电厂SCR脱硝系统建模与优化控制

发布时间：2017-05-04 01:11

  本文关键词：电厂SCR脱硝系统建模与优化控制，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着火电机组总装机容量的增加,烟气中NOx对环境造成的污染日益严重,烟气脱硝已成为火电厂生产中必不可少的环节。在烟气脱硝技术中,SCR脱硝技术最为成熟,应用也最为广泛。近年来,电厂仿真系统已经成为员工培训的主要手段之一,但是大多数仿真系统中并不具备完善的脱硝系统模型算法。因此,对电厂SCR脱硝系统建模和优化控制进行研究具有很大的实际意义。本文分别采用机理建模法和试验建模法对脱硝系统进行建模,并进行了相应的验证。在机理建模和验证部分,首先建立了SCR脱硝反应器等六个设备或流程的机理模型;然后根据机理模型编写模型算法,并将算法导入STS仿真系统支撑平台算法库,与原有的模型算法相结合,搭建出整套SCR脱硝系统的模型,并采用和所研究电厂相同的控制逻辑和过程画面构成完整的脱硝仿真系统;最后基于该仿真系统对模型的准确性进行了验证。在试验建模和验证部分,基于现场数据建立了脱硝反应器的BP神经网络模型,并采用现场数据对模型的准确性进行了测试,其中包括数据选取、数据预处理、输入输出量确定、模型结构确定、模型训练和模型测试六步。验证结果表明,通过两种方法所建立的脱硝系统模型是准确的,能够正确地反映出脱硝系统的动静态特性。本文中脱硝系统的优化控制主要是基于由机理模型构成的脱硝仿真系统对供氨调门主、副控制器的PID参数进行优化。首先对控制逻辑进行分析、观察初始参数控制效果;然后仿照工程实际,用阶跃响应法求取相应环节的传递函数;最后基于标准粒子群算法对PID参数进行寻优。用得到的最优参数替换仿真系统控制器中的初始参数,发现控制效果较优化前有了极大的改善,这对实际脱硝系统的优化控制有很大的参考价值。
【关键词】：SCR脱硝系统 机理建模 试验建模 优化控制
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X773
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 引言10-11
• 1.2 脱硝技术的分类和发展概况11-13
• 1.3 脱硝系统优化控制的意义13
• 1.4 本文研究的主要内容13-15
• 第2章 SCR脱硝系统流程15-23
• 2.1 SCR脱硝系统布置工艺15-16
• 2.2 SCR脱硝系统子系统介绍16-21
• 2.2.1 液氨储存系统16-18
• 2.2.2 液氨蒸发系统18-19
• 2.2.3 SCR脱硝反应系统19-21
• 2.3 SCR脱硝原理21-22
• 2.4 本章小结22-23
• 第3章 SCR脱硝系统建模23-48
• 3.1 建模方法23-24
• 3.2 SCR脱硝系统机理建模及仿真验证24-42
• 3.2.1 SCR脱硝系统机理建模24-38
• 3.2.2 SCR脱硝系统机理模型仿真验证38-42
• 3.3 SCR脱硝系统试验建模及特性验证42-47
• 3.3.1 SCR脱硝反应器试验建模42-45
• 3.3.2 SCR脱硝反应器试验模型特性验证45-47
• 3.4 本章小结47-48
• 第4章 脱硝系统优化控制48-60
• 4.1 脱硝系统的逻辑分析48-51
• 4.2 被控系统的辨识51-56
• 4.2.1 阶跃响应的获取51-53
• 4.2.2 由阶跃响应确定传递函数53-56
• 4.3 基于粒子群算法的PID参数优化56-59
• 4.3.1 粒子群优化算法56-57
• 4.3.2 目标函数的选取57-58
• 4.3.3 PSO优化算法设计58-59
• 4.3.4 优化效果对比59
• 4.4 本章小结59-60
• 第5章 结论与展望60-62
• 5.1 全文工作总结60
• 5.2 展望60-62
• 参考文献62-65
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果65-66
• 致谢66

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3 见习记者 吴松;环保新政 提升脱硝产业迎新机遇[N];中国经济导报;2011年

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