一種火電站濕法煙氣脫硫系統(tǒng)的控制方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種改善吸收塔石灰石供漿量跟蹤性能和提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)性能的火電站濕法煙氣脫硫系統(tǒng)控制方法，包括如下步驟：(1)以熱量信號為基礎(chǔ)，利用RLS最小二乘算法設(shè)計(jì)自適應(yīng)濾波器，對輻射能信號進(jìn)行濾波；(2)以濾波后的爐膛輻射能信號作為前饋信號構(gòu)成串級控制系統(tǒng)，在串級控制系統(tǒng)中PID控制器采用抗積分飽和PID控制器，同時(shí)對PID控制器輸出的石灰石漿液控制信號也進(jìn)行高／低限幅；(3)所述的輻射能信號是利用鍋爐現(xiàn)場檢測系統(tǒng)的爐膛火焰圖像探測器攝取的火焰彩色圖像，經(jīng)過比色測溫原理計(jì)算獲得。
【專利說明】一種火電站濕法煙氣脫硫系統(tǒng)的控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種脫硫控制方法，尤其是一種火電站濕法煙氣脫硫系統(tǒng)的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國是一個(gè)以煤炭為主要能源的國家，燃煤發(fā)電是我國煤炭利用的最重要途徑之一。根據(jù)我國的國情，二十一世紀(jì)燃煤發(fā)電將占主導(dǎo)地位。在燃煤火電機(jī)組排放的眾多大氣污染物中，SO2以及粉塵對環(huán)境的危害較大，是要控制的主要污染物。隨著社會的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，火電廠對大氣環(huán)境的污染已受到人們的普遍關(guān)注，因此有效的降低污染物排放以改善對環(huán)境的影響是我國能源領(lǐng)域可持續(xù)發(fā)展所面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
[0003]目前，已有的煙氣脫硫技術(shù)包括濕法脫硫和干法脫硫等。其中濕法脫硫技術(shù)的運(yùn)用最為廣泛。濕法煙氣脫硫是當(dāng)今國際上85%左右大型火電廠采用的工藝流程，而煙氣脫硫吸收塔是其關(guān)鍵核心設(shè)備，已在工程上得到了廣泛應(yīng)用。濕法煙氣脫硫吸收塔的原理是利用石灰石堿性漿液從上向下噴淋，煙氣從下向上流動(dòng)，石灰石漿液滴在下落過程中吸收煙氣中的SO2，達(dá)到脫除煙氣中的SO2的目的。
[0004]濕法煙氣脫硫系統(tǒng)中的吸收塔石灰石供漿量的控制目標(biāo)既要達(dá)到預(yù)期的脫硫效率又要獲得吸收劑的最佳利用率，同時(shí)還要考慮PH值的穩(wěn)定性，防止對副產(chǎn)品石膏品質(zhì)產(chǎn)生影響及對設(shè)備造成腐蝕。而在實(shí)際機(jī)組運(yùn)行過程中，由于煤種或煤量的變化，石灰石供漿量總會出現(xiàn)偏大或偏小的現(xiàn)象。石灰石漿液供漿量偏小會造成出口 SO2含量增高，不能滿足環(huán)保要求。石灰石漿液供漿量偏大，會導(dǎo)致石灰石消耗量與吸收塔攪拌器、漿液循環(huán)泵的耗電量增加，提高脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行成本，長期過量會導(dǎo)致未完全反應(yīng)的亞硫酸鈣附著在碳酸鈣表面，產(chǎn)生亞硫酸鹽致盲現(xiàn)象，阻礙脫硫反應(yīng)的進(jìn)行，影響脫硫效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供了一種改善吸收塔石灰石供漿量跟蹤性能和提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)性能的火電站濕法煙氣脫硫系統(tǒng)控制方法。
[0006]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的一種火電站濕法煙氣脫硫系統(tǒng)的控制方法，包括如下步驟:
[0007](I)以熱量信號為基礎(chǔ)，利用RLS最小二乘算法設(shè)計(jì)自適應(yīng)濾波器，對輻射能信號進(jìn)行濾波；
[0008](2)以濾波后的輻射能信號作為前饋信號構(gòu)成串級控制系統(tǒng)，在串級控制系統(tǒng)中PID控制器采用抗積分飽和PID控制器，同時(shí)對PID控制器輸出的石灰石漿液控制信號也進(jìn)行高/低限幅；濾波后的輻射能信號和石灰石漿液流量信號構(gòu)成副回路；副調(diào)節(jié)器(PID2)主要任務(wù)是迅速抵消落在副環(huán)內(nèi)的二次擾動(dòng)，所以副調(diào)節(jié)器PID2為選擇比例調(diào)節(jié)器；石膏漿液PH值信號和石膏漿液PH值手動(dòng)給定值構(gòu)成主回路；主調(diào)節(jié)器(PIDl)的任務(wù)是保證PH值符合生產(chǎn)要求，所以主調(diào)節(jié)器PIDl為選擇比例積分調(diào)節(jié)器；
[0009](3)在控制系統(tǒng)投入運(yùn)彳丁后，王回路環(huán)和副回路環(huán)的波動(dòng)頻率不冋，副回路環(huán)頻率較聞，主回路環(huán)頻率較低。在整定時(shí)，應(yīng)盡量加大副調(diào)節(jié)器(PID2)增益以提聞副回路環(huán)的增益，目的是使主、副回路環(huán)的頻率錯(cuò)開，最好相差3倍以上；在線對石灰石漿液串級控制系統(tǒng)邏輯中主調(diào)節(jié)器(PIDl)控制器的比例、積分系數(shù)進(jìn)行調(diào)試，使煙氣出口 SO2含量和吸收塔漿液PH值滿足設(shè)計(jì)要求；
[0010](4)所述的輻射能信號是利用鍋爐現(xiàn)場檢測系統(tǒng)的爐膛火焰圖像探測器攝取的火焰彩色圖像，經(jīng)過比色測溫原理計(jì)算獲得。
[0011]本發(fā)明的一種火電站濕法煙氣脫硫系統(tǒng)的控制方法的有益效果如下:
[0012]本發(fā)明的一種火電站濕法煙氣脫硫系統(tǒng)的控制方法，用以熱量信號為基礎(chǔ)的爐膛輻射能信號作為前饋信號構(gòu)成串級控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)策略；利用輻射能對鍋爐燃料量的變化響應(yīng)迅速這一特點(diǎn)，可以提高系統(tǒng)的控制品質(zhì)，改善吸收塔石灰石供漿量跟蹤性能，同時(shí)也能夠提高機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明的一種火電站濕法煙氣脫硫系統(tǒng)的控制方法的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]如圖1所示，本發(fā)明的一種火電站濕法煙氣脫硫系統(tǒng)的控制方法，包括如下步驟:
[0015](I)以熱量信號為基礎(chǔ)，利用RLS最小二乘算法設(shè)計(jì)自適應(yīng)濾波器，對輻射能信號進(jìn)行濾波；
[0016](2)以濾波后的輻射能信號作為前饋信號構(gòu)成串級控制系統(tǒng)中，在串級控制系統(tǒng)中PID控制器采用抗積分飽和PID控制器，同時(shí)對PID控制器輸出的石灰石漿液控制信號也進(jìn)行聞/低限幅；
[0017](3)濾波后的輻射能信號，石灰石漿液流量信號構(gòu)成副回路。副調(diào)節(jié)器PID2主要任務(wù)是迅速抵消落在副環(huán)內(nèi)的二次擾動(dòng)，如給煤量，SO2濃度以及煙氣流量的擾動(dòng)，所以副調(diào)節(jié)器PID2選擇比例調(diào)節(jié)器。石膏漿液PH值信號和石膏漿液PH值手動(dòng)給定值構(gòu)成主回路。主調(diào)節(jié)器PIDl的任務(wù)是保證PH值符合生產(chǎn)要求，所以主調(diào)節(jié)器PIDl選擇比例積分調(diào)節(jié)器。
