一种适应燃煤机组磨组启停的脱硝前馈控制系统及方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114545775A(43)申请公布日2022.05.27(21)申请号202210180124.7(51)Int.Cl.(22)申请日2022.02.25G05B13/04(2006.01)B01D53/86(2006.01)(71)申请人西安热工研究院有限公司B01D53/90(2006.01)地址710032陕西省西安市碑林区兴庆路B01D53/56(2006.01)136号F23N1/00(2006.01)申请人华能国际电力股份有限公司上海石洞口第一电厂华能秦煤瑞金发电有限责任公司西安西热控制技术有限公司(72)发明人侯玉婷宋国鹏赵章明王文毓高耀岿郭彦君雷杨祥查玲陆晨旭郑清瀚王嘉寅(74)专利代理机构西安智大知识产权代理事务所61215专利代理师何会侠权利要求书2页说明书4页附图1页(54)发明名称一种适应燃煤机组磨组启停的脱硝前馈控制系统及方法(57)摘要本发明公开了一种适应燃煤机组磨组启停的脱硝前馈控制系统及方法，对机组各层磨组启停对炉膛生成氮氧化物浓度影响开展定量分析，设计各层磨组启动和停止动作时的氨量前馈调节回路，并参与SCR脱硝控制系统喷氨阀门的开度调节，通过提前调节阀门开度补偿即将出现的生成NOx浓度的剧烈波动状况，从而解决启停磨期间脱硝难以投入自动运行的问题，有效改善脱硝控制系统长期投入下的控制性能及系统稳定性。CN114545775ACN114545775A权利要求书1/2页1.一种适应燃煤机组磨组启停的脱硝前馈控制系统，其特征在于：首先由机组上层给煤机运行信号(1)，上层磨煤机运行信号(4)；中层给煤机运行信号(2)、中层磨煤机运行信号(5)；下层给煤机运行信号(3)、下层磨煤机运行信号(6)；分别形成了三层磨组启停信号输出，对于上层磨组回路：上层给煤机运行信号(1)与上层磨煤机运行信号(4)通过逻辑与门(7)计算得到上层磨组启停信号输出，第一路送至启磨长脉冲信号发生器(8)，经过启磨延迟断开发生器(11)，最终送入DCS系统(13)，触发上层启磨前馈脉冲(14)，构成上层启磨前馈回路；而另一路送至逻辑非门(9)后，经停磨长脉冲发生器(10)，送入停磨延迟断开发生器(12)，最终送入DCS系统(13)，触发上层停磨前馈脉冲(15)，构成上层停磨前馈回路，中层、下层磨组控制方式与上层磨组控制方法相同；在DCS控制系统(13)中，上层启磨前馈脉冲(14)、上层停磨前馈脉冲(15)、中层启磨前馈脉冲(16)、中层停磨前馈脉冲(17)、下层启磨前馈脉冲(18)、下层停磨前馈脉冲(19)通过一号加法器(20)算出的数值总和，通过速率限制器(21)和幅值限制器(22)进行变化速率和幅值的约束后，经氨量‑阀门开度换算模块(23)计算生成最终的机组启停磨氨量控制指令前馈值，该值叠加至脱硝系统喷氨调节阀门(26)，通过阀门开度控制实际进入SCR脱硝反应装置(27)的氨量流量。2.权利要求1所述的一种适应燃煤机组磨组启停的脱硝前馈控制系统的控制方法，其特征在于：分析利用机组运行历史数据及不同层磨组启动、停止动作前后机组SCR入口NOx浓度测量值的相位及幅度变化趋势，设置上层启磨前馈脉冲(14)、上层停磨前馈脉冲(15)、中层启磨前馈脉冲(16)、中层停磨前馈脉冲(17)、下层启磨前馈脉冲(18)、下层停磨前馈脉冲(19)的具体数值，并利用启磨延迟断开发生器(11)、停磨延迟断开发生器(12)设置前馈持续作用时间，参数设置均能根据系统需求灵活修改调节，进一步实现基于磨组启停状态的脱硝精细化氨量控制效果；根据机组燃烧器的实际布置方式，以上、中、下层分类给煤机和磨煤机，并基于每层磨煤机及给煤机的启动或停止状态，提取出上层磨组启停信号、中层磨组启停信号、下层磨组启停信号，进而，当每层磨煤机、给煤机启动或者停止时，会触发相应层级的启磨前馈脉冲和停磨前馈脉冲，实时计算上层启磨前馈脉冲(14)、上层停磨前馈脉冲(15)、中层启磨前馈脉冲(16)、中层停磨前馈脉冲(17)、下层启磨前馈脉冲(18)、下层停磨前馈脉冲(19)的总和数值，并通过限速限幅计算后，将总启停磨前馈脉冲换算成氨气调节阀门开度偏置Δm的方式，作用于脱硝系统喷氨调节阀门(26)，参与脱硝系统的控制；当不同层磨组的启停动作触发了启磨前馈回路或停磨前馈回路输出后，在前馈持续作用时间t内，总启停前馈脉冲值经限速、限幅运算后，以氨量前馈量变化换算成氨气调节阀门开度偏置Δm，叠加至脱硝喷氨调节阀门参与脱硝氨量的实际调节，待前馈持续时间t结束后，启停磨前馈量以设定的速率限制回归为零，脱硝系统喷氨调节阀门开度逐渐恢复至PID控制器指令(24)，机组磨组启停氨量前馈作用流程结束。3.根据权利要求2所述的控制方法，总启停磨前