基于氮氧化物均值动态调节的协同脱硝控制方法及系统与流程

本技术涉及垃圾焚烧烟气脱硝控制，尤其是涉及到一种基于氮氧化物均值动态调节的协同脱硝控制方法及系统。

背景技术：

1、氮氧化物（nox）是一种大气污染物，可以在大气环境中形成光化学烟雾和酸雨，还会对生态环境、工业设备及人体健康造成危害，如一氧化氮（no）、二氧化氮（no2）、一氧化二氮（n2o）及其混合物等。由于垃圾焚烧及火力发电等过程中会产生氮氧化物，因此，需要对垃圾焚烧产生的烟气进行脱硝控制，以降低排放至大气环境中烟气的氮氧化物含量。

2、烟气脱硝技术可以包括选择性非催化还原脱硝（selective non-catalyticreduction，sncr）和选择性催化还原脱硝（selective catalytic reduction，scr）两种模式。其中，sncr模式可通过向炉膛喷射氨水或尿素等还原剂来降低烟气中的nox浓度；scr模式则通过催化剂促进nh3与nox反应，降低烟气中的nox浓度的同时，提高脱硝效率。

3、然而，上述脱硝控制方式采用固定nox设定值控制，并且为防止nox超标，会过度喷氨，导致氨水消耗增加。同时，上述脱硝控制方式难以根据负荷波动和现场工况动态调整nox控制目标，较大程度依赖人工经验控制，缺乏有效的小时均值纠偏机制。此外，sncr与scr之间缺少协同控制策略，容易造成scr长期高负荷运行及氨逃逸风险增加，降低脱硝控制过程的稳定性。

技术实现思路

1、有鉴于此，本技术实施例提供一种基于氮氧化物均值动态调节的协同脱硝控制方法及系统，以解决脱硝控制过程稳定性低的问题。

2、根据本技术的第一方面，提供一种基于氮氧化物均值动态调节的协同脱硝控制方法，所述方法包括：

3、获取当前运行数据，所述当前运行数据包括氮氧化物浓度的目标均值、当前均值以及当前时间；

4、根据所述当前运行数据实时计算所述氮氧化物浓度的折算目标值；

5、设定预警时间，所述预警时间用于表示在距离整点监测周期结束前的预警时长；

6、基于所述预警时间、所述当前均值以及所述折算目标值设定第一浓度目标值，所述第一浓度目标值用于表征在选择性非催化还原脱硝控制过程中的氮氧化物浓度目标值；

7、获取有效性评价指标，以及根据所述有效性评价指标设定第二浓度目标值，所述有效性评价指标是在根据所述第一浓度目标值执行选择性非催化还原脱硝控制后测定的运行数据；所述第二浓度目标值用于表征在选择性催化还原脱硝控制过程中的氮氧化物浓度目标值；

8、按照所述第一浓度目标值和所述第二浓度目标值生成控制参数，所述控制参数包括选择性非催化还原脱硝控制过程的氨水阀门开度和/或选择性催化还原脱硝控制过程的氨水阀门开度。

9、在一些实施例中，根据所述当前运行数据实时计算所述氮氧化物折算目标值，包括：

10、获取固定常数，所述固定常数为监测周期长度的总监测间隔数；

11、计算所述固定常数与所述目标均值的乘积，得到第一中间值；

12、计算所述当前均值与所述当前时间的乘积，得到第二中间值，所述当前时间为当前时刻距离本监测周期整点的时间；

13、计算所述固定常数与所述当前时间的差值，得到第三中间值；

14、根据所述第一中间值、所述第二中间值以及所述第三中间值计算所述折算目标值，所述折算目标值等于所述第一中间值与所述第二中间值的差值除以所述第三中间值。

15、在一些实施例中，设定预警时间，包括：

16、获取预警影响参数，所述预警影响参数包括锅炉负荷、氮氧化物变化速率以及环保限值中的至少一种；

17、根据所述预警影响参数动态设置所述预警时间；

18、基于所述预警时间设置当前控制模式，以及按照所述当前控制模式重设所述折算目标值。

19、在一些实施例中，基于所述预警时间设置当前控制模式，包括：

20、从所述当前运行数据中提取所述当前时间；

21、在所述当前时间位于所述预警时间之外时，设置所述当前控制模式为常规控制模式，所述常规控制模式用于根据所述当前运行数据实时计算所述折算目标值；

22、在所述当前时间位于所述预警时间之内时，设置所述当前控制模式为高强度控制模式，所述高强度控制模式用于对所述氮氧化物浓度的折算目标值进行动态收紧。

23、在一些实施例中，基于所述预警时间、所述当前均值以及所述折算目标值设定第一浓度目标值，包括：

24、对比所述当前时间与所述预警时间；

25、在所述当前时间位于所述预警时间之外时，将所述折算目标值设置为所述第一浓度目标值；

26、在所述当前时间位于所述预警时间之内时，通过对比所述当前均值和所述折算目标值设置目标修正策略，以及按照所述目标修正策略确定所述第一浓度目标值。

27、在一些实施例中，通过对比所述当前均值和所述折算目标值设置目标修正策略，以及按照所述目标修正策略确定所述第一浓度目标值，包括：

28、对比所述当前均值和所述折算目标值；

29、在所述当前均值小于所述折算目标值时，设置所述第一浓度目标值为所述目标均值；

30、在所述当前均值大于或等于所述折算目标值时，根据所述当前均值与所述折算目标值的第一偏差量确定所述目标修正策略，以及按照所述目标修正策略设置所述第一浓度目标值；其中，所述目标修正策略用于采用保守修正策略或强化修正策略降低所述折算目标值。

