际输出数据;所述知识库包含所有模糊集及模糊运算子,并包括所有模糊逻辑控制元素的信息;所述最优化技术套件通过制定经济目标函数,利用线性规划和非线性规划技术,求解出使装置经济利益最大化的操作条件,保证每一个控制周期,均将装置向最优操作点推进;所述软测量技术套件用于无法直接测量的变量或由于测量设备限制,样本测量周期过长的变量,通过所述软测量技术套件得到上述变量的实时值,为过程控制提供重要依据,所述软测量技术套件的工作过程包括建立软测量模型和样本分析值更新;所述自适应功能套件包括自适应器和在线自适应模块,在mpc控制器对装置实现控制的同时,实时监测当前模型对于过程的偏差情况,并在线辨识;当满足一定的切换条件时,一体化控制平台可自动的将自适应器中的模型切换为控制模型,从而实现在线的自适应功能。3.根据权利要求1所述的一种脱硝喷氨寻优控制及二次风门自动控制优化方法,其特征在于,脱硝喷氨寻优控制及二次风门自动控制优化通过锅炉燃烧优化系统完成,其中脱硝喷氨寻优控制包括:通过dcs采集的数据在基于先进控制一体化控制平台上对机组的脱硝喷氨寻优控制,所述脱硝喷氨控制优化包括步骤:步骤21,根据喷氨出口的no
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含量和烟囱出口的no
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含量的mpc预测模型建立控制变量mv列表、被控变量cv列表以及干扰变量fv列表;步骤22,根据控制变量表建立脱硝控制矩阵;步骤23,根据脱硝控制矩阵设置一体化控制平台dcs系统界面参数设置。
4.根据权利要求1所述的一种脱硝喷氨寻优控制及二次风门自动控制优化方法,其特征在于,所述二次风门控制优化包括:通过dcs采集的数据在基于先进控制一体化控制平台上对二次风门寻优控制,包括步骤:步骤21’,根据二次风门和再热蒸汽温度的预测模型确定输入量和输出量;步骤22’,确定最佳的二次风分配方式;步骤23’,根据所述二次风分配方式实施基于机理计算的粗调前馈。5.根据权利要求4所述的一种脱硝喷氨寻优控制及二次风门自动控制优化方法,其特征在于,所述输入量包括边界参数和可控参数,其中:所述边界参数包括:边界条件下的煤种、边界条件下的机组负荷、边界条件下的环境温度过程参数:炉膛/二次风箱差压、各个二次风风门配风方式、各辅助风门开度、燃烬风门开度、燃尽风摆角开度、飞灰含碳量、炉渣含碳量、烟气co含量和/或磨运行组合方式,所述可控参数包括各个二次风和/或辅助风门开度;所述输出量包括:锅炉燃烧效率、nox含量和/或再热蒸汽温度。6.根据权利要求4所述的一种脱硝喷氨寻优控制及二次风门自动控制优化方法,其特征在于,所述步骤22’包括:在确定负荷下,建立锅炉燃烧效率、nox含量、再热蒸汽温度与配风方式之间的关系,在锅炉效率不降低的前提下,最大程度的降低nox的生成量,稳定再热蒸汽温度,并给出最佳的二次风分配方式。7.根据权利要求4所述的一种脱硝喷氨寻优控制及二次风门自动控制优化方法,其特征在于,所述步骤23’包括:步骤231’,通过角燃烧型锅炉标煤燃烧试验,得到不同发电量对应不同氧量下的风量和煤量的比值,简称风煤比,以此作为基准风煤比;步骤232’,通过分散控制系统的逻辑组态,定时检测和结果输出煤质初步校正系数k1;步骤233’对所述煤质初步校正系数k1进行滤波处理,m1和m2为任意正实数,令m1≤k1≤m2,得到最终的煤质校正系数k;步骤234’,根据最终的煤质校正系数k计算锅炉辅助风风门各层前馈对于所述最终的煤质校正系数k值的一般表达式。8.根据权利要求7所述的一种脱硝喷氨寻优控制及二次风门自动控制优化方法,其特征在于,所述步骤234’包括:设定原有的控制回路锅炉角燃烧器辅助风风门层数为n层,底层为第1层,顶层为第n层,调节范围为顶层和底层最大相差m%;其中,所述n为任意正整数;当所述最终煤质校正系数为k=m1时,顶层即第n层的前馈为底层即第1层的前馈设为中间各层为由小到大的等差数列,那么第2层的前馈开度为第3层的前馈开度为整理后得到等差数列由此得到k=m1时各层前馈的通项表
达式:其中,所述n为层数,1≤n≤n;当所述煤质校正系数在k=m2时,顶层即第n层的前馈为底层即第1层前馈设为中间各层为由大到小的等差数列,那么第2层的前馈开度为第3层前馈开度为整理后得到等差数列整理后得到等差数列由此得到k=m2时各层前馈的通项表达式:其中,所述n为层数,1≤n≤n;当n为任意正整数时,推算第n层(1≤n≤n)前馈的通项表达式;当k=m1时,当k=m2时,a
n
表示当k=m1时煤质前馈值的通项表达式,b
n
表示当k=m2时煤质前馈值的通项表达式;通过(m1,a
n
)和(m2,b
n
)推算出各层前馈对于k值的一般表达式:其中,所述f
n
(k)表示k为不同值时,第n层所对应的前馈值。9.一种电子设备,其特征在于,包括处理器和存储器,所述存储器存储有多条指令,所述处理器用于读取所述指令并执行如权利要求1-8任一所述的方法。10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有多条指令,所述多条指令可被处理器读取并执行如权利要求1-8任一所述的方法。

技术总结
本发明公开了一种脱硝喷氨寻优控制及二次风门自动控制优化方法,用于一体化控制平台DCS系统,包括:建立预测模型,预测模型包括MPC预测模型及二次风门和再热蒸汽温度的预测模型;根据预测模型进行脱硝喷氨寻优控制及二次风门自动控制优化;脱硝喷氨控制优化包括:根据喷氨出口的NO


技术研发人员:张天羽 刘杰 孙振波 陈占辉 张芃 许建峰 王英 刘玉霞 郝敬郁 张希同 聂铨职
受保护的技术使用者:国能太仓发电有限公司
技术研发日:2021.12.13
技术公布日:2022/5/17
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