一种SCR脱硝系统喷氨精准优化方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115155310A(43)申请公布日2022.10.11(21)申请号202210828002.4B01D53/86(2006.01)(22)申请日2022.07.13B01D53/56(2006.01)(71)申请人浙江大学地址310027浙江省杭州市西湖区余杭塘路866号申请人浙江浙能兰溪发电有限责任公司(72)发明人杨建国何志瞧赵畅李敏过琦崔庆伟吴哲鹏崔科杰吴可泽卢得勇梁银河寿奎原林腾蟠(74)专利代理机构杭州君度专利代理事务所(特殊普通合伙)33240专利代理师朱月芬(51)Int.Cl.B01D53/90(2006.01)权利要求书3页说明书7页附图2页(54)发明名称一种SCR脱硝系统喷氨精准优化方法(57)摘要本发明公开了一种SCR脱硝系统喷氨精准优化方法。本发明通过试验测定NOx浓度测量延迟时间，试验测定风、煤调节时NOx响应时间，全负荷工况正交试验，获得影响NOx浓度的关键特征数据和全可调范围的运行数据。修正DCS系统NOx浓度测量时间，构建表征锅炉运行动态特性的数据变量，构建表征NOx生成浓度基准的数据变量；结合锅炉运行历史数据构建能实时预测锅炉动态工况下燃烧NOx浓度的数据结构，建立燃烧NOx浓度软测量模型，较NOx浓度测量系统提前约一个延迟时间软测量NOx浓度。通过NOx浓度偏置法对DCS控制逻辑改造，实现SCR精准喷氨。本发明解决了脱硝系统控制延迟的问题，实现了喷氨系统实时精准控制，改善了NOx浓度瞬时超标，同时延长喷氨阀门寿命。CN115155310ACN115155310A权利要求书1/3页1.一种SCR脱硝系统喷氨精准优化方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：试验测定SCR入口NOx浓度测量延迟时间；试验测定风量、煤量调节时NOx浓度响应时间；开展影响NOx浓度的关键调控设备及负荷全可调范围的正交试验，获得全可调范围的运行数据；步骤2：将DCS系统的SCR入口NOx浓度测量值进行延迟时间的修正；构建表征锅炉运行动态特性的数据变量；构建表征燃烧NOx浓度基准的数据变量；结合影响NOx浓度生成的锅炉运行实时参数变量，构建实时预测锅炉动态工况下燃烧NOx浓度的软测量模型数据结构；步骤3：根据软测量模型数据结构，采集锅炉运行历史数据，利用预测算法和优化算法建立能够在动态工况下预测燃烧NOx浓度的软测量模型；步骤4：搭建与DCS系统实时数据交互的外置服务器，根据锅炉实时运行数据进行实时的软测量燃烧NOx浓度，即相比较SCR入口NOx浓度提前约一个延迟时间；计算燃烧NOx浓度与SCR入口NOx浓度的差值，即NOx浓度偏置值，并送入DCS系统，从而克服DCS系统不能进行复杂计算的问题；步骤5：在DCS系统的喷氨控制逻辑中，将前馈变量SCR入口NOx浓度加上NOx浓度偏置值，实现SCR精准喷氨。2.根据权利要求1所述的一种SCR脱硝系统喷氨精准优化方法，其特征在于步骤1中试验测定SCR入口NOx浓度延迟时间，具体实现如下：首先调整锅炉工况使SCR入口NOx浓度发生变化的过程中，使用便携式烟气分析仪在SCR入口处的同一个NOx测点位置连续测量；其次修正便携式烟气分析仪测量系统自身测量延迟时间，得到时间段T内烟气中实际NOx浓度曲线，获取DCS系统中同一时间段T内SCR入口的NOx浓度曲线；最后利用相关性系数分析法计算两条NOx浓度曲线的相关性系数，采用迭代法将SCR入口NOx逐步前移并计算两条NOx浓度曲线的相关性系数。3.根据权利要求1所述的一种SCR脱硝系统喷氨精准优化方法，其特征在于步骤1中试验测定SCR入口NOx浓度延迟时间，具体实现如下：(1)假设时间t，t＝0,1,2,3,······k，k为预估最大可能延迟时间，单位s；(2)将SCR入口的NOx浓度曲线前移t，计算前移后SCR入口的NOx浓度曲线与实际NOx浓度曲线的相关性系数；(3)绘制相关性系数‑时间t曲线；(4)相关性系数‑时间t曲线的峰值点对应的时间t即为CEMS测量系统的测量的延迟时间tc。4.根据权利要求2或3所述的一种SCR脱硝系统喷氨精准优化方法，其特征在于所述便携式烟气分析仪测量系统自身测量延迟时间，指包括采样枪和管路在内的便携式烟气分析仪测量系统的测量延迟时间；将该测量系统与NO标气瓶连接，打开标气瓶阀门直到烟气分析仪上示数随时间变化基本稳定，从打开阀门至烟气分析仪示数接近稳定的时间即为便携式烟气分析仪测量系统自身测量延迟时间。5.根据权利要求2或3所述的一种SCR脱硝系统喷氨精准优化方法，其特征在于所述步骤1中试验测定风量、煤量调节时NOx浓度响应时间，具体实现如下：锅炉的风量、煤量变化对应炉膛氧量、配风方式、负荷的变化，与NOx的生成有较强的正相关性，从工况改