本發明涉及鍋爐脫硝,尤其涉及tocs鍋爐脫硝控制系統及控制方法。
背景技術:
1、火力發電廠的燃煤鍋爐,其為了達到環保管理部門的nox排放要求,都進行了煙氣脫硝處理,出于技術成熟和經濟性的考慮,一般都使用選擇性非催化還原法(sncr)或選擇性催化還原法(scr),這兩種工藝都是向煙氣內噴入一定濃度的氨(nh3),將nox還原成n2和h2o。
2、在進行脫硝處理的過程中,必須要保證處理后的煙氣nox要達到排放標準,即低于一定值,同時又要防止氨氣過量,出現逃逸進入大氣中形成對大氣的氨污染,這就需要投入自動運行,以適應鍋爐工況的各種變化。
3、目前的脫硝自動控制策略都是基于脫硝效率設置的,根據原煙氣nox情況,由運行人員設置一個合適的脫硝效率,系統根據此效率計算當前煙氣流量情況下應該噴入脫硝裝置的氨量,實現脫硝的自動控制。此策略使用pid實現閉環控制,在使用中變量較單一,只能適應煙氣量的變化工況,且由于是閉環控制,總是存在穩態控制時在一定幅度和周期的波動和變工況動態時的反應遲緩問題。這是由單變量控制的pid算法所限制,是一對不可調和的矛盾。
技術實現思路
1、本發明針對現有技術的不足,提供tocs鍋爐脫硝控制系統及控制方法。
2、本發明第一方面,提供tocs鍋爐脫硝控制系統,包括編程站、moc控制器、dcs系統、dcs操作員站和鍋爐燃燒系統,編程站和moc控制器通過modbus通信協議進行數據交換,moc控制器和dcs系統通過modbus通信協議進行數據交換,dcs系統和dcs操作員站通過modbus通信協議進行數據交換,dcs系統和鍋爐燃燒系統通過modbus通信協議進行數據交換。moc控制器從dcs系統取得機組運行數據,經運算給出最優控制指令,并通過dcs系統控制相應的執行機構。本系統采用模塊化圖形組態方式編制方式,可完成常規控制、模糊控制、神經網絡控制和專家控制等復雜人工智能算法和控制組態,可用于各種復雜系統的系統運行分析、仿真計算和優化控制。
3、本發明第二方面,提供tocs鍋爐脫硝控制方法,包括以下操作步驟:
4、(1)使用鍋爐燃料模型計算的方式,尋找出nox變化的預估值,得出一個軟測量結果,克服nox測量儀表取樣測量反應遲緩問題;同時又用nox測量的結果對軟測量進行長期修正擬合,使得軟測量結果用硬測量結果進行印證和修正,遞歸出一個較準確和及時的軟測量結果;
5、(2)根據環保管理部門的排放要求,計算出適當的脫硝效率設定值,并進行范圍限制后,與運行人員設定的效率設定值取大值輸出,得到系統最合理的脫硝效率最終優化設定值,這樣運行人員設定的效率值實際上是一個安全的下限值,運行中不再隨時根據鍋爐運行工況改變脫硝效率設定值;
6、(3)系統根據nox預估值和效率優化設定值,即時計算出系統優化噴氨流量值,將優化氨流量噴入煙氣內進行脫硝反應,得到較為平穩的脫硝輸出nox指標;
7、(4)系統根據脫硝出口nox指標和氨逃逸情況,及時修正脫硝效率設定值;由于本系統是以開環控制為主,以長期參數閉環修正為輔,所以可以得到快速的調節速度而且不會產生振蕩現象。
8、本發明的有益效果為:
9、1、moc控制器與dcs系統采用modbus方式進行通訊,moc控制器從dcs系統取得機組運行數據,尋找出nox變化的預估值,得出一個軟測量結果,克服nox測量儀表取樣測量反應遲緩問題。系統根據nox預估值和效率優化設定值,即時計算出系統優化噴氨流量值控制噴氨調閥,得到較為平穩的脫硝輸出nox指標。本系統是以開環控制為主,以長期參數閉環修正為輔,能實現快速的調節速度且不會產生振蕩現象。
10、2、該脫硝智能優化控制系統可實現與不同類型dcs系統的兼容通訊,并可有效改善脫硝nox指標的控制,在保證nox濃度不超標的同時又達到了節能降耗的目的,可廣泛推廣至同類型燃煤機組。
11、3、tocs鍋爐脫硝智能優化控制系統的脫硝出口nox變化幅度小于30mg/m3。
12、4、能適應鍋爐負荷急劇變化的工況,比如agc投入時,出口nox也不會超標。
13、5、減少氨逃逸量,從而減少爐內氨結晶引起的空預器堵塞,和對大氣的污染。
14、6、減少脫硝氨的消耗量,提高脫硝經濟性。
15、7、對使用選擇性非催化還原法(sncr)或選擇性催化還原法(scr)的電廠燃煤鍋爐,都能適用,提高運行中排放的合格率,還同時提高運行經濟性。
16、8、萊城發電廠#3機組脫硝控制優化提高了脫硝自動控制系統的穩定性與可靠性,煙氣nox達到排放標準,緩解了環保壓力,減輕了運行人員監控壓力,減少了液氨的消耗量,提高了脫硝經濟性。鑒于優化后系統良好的性能,對萊城發電廠#1機組脫硝控制進行了優化,效果同樣明顯。
1.tocs鍋爐脫硝控制系統,其特征在于:包括編程站、moc控制器、dcs系統、dcs操作員站和鍋爐燃燒系統,編程站和moc控制器通過modbus通信協議進行數據交換,moc控制器和dcs系統通過modbus通信協議進行數據交換,dcs系統和dcs操作員站通過modbus通信協議進行數據交換,dcs系統和鍋爐燃燒系統通過modbus通信協議進行數據交換。
2.tocs鍋爐脫硝控制方法,其特征在于,包括以下操作步驟: