复合热水再循环系统的控制方法、系统及相关设备与流程

本技术涉及燃煤锅炉自动控制，更具体的说，是涉及一种复合热水再循环系统的控制方法、系统及相关设备。

背景技术：

1、选择性催化还原脱硝（scr）系统对入口烟气温度有特定要求，当烟温低于催化剂适宜反应温度区间时，不仅脱硝效率下降，还可能对催化剂的稳定运行造成不良影响。为调节scr入口烟气温度，现有复合热水再循环系统通常设置热水再循环管路和给水旁路，通过调整热水再循环流量、给水旁路流量改变省煤器水侧的换热工况，进而实现对省煤器出口侧烟气温度的调控。

2、但是，现有复合热水再循环系统的控制策略大多基于机组试验或历史运行经验制定，通过预先建立机组负荷、烟气温度与循环泵频率、阀门开度等控制参数之间的映射关系，依靠固定经验参数生成控制指令。此类控制方式通常将不同运行工况下复合热水再循环系统的动态响应特定近似为固定关系，难以适配系统在不同工况下的动态特性差异。因此，在机组负荷快速变化时，按照固定经验参数生成的控制指令往往难以及时、准确地调整热水再循环流量和给水旁路流量，导致省煤器换热状态的调整滞后于机组负荷及烟温变化，容易造成scr入口烟气温度大幅波动，最终影响脱硝系统的稳定投运。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，提出了本技术以便提供一种复合热水再循环系统的控制方法、系统及相关设备，以降低系统惯性和迟延对控制响应的影响。具体方案如下：

2、第一方面，本技术提供一种复合热水再循环系统的控制方法，包括：

3、获取目标机组在未来预测时段内各预测时刻的预测机组负荷；

4、基于所述预测机组负荷，推算各所述预测时刻对应的选择性催化还原脱硝系统scr入口烟温预测值，并确定各所述预测时刻的预测烟温偏差，所述预测烟温偏差表征所述scr入口烟温预测值与scr入口烟温目标值之间的偏差；

5、根据所述预测烟温偏差，确定各所述预测时刻对应的计划控制指令，所述计划控制指令用于调节所述复合热水再循环系统的热水再循环流量和/或给水旁路流量；

6、按照各所述计划控制指令对应的所述预测时刻的顺序，依次执行各所述计划控制指令，以调控所述复合热水再循环系统的热水再循环流量和/或给水旁路流量，其中，各所述计划控制指令的执行时刻早于对应的所述预测时刻。

7、在一种可能的实现中，在本技术实施例的第一方面的另一种实现方式中，按照各所述计划控制指令对应的所述预测时刻的顺序，依次执行各所述计划控制指令的过程，包括：

8、获取所述目标机组当前时刻的实际机组负荷；

9、在所述当前时刻对应的所述预测机组负荷与所述实际机组负荷之间存在超出阈值的负荷偏差的情况下，根据所述负荷偏差，修正在所述当前时刻之后的各所述预测时刻对应的所述计划控制指令，并将修正后的计划控制指令更新为对应所述预测时刻的计划控制指令，并按照各所述预测时刻的时间顺序依次执行更新后的计划控制指令；

10、在所述当前时刻对应的预测机组负荷与所述实际机组负荷之间不存在超出阈值的负荷偏差的情况下，保持所述当前时刻之后各所述预测时刻对应的计划控制指令不变，并按照各所述预测时刻的时间顺序依次执行对应的所述计划控制指令。

11、在一种可能的实现中，在本技术实施例的第一方面的另一种实现方式中，根据所述负荷偏差，修正在所述当前时刻之后的各所述预测时刻对应的所述计划控制指令的过程，包括：

12、调用预先配置的烟温扰动模型，对所述负荷偏差进行比例运算，得到表征所述负荷偏差对scr入口烟温影响程度的比例补偿分量，并对所述负荷偏差进行滤波处理，得到表征所述负荷偏差随时间的变化趋势的动态补偿分量；

13、融合所述比例补偿分量和所述动态补偿分量，确定所述负荷偏差对所述当前时刻之后各所述预测时刻的scr入口烟温产生的烟温修正量；

14、根据各所述预测时刻对应的所述烟温修正量，生成各所述预测时刻对应的指令修正量；

15、将各所述预测时刻对应的所述指令修正量与对应的所述计划控制指令叠加，得到各所述预测时刻对应的修正后的计划控制指令。

16、在一种可能的实现中，在本技术实施例的第一方面的另一种实现方式中，根据所述预测烟温偏差，确定各所述预测时刻对应的计划控制指令的过程，包括：

17、调用预先配置的热力学函数模型，根据各所述预测时刻对应的所述预测烟温偏差，确定各所述预测时刻对应的省煤器目标换热量；

18、根据烟气侧放热量与水侧吸热量之间的热平衡关系，确定各所述预测时刻对应的目标热水再循环流量和目标给水旁路流量；

19、根据所述目标热水再循环流量、所述目标给水旁路流量，以及复合热水再循环系统中各执行机构对应的流量调节规则，生成各所述预测时刻对应的初始控制指令；

20、对各所述预测时刻对应的所述初始控制指令进行平滑处理，得到各所述预测时刻对应的计划控制指令。

21、在一种可能的实现中，在本技术实施例的第一方面的另一种实现方式中，对各所述预测时刻对应的所述初始控制指令进行平滑处理，得到各所述预测时刻对应的计划控制指令的过程，包括：