[0018](4)在控制系統(tǒng)投入運(yùn)行后，主環(huán)和副環(huán)的波動(dòng)頻率不同，副環(huán)頻率較高，主環(huán)頻率較低。在整定時(shí)，應(yīng)盡量加大副調(diào)節(jié)器PID2增益以提高副環(huán)的增益，目的是使主副環(huán)的頻率錯(cuò)開，最好相差3倍以上。在線對石灰石漿液串級控制系統(tǒng)邏輯中主調(diào)節(jié)器PIDl控制器的比例、積分系數(shù)進(jìn)行調(diào)試，使煙氣出口 SO2含量和吸收塔漿液PH值滿足設(shè)計(jì)要求。
[0019](5)所述的輻射能信號是利用鍋爐現(xiàn)場檢測系統(tǒng)的爐膛火焰圖像探測器攝取的火焰彩色圖像，經(jīng)過比色測溫原理計(jì)算獲得。
[0020]本發(fā)明的一種火電站濕法煙氣脫硫系統(tǒng)的控制方法的優(yōu)點(diǎn)如下:
[0021]以熱量信號為基礎(chǔ)，利用RLS最小二乘算法設(shè)計(jì)自適應(yīng)濾波器，使輻射能信號繼承了原有的迅速響應(yīng)燃料量變化的優(yōu)點(diǎn)，又減小輻射能信號的脈動(dòng)，防止PID控制器由于輻射能信號的脈動(dòng)而產(chǎn)生誤動(dòng)作，提高控制品質(zhì)。
[0022]本發(fā)明的控制方法，不僅保證煙氣出口含量滿足環(huán)保要求，同時(shí)又減小石灰石消耗量與吸收塔攪拌器、漿液循環(huán)泵的耗電量，每日節(jié)約廠用電I 852kW / h，直接廠用電率下降0.1%，降低脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行成本，為今后電廠節(jié)能提供了方向和依據(jù)。
[0023]上面所述的實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對本發(fā)明技術(shù)方案做出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種火電站濕法煙氣脫硫系統(tǒng)的控制方法，包括如下步驟: (1)以熱量信號為基礎(chǔ)，利用RLS最小二乘算法設(shè)計(jì)自適應(yīng)濾波器，對輻射能信號進(jìn)行濾波； (2)以濾波后的輻射能信號作為前饋信號構(gòu)成串級控制系統(tǒng)，在串級控制系統(tǒng)中PID控制器采用抗積分飽和PID控制器，同時(shí)對PID控制器輸出的石灰石漿液控制信號也進(jìn)行高/低限幅；濾波后的輻射能信號和石灰石漿液流量信號構(gòu)成副回路；副調(diào)節(jié)器(PID2)為選擇比例調(diào)節(jié)器；石膏漿液PH值信號和石膏漿液PH值手動(dòng)給定值構(gòu)成主回路；主調(diào)節(jié)器(PIDl)為選擇比例積分調(diào)節(jié)器； (3)在控制系統(tǒng)投入運(yùn)彳丁后，王回路和副回路的波動(dòng)頻率不冋，副回路頻率較聞，王回路頻率較低；在整定時(shí)，加大副調(diào)節(jié)器(PID2)增益以提高副回路的增益，使主、副回路的頻率錯(cuò)開，相差3倍以上；在線對石灰石漿液串級控制系統(tǒng)邏輯中主調(diào)節(jié)器(PIDl)的比例、積分系數(shù)進(jìn)行調(diào)試，使煙氣出口 SO2含量和吸收塔漿液PH值滿足設(shè)計(jì)要求； (4)所述的輻射能信號是利用鍋爐現(xiàn)場檢測系統(tǒng)的爐膛火焰圖像探測器攝取的火焰彩色圖像，經(jīng)過比色測溫原理計(jì)算獲得。
【文檔編號】B01D53/50GK103623690SQ201310563875
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月14日
【發(fā)明者】程亮 申請人:大唐武安發(fā)電有限公司