31、在一些实施例中，根据所述当前均值与所述折算目标值的第一偏差量确定所述目标修正策略，以及按照所述目标修正策略设置所述第一浓度目标值，包括：

32、获取裕量修正系数；

33、根据所述裕量修正系数和所述折算目标值计算修正折算目标值，所述修正折算目标值为所述裕量修正系数与所述折算目标值的乘积；

34、在所述当前均值小于所述修正折算目标值时，确定所述目标修正策略为所述保守修正策略，以及按照所述保守修正策略设置所述第一浓度目标值为所述目标均值与第一数值的乘积，所述第一数值小于1；

35、在所述当前均值大于或等于所述修正折算目标值时，确定所述目标修正策略为所述强化修正策略，以及采用强化修正策略降低所述折算目标值，以设置所述第一浓度目标值。

36、在一些实施例中，采用强化修正策略降低所述折算目标值，以设置所述第一浓度目标值，包括：

37、根据所述折算目标值和所述预警时间计算理论可调上限；

38、在所述当前均值小于所述理论可调上限时，设置所述第一浓度目标值为所述折算目标值与第二数值的乘积，所述第二数值小于所述第一数值。

39、在所述当前均值大于或等于所述理论可调上限时，放弃当前监测周期的纠偏过程，并设置下一个监测周期的所述第一浓度目标值为所述目标均值。

40、在一些实施例中，获取有效性评价指标，以及根据所述有效性评价指标设定第二浓度目标值，包括：

41、定义有效性评价指标，所述有效性评价指标包括实测浓度值和所述当前均值中的至少一个；

42、根据所述裕量修正系数和所述折算目标值计算有效性阈值，所述有效性阈值为所述裕量修正系数和所述折算目标值的乘积；

43、在任一个所述有效性评价指标达到所述有效性阈值时，获取出口氨折算浓度，以及按照所述出口氨折算浓度设置补偿控制策略，其中，所述补偿控制策略为第一补偿策略或第二补偿策略，所述第一补偿策略用于在所述出口氨折算浓度大于氨排放标准时，将氨水阀门开度切换至预设限制值；所述第二补偿策略用于在所述出口氨折算浓度小于或等于氨排放标准时，基于所述预警时间、所述当前均值以及所述折算目标值设定第二浓度目标值。

44、根据本技术的第二方面，提供一种基于氮氧化物均值动态调节的协同脱硝控制系统，所述系统包括：

45、数据监测模块，用于获取当前运行数据，所述当前运行数据包括氮氧化物浓度的目标均值、当前均值以及当前时间；

46、目标值计算模块，用于根据所述当前运行数据实时计算所述氮氧化物浓度的折算目标值；

47、预警时间设置模块，用于设定预警时间，所述预警时间用于表示在距离整点监测周期结束前的预警时长；

48、第一设定模块，用于基于所述预警时间、所述当前均值以及所述折算目标值设定第一浓度目标值，所述第一浓度目标值用于表征在选择性非催化还原脱硝控制过程中的氮氧化物浓度目标值；

49、第二设定模块，用于获取有效性评价指标，以及根据所述有效性评价指标设定第二浓度目标值，所述有效性评价指标是在根据所述第一浓度目标值执行选择性非催化还原脱硝控制后测定的运行数据；所述第二浓度目标值用于表征在选择性催化还原脱硝控制过程中的氮氧化物浓度目标值；

50、控制模块，用于按照所述第一浓度目标值和所述第二浓度目标值生成控制参数，所述控制参数包括选择性非催化还原脱硝控制过程的氨水阀门开度和/或选择性催化还原脱硝控制过程的氨水阀门开度。

51、借由上述技术方案，本技术实施例提供一种基于氮氧化物均值动态调节的协同脱硝控制方法及系统，所述方法在获取当前运行数据后，可以根据当前运行数据实时计算氮氧化物浓度的折算目标值，并设定预警时间。再基于预警时间、当前均值以及折算目标值设定第一浓度目标值。然后获取有效性评价指标，以及根据有效性评价指标设定第二浓度目标值，再按照第一浓度目标值和第二浓度目标值生成控制参数。所述方法可以通过动态设定sncr与scr脱硝控制的浓度目标值，同时采用sncr优先与scr补偿的协同控制策略，对出口氮氧化物浓度进行闭环控制，在满足环保要求的前提下，实现氨水投加量的精细化控制，降低氨逃逸风险及物料消耗，提高脱硝控制过程的稳定性。

52、上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的具体实施方式。