一種大型火電機組脫硝控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及自動控制系統(tǒng)，具體涉及一種大型火電機組脫硝控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著國家節(jié)能減排政策的不斷深入，大型火電機組需要進行脫硝系統(tǒng)的投運。由 于火電機組爐內(nèi)低氮燃燒技術(shù)的局限性，使得NOx的排放不能達到令人滿意的程度，為了 進一步降低NOx的排放，必須對燃燒后的煙氣進行脫硝處理。
[0003] 選擇性催化還原法SCR脫硝工藝以其脫硝裝置結(jié)構(gòu)簡單、無副產(chǎn)品、運行方便、可 靠性高及一次投資相對較低等諸多優(yōu)點，目前得到了廣泛的應用。SCR裝置主要由脫硝反 應劑制備系統(tǒng)和反應器本體組成，通過向反應器內(nèi)噴入脫硝反應劑NH3,將NOx還原為氮 氣。由于此還原反應對溫度較為敏感，故需加入催化劑，以滿足反應的溫度要求，增強反應 活性。目前火電機組脫硝系統(tǒng)自動投入率低或調(diào)解品質(zhì)差，經(jīng)常導致脫硝效率降低，甚至脫 硝系統(tǒng)退出運行，進而影響機組和電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] (一）解決的技術(shù)問題
[0005] 針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種大型火電機組脫硝控制系統(tǒng)，能夠完善脫 硝控制策略，有效地解決火電機組脫硝NOx控制自動投入率低和調(diào)節(jié)品質(zhì)差的技術(shù)問題。
[0006] (二）技術(shù)方案
[0007] 為了達到以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：
[0008] -種大型火電機組脫硝控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：壓力參數(shù)變送器、濾波器模塊、切 換模塊、函數(shù)發(fā)生器模塊、微分模塊、速率發(fā)生器模塊、加法模塊、設定值模塊、第一乘法模 塊、第二乘法模塊以及PID控制器模塊；
[0009] 其中，SCR入口煙氣NOx含量輸入壓力參數(shù)變送器，壓力參數(shù)變送器的輸出端與 濾波器模塊的輸入端連接，濾波器模塊的輸出端與切換模塊的第一輸入端連接，切換模塊 的輸出端與切換模塊的第二輸入端連接，SCR入口煙氣NOx含量測量值故障信號與切換模 塊的第三輸入端連接，切換模塊的輸出端與第一乘法模塊的第一輸入端連接，負荷百分比 信號與函數(shù)發(fā)生器模塊的輸入端連接，函數(shù)發(fā)生器模塊的輸出端與第一乘法模塊的第二輸 入端連接，第一乘法模塊的輸出端與第二乘法模塊的第一輸入端連接，設定值模塊的輸出 端與第二乘法模塊的第二輸入端連接，第二乘法模塊的輸出端與加法模塊的第一輸入端連 接，函數(shù)發(fā)生器模塊的輸出端與微分模塊的輸入端連接，微分模塊的輸出端與速率發(fā)生器 模塊的輸入端連接，速率發(fā)生器模塊的輸出端與加法模塊的第二輸入端連接，加法模塊的 輸出端與PID控制器模塊的設定值端連接，SCR入口氨氣校正流量與PID控制器模塊的過 程值端連接，PID控制器模塊的輸出端與SCR氨氣流量控制擋板連接。
[0010] 優(yōu)選地，切換模塊為模擬量開關(guān)。
[0011]優(yōu)選地，濾波器模塊表示為：lAl+Ts)，其中Ts表示濾波時間常數(shù)。
[0012] (三）有益效果
[0013] 本發(fā)明至少有如下有益效果：
[0014] 本發(fā)明提供了一種大型火電機組脫硝系統(tǒng)，該系統(tǒng)為了修正NOx反應器催化劑反 饋滯后和NOx分析儀響應滯后，對于負荷變化采用可迅速預測NOx變化的發(fā)電量需求信號， 該信號比煙氣流量信號能更迅速的預測NOx變化。則當負荷變化幅度很大時，該系統(tǒng)執(zhí)行 超期-滯后預噴氨氣修正回路；若負荷無變化，則不執(zhí)行超期-滯后預噴氨氣修正回路。本 發(fā)明解決了火電機組脫硝NOx控制自動投入率低和調(diào)節(jié)品質(zhì)差的問題，可減少運行人員的 工作量，提高脫硝系統(tǒng)的控制水平和效率，可有效保證機組運行和電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0015] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以 根據(jù)這些圖獲得其他的附圖。
[0016] 圖1為本發(fā)明實施例的一種大型火電機組脫硝控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0017] 下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；?本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0018] -種大型火電機組脫硝控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：壓力參數(shù)變送器PT1、濾波器模塊 Ml、切換模塊M3、函數(shù)發(fā)生器模塊M2、微分模塊M4、速率發(fā)生器模塊M5、加法模塊M9、設定值 模塊M7、第一乘法模塊M6、第二乘法模塊M8以及PID控制器模塊M10 ;
[0019] 其中，SCR入口煙氣NOx含量輸入壓力參數(shù)變送器PT1，壓力參數(shù)變送器PT1的輸 出端與濾波器模塊Ml的輸入端h連接，濾波器模塊Ml的輸出端h與切換模塊M3的第一 輸入端連接，切換模塊M3的輸出端03與切換模塊M3的第二輸入端連接，SCR入口煙氣NOx 含量測量值故障信號與切換模塊M3的第三輸入端連接，切換模塊M3的輸出端03與第一乘 法模塊M6的第一輸入端連接，負荷百分比信號與函數(shù)發(fā)生器模塊M2的輸入端連接，函數(shù)發(fā) 生器模塊M2的輸出端02與第一乘法模塊的M6第二輸入端連接，第一乘法模塊的輸出端06 與第二乘法模塊M8的第一輸入端連接，設定值模塊M7的輸出端07與第二乘法模塊M8的第 二輸入端連接，第二乘法模塊M8的輸出端08與加法模塊M9的第一輸入端連接，函數(shù)發(fā)生器 模塊M2的輸出端02與微分模塊M4的輸入端連接，微分模塊M4的輸出端04與速率發(fā)生器 模塊M5的輸入端連接，速率發(fā)生器模塊M5的輸出端05與加法模塊M9的第二輸入端連接， 加法模塊M9的輸出端09與PID控制器模塊M10的設定值端連接，SCR入口氨氣校正流量與 PID控制器模塊M10的過程值端連接，PID控制器模塊M10的輸出端。與SCR氨氣流量控 制擋板連接。
[0020] 優(yōu)選地，切換模塊M3為模擬量開關(guān)。其中，濾波器模塊Ml的輸出端與模擬量開關(guān) 的輸入端連接，模擬量開關(guān)的輸出端〇3與模擬量開關(guān)的輸入端i2連接，而SCR入口煙氣 NOx含量測量值故障信號與模擬量開關(guān)的輸入端s連接，則當SCR入口煙氣NOx含量測量值 有故障時，s=0, 03=h;當SCR入口煙氣NOx含量測量值無故障時，s=1，03=i2。
[0021] 優(yōu)選地，濾波器模塊用公式表示為：1A1+Ts)，其中Ts表示濾波時間常數(shù)；函數(shù)發(fā) 生器模塊中輸入與輸出的關(guān)系為^ "
[0022] 為了修正NOx反應器催化劑反饋滯后和NOx分析儀響應滯后，對于負荷變化采用 可迅速預測NOx變化的發(fā)電量需求信號，該信號比煙氣流量信號能迅速的預測NOx變化。在 本發(fā)明實施例中，負荷百分比輸入函數(shù)發(fā)生器模塊，函數(shù)發(fā)生器模塊、微分模塊及速率發(fā)生 器模塊構(gòu)成超期-滯后預噴氨氣修正回路，則當負荷變化幅度很大時，執(zhí)行超期-滯后預噴 氨氣修正回路；當負荷無變化時，則無需執(zhí)行超期-滯后預噴氨氣修正回路。
