基于自适应模糊PID算法的锅炉烟气脱硝控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110824907A(43)申请公布日2020.02.21(21)申请号201911200963.5(22)申请日2019.11.29(71)申请人陕西中节能环保科技有限公司地址712000陕西省咸阳市秦都区装备制造产业园文兴路117号(72)发明人付博张超王宇(74)专利代理机构西安睿通知识产权代理事务所(特殊普通合伙)61218代理人惠文轩(51)Int.Cl.G05B11/42(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称基于自适应模糊PID算法的锅炉烟气脱硝控制方法(57)摘要本发明公开了一种基于自适应模糊PID算法的锅炉烟气脱硝控制方法，其实现过程为：采集烟气出口氮氧化物的实际测量值，计算烟气出口氮氧化物的偏差值及其变化率；确定氮氧化物偏差、偏差变化率、比例变化值、积分变化值、微分变化值的隶属度函数；根据模糊控制规则，输出新的模糊集合隶属函数，并据此计算比例变化值、积分变化值、微分变化值，并对PID中对应参数进行实时调整，得到新的PID参数；依据新的PID参数控制喷氨量。本发明采用模糊控制算法来调整PID控制的参数，一方面可以避免出口氮氧化物的含量不定期超标的情况出现；另一方面可以更加合理高效的控制氨气的使用量。CN110824907ACN110824907A权利要求书1/1页1.基于自适应模糊PID算法的锅炉烟气脱硝控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，实时采集锅炉脱硝系统烟气出口氮氧化物的实际测量值，并与设定值进行对比，计算烟气出口氮氧化物的偏差值及该偏差值的变化率；步骤2，将烟气出口氮氧化物的偏差值和偏差的变化率输入模糊控制器，确定氮氧化物偏差、偏差变化率、比例变化值Δkp、积分变化值Δki、微分变化值Δkd的隶属度函数；步骤3，根据模糊控制规则，输出新的模糊集合隶属函数，并据此计算比例变化值Δkp、积分变化值Δki、微分变化值Δkd；步骤4，采用比例变化值Δkp、积分变化值Δki、微分变化值Δkd分别对PID中对应的比例参数、积分参数、微分参数进行实时调整，得到新的PID参数；步骤5，依据新的PID参数控制氨气流量调节阀开度，进而实时控制脱销系统的喷氨量。2.根据权利要求1所述的基于自适应模糊PID算法的锅炉烟气脱硝控制方法，其特征在于，所述计算烟气出口氮氧化物的偏差值及该偏差值的变化率，其具体为：设定出口氮氧化物的设定值为r(t)，出口氮氧化物的实际测量值为n(t)，则烟气出口氮氧化物的偏差值为e(t)＝r(t)-n(t)；偏差值的变化率为其中，t为时间。3.根据权利要求1所述的基于自适应模糊PID算法的锅炉烟气脱硝控制方法，其特征在于，所述比例参数变化值Δkp、积分参数变化值Δki、微分参数变化值Δkd分别通过通讯或硬接线传给霍尼韦尔的DCS系统。4.根据权利要求1所述的基于自适应模糊PID算法的锅炉烟气脱硝控制方法，其特征在于，所述采用比例参数变化值Δkp、积分参数变化值Δki、微分参数变化值Δkd分别对PID中对应的比例参数、积分参数、微分参数进行实时调整，其具体为：kp＝kp′+Δkpki＝ki′+Δkikd＝kd′+Δkd式中kp′为PID控制器调整前的比例参数，kp为调节后的新的比例参数，ki′为PID控制器调整前的积分参数，ki为调节后的新的积分参数，kd′为PID控制器调整前的微分参数，kd为调节后的新的微分参数。5.根据权利要求1所述的基于自适应模糊PID算法的锅炉烟气脱硝控制方法，其特征在于，所述依据新的PID参数控制氨气流量调节阀开度，其具体为：根据新的比例参数kp、新的积分参数ki、新的微分参数kd运算输出控制信号u(t)：其中，kp为调节后的新的比例参数，ki为调节后的新的积分参数，kd为调节后的新的微分参数，ki＝kp/Ti、kd＝kpTd。2CN110824907A说明书1/5页基于自适应模糊PID算法的锅炉烟气脱硝控制方法技术领域[0001]本发明属于锅炉脱硝系统技术领域，尤其涉及一种基于自适应模糊PID算法的锅炉烟气脱硝控制方法。背景技术[0002]目前锅炉烟气处理的SCR脱硝系统，大多采用选择性催化还原法；选择氨气作为还原剂，使锅炉烟气中的氮氧化物与氨气在催化剂的作用下发生氧化还原反应，生成不会对环境产生影响的氮气和水。锅炉烟气氮氧化物控制原理如下：根据锅炉烟气流量(由锅炉负荷定)及进口烟气中氮氧化物、氧气的含量、出口氮氧化物的设定值计算实际需氨量，最终通过控制气动调节阀开度来控制氨气的实时流量，使得烟气出口的氮氧化物含量达到排放标准。[0003]目前大都采用PID(比例-积分-微分)控制喷氨量，但是在SCR脱硝系统运行过程中发现，PID控制下，烟气出口的氮氧化物浓度总