22、根据相邻预测时刻对应的预测机组负荷，确定预测负荷变化速率；

23、在所述预测负荷变化速率的绝对值小于预设低速率阈值的情况下，根据预设稳态时间常数，对各所述预测时刻对应的初始控制指令进行平滑处理，所述预设稳态时间常数用于控制相邻预测时刻的计划控制指令之间的平滑程度；

24、在所述预测负荷变化速率的绝对值大于或等于所述预设低速率阈值的情况下，根据所述预测负荷变化速率确定动态时间常数，并根据所述动态时间常数，对各所述预测时刻对应的初始控制指令进行平滑处理，所述动态时间常数小于所述预设稳态时间常数，且所述动态时间常数随所述预测负荷变化速率的绝对值增大而减小；

25、将平滑处理后的各所述初始控制指令，确定为对应预测时刻的计划控制指令。

26、在一种可能的实现中，在本技术实施例的第一方面的另一种实现方式中，基于所述预测机组负荷，推算各所述预测时刻对应的选择性催化还原脱硝系统scr入口烟温预测值，并确定各所述预测时刻的预测烟温偏差的过程基于第一模型完成，根据所述预测烟温偏差，确定各所述预测时刻对应的计划控制指令的过程基于第二模型完成；

27、所述方法还包括：

28、获取当前时刻所述目标机组的实际scr入口烟温，并确定所述当前时刻对应的所述scr入口烟温预测值与所述实际scr入口烟温之间的烟温预测误差；

29、根据所述烟温预测误差，更新所述第一模型的模型参数；

30、基于更新后的所述第一模型，重新确定所述当前时刻对应的scr入口烟温预测值，并根据重新确定的scr入口烟温预测值与所述实际scr入口烟温，确定烟温剩余误差；

31、根据所述烟温剩余误差以及执行所述当前时刻对应的所述计划控制指令后产生的实际烟温响应，更新所述第二模型的模型参数；

32、基于更新后的所述第一模型和更新后的所述第二模型，确定所述当前时刻之后各所述预测时刻对应的预测烟温偏差和计划控制指令。

33、第二方面，本技术提供一种复合热水再循环系统，包括：省煤器、与所述省煤器的水侧入口连接的主给水管道、热水再循环管路、给水旁路和处理单元；

34、所述热水再循环管路包括第一进水端和第一出水端，所述第一进水端与所述省煤器的水侧出口连通，所述第一出水端与所述省煤器的所述水侧入口连通；

35、所述给水旁路包括第二进水端和第二出水端，所述第二进水端与所述主给水管道连通，所述第二出水端与所述省煤器的所述水侧出口连通；

36、所述处理单元，被配置为执行实现本技术前述第一方面中任一项所描述的复合热水再循环系统的控制方法，并根据得到的计划控制指令，控制所述热水再循环管路和所述给水旁路的流量开度。

37、第三方面，本技术提供一种电子设备，包括：存储器和处理器；

38、所述存储器，用于存储程序；

39、所述处理器，用于执行所述程序，实现本技术前述第一方面中任一项所描述的复合热水再循环系统的控制方法。

40、第四方面，本技术提供一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现本技术前述第一方面中任一项所描述的复合热水再循环系统的控制方法。

41、第五方面，本技术提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，实现本技术前述第一方面中任一项所描述的复合热水再循环系统的控制方法。

42、借由上述技术方案，本技术提供的复合热水再循环系统的控制方法，首先获取目标机组在未来预测时段内各预测时刻的预测机组负荷，并基于各预测时刻的预测机组负荷，分别预测对应的scr入口烟温，并以scr入口烟温预测值与scr入口烟温目标值之间的偏差作为各预测时刻的烟温调节需求，从而能够结合不同预测时刻的负荷状态及烟温变化情况，分别确定对应的计划控制指令，提高控制指令与未来运行工况的适配程度。最后，在各预测时刻到来之前提前执行对应的计划控制指令，使热水再循环流量和/或给水旁路流量能够预先发生变化，进而提前调整省煤器水侧换热工况，以补偿管路输送、省煤器换热及烟温传递过程中存在的惯性和迟延。由此，能够减少控制作用滞后于机组负荷及烟温变化的情况，抑制快速变负荷过程中scr入口烟温的大幅波动，提高脱硝系统运行的稳定性。