[0023] 本發(fā)明實施例的控制原理采用固定摩爾比例控制，即所需要的NH3流量信號= NOx流量信號X固定摩爾比，而在本系統(tǒng)中的設定值模塊M7表示固定摩爾比。本發(fā)明實施 例中的系統(tǒng)能夠減少運行人員的工作量，提高脫硝系統(tǒng)的控制水平和效率，有效保證了機 組運行和電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性。
[0024] 以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例 對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解；其依然可以對前述各實施 例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者 替換，并不使相應技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種大型火電機組脫硝控制系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括：壓力參數(shù)變送器、濾波 器模塊、切換模塊、函數(shù)發(fā)生器模塊、微分模塊、速率發(fā)生器模塊、加法模塊、設定值模塊、第 一乘法模塊、第二乘法模塊以及PID控制器模塊； 其中，SCR入口煙氣NOx含量輸入壓力參數(shù)變送器，壓力參數(shù)變送器的輸出端與濾波器 模塊的輸入端連接，濾波器模塊的輸出端與切換模塊的第一輸入端連接，切換模塊的輸出 端與切換模塊的第二輸入端連接，SCR入口煙氣NOx含量測量值故障信號與切換模塊的第 三輸入端連接，切換模塊的輸出端與第一乘法模塊的第一輸入端連接，負荷百分比信號與 函數(shù)發(fā)生器模塊的輸入端連接，函數(shù)發(fā)生器模塊的輸出端與第一乘法模塊的第二輸入端連 接，第一乘法模塊的輸出端與第二乘法模塊的第一輸入端連接，設定值模塊的輸出端與第 二乘法模塊的第二輸入端連接，第二乘法模塊的輸出端與加法模塊的第一輸入端連接，函 數(shù)發(fā)生器模塊的輸出端與微分模塊的輸入端連接，微分模塊的輸出端與速率發(fā)生器模塊的 輸入端連接，速率發(fā)生器模塊的輸出端與加法模塊的第二輸入端連接，加法模塊的輸出端 與PID控制器模塊的設定值端連接，SCR入口氨氣校正流量與PID控制器模塊的過程值端 連接，PID控制器模塊的輸出端與SCR氨氣流量控制擋板連接。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述切換模塊為模擬量開關(guān)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述濾波器模塊表示為：1A1+Ts)，其中 Ts表示濾波時間常數(shù)。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種大型火電機組脫硝自動控制系統(tǒng)，完善了脫硝控制策略，有效解決了火電機組脫硝NOx控制自動投入率低和調(diào)節(jié)品質(zhì)差的技術(shù)問題。該系統(tǒng)采用集散控制系統(tǒng)中的壓力參數(shù)變送器、濾波器模塊、切換模塊、函數(shù)發(fā)生器模塊、微分模塊、速率發(fā)生器模塊、加法模塊、設定值模塊、第一乘法模塊、第二乘法模塊以及PID控制器模塊，系統(tǒng)的控制原理采用固定摩爾比控制，即所需要的NH3流量信號＝NOx流量信號×固定摩爾比。本發(fā)明可減少運行人員的工作量，提高脫硝系統(tǒng)的控制水平和效率，可有效保證機組運行和電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性。
【IPC分類】G05B19/418
【公開號】CN105022365
【申請?zhí)枴緾N201410177637
【發(fā)明人】溫武, 倪子俊, 張屹峰, 杜艷生, 賈峰生, 周策
【申請人】國網(wǎng)山西省電力公司電力科學研究院
【公開日】2015年11月4日
【申請日】2014年4月29日