一种火电机组除尘脱硫协同控制系统的制作方法

本发明属于协同控制领域，涉及火电机组除尘脱硫协同控制技术，具体是一种火电机组除尘脱硫协同控制系统。

背景技术：

1、火电机组是一种利用化石燃料或可燃物质燃烧产生的热能来驱动发电机发电的装置；火电机组在进行发电的过程中会产生烟尘和二氧化硫，因此需要对火电机组进行除尘脱硫的操作；除尘能够有效去除烟气中的粉尘，减轻空气中的悬浮颗粒物污染，改善空气质量，降低雾霾等环境问题；脱硫主要是减少二氧化硫排放，通过脱硫，能够有效抑制酸雨的形成和扩散；并且实施除尘脱硫可以减少烟尘和二氧化硫对人体健康的威胁；对火电机组的除尘和脱硫进行协同控制能够共享部分设备的能源，避免单独处理造成的重复投资和能耗，提高整个环保处理环节的综合效率；因此，对火电机组进行除尘脱硫的协同控制是非常重要的。

2、现有技术(公开号为cn113379100a的发明专利申请)公开了一种火电机组脱硫系统和除尘系统协同优化的设定方法，该方法通过计算固定时间内锅炉的单耗，检测所述固定时间内烟气中的二氧化硫和粉尘颗粒物的排放量来设定合理的脱硫系统和除尘系统出力分配，把除尘器和湿法脱硫协同控制，整体考虑综合除尘效果，在保证二氧化硫和烟尘达到排放的前提下，合理分配除尘器和脱硫系统的分段出力，充分发挥脱硫装置自身的洗尘效果；然而，现有技术根据固定时间内烟气中的二氧化硫和粉尘颗粒物的排放量来确定脱硫系统和除尘系统的出力分配，未考虑系统对能源的消耗，可能会导致消耗的能源过多，使整个系统的节能降耗和环保没有达到标准。

3、本发明提供了一种火电机组除尘脱硫协同控制系统，以解决以上技术问题。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一；为此，本发明提出了一种火电机组除尘脱硫协同控制系统，用于解决现有技术未考虑系统对能源的消耗，可能会导致消耗的能源过多，使整个系统的节能降耗和环保没有达到标准的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明的第一方面提供了一种火电机组除尘脱硫协同控制系统，包括：分析处理模块，以及与之相连的数据采集模块、协同控制模块；

3、数据采集模块：通过与之相连的数据传感器采集烟气的实时浓度数据，对实时浓度数据进行预处理，并将预处理后的实时浓度数据传输至分析处理模块；其中，实时浓度数据包括实时烟尘浓度以及实时二氧化硫浓度；

4、分析处理模块：根据设定时间段内的实时浓度数据判断烟气是否达到排放标准，是，则直接对烟气进行排放；否，则生成预警信号；基于实时浓度数据分析得到除尘装置和脱硫装置的若干调整参数；计算若干调整参数的评估系数；根据评估系数和调整参数分析得到协同控制参数；

5、协同控制模块：基于预警信号和协同控制参数对除尘装置和脱硫装置进行调整，对处理后的烟气进行检测得到处理数据；基于处理数据判断烟气是否达到排放标准，是，则对烟气进行排放；否，则重新对烟气进行处理；其中，处理数据包括处理烟尘浓度以及处理二氧化硫浓度。

6、优选的，所述分析处理模块分别与数据采集模块、协同控制模块通信和/或电气连接；所述数据采集模块与若干数据传感器通信和/或电气连接；所述协同控制模块分别与除尘装置、脱硫装置通信和/或电气连接。

7、优选的，所述对实时浓度数据进行预处理，包括：

8、调取实时浓度数据，判断实时浓度是否包含所有子数据；是，则将实时浓度数据直接进行传输；否，则人工对缺失的子数据进行补充，再将补充后的实时浓度数据进行传输；其中，子数据为实时烟尘浓度或实时二氧化硫浓度。

9、本发明对实时浓度数据进行预处理，将缺失的子数据进行人工补充；能够确保采集数据的完整性，有利于后续对实时浓度数据进行分析。

10、优选的，所述根据设定时间段内的实时浓度数据判断烟气是否达到排放标准，包括：

11、调取设定时间段内实时浓度数据中的实时烟尘浓度，判断实时烟尘浓度是否小于标准烟尘浓度，是，则对二氧化硫浓度进行分析；否，则生成预警信号；

12、调取设定时间段内实时浓度数据中的实时二氧化硫浓度，判断实时二氧化硫浓度是否小于标准二氧化硫浓度，是，则直接对烟气进行排放；否，则生成预警信号。

13、需要说明的是，标准烟尘数据和标准二氧化硫数据根据排放标准设定的，两者均小于等于排放标准。

14、本发明对火电机组产生的烟气进行分析，将实时烟尘浓度和实时二氧化硫浓度分别与标准浓度进行对比，当两者均小于标准浓度时，直接对烟尘进行排放；有利于避免没有达到排放标准的烟气进行排放，危害人类身体健康。

15、优选的，所述基于实时浓度数据分析得到除尘装置的若干调整参数，包括：

16、调取实时浓度数据中的实时烟尘浓度，计算实时烟尘浓度和标准烟尘浓度之间的烟尘差值；将烟尘差值与除尘参数调整表进行匹配，得到对应的若干除尘参数；其中，除尘参数调整表根据历史数据生成。

17、需要说明的是，将实时烟尘浓度减去标准烟尘浓度得到烟尘差值，因实时烟尘浓度大于等于标准烟尘浓度，则烟尘差值不可能为负数。

18、本发明根据实时烟尘浓度和标准烟尘浓度得到烟尘差值，将烟尘差值与除尘参数调整表进行匹配，得到对应的若干除尘参数，能够为后续选择最优除尘参数提供了依据。

19、优选的，所述基于实时浓度数据分析得到脱硫装置的若干调整参数，包括：

20、调取实时浓度数据中的实时二氧化硫浓度，计算实时二氧化硫浓度和标准二氧化硫浓度之间的浓度差值；将浓度差值与脱硫参数调整表进行匹配，得到对应的若干脱硫参数；其中，脱硫参数调整表根据历史数据生成；

21、调取若干除尘参数，将若干除尘参数和脱硫参数进行匹配得到调整参数。

22、需要说明的是，将实时二氧化硫浓度减去标准二氧化硫浓度得到浓度差值，因实时二氧化硫浓度始终大于等于标准二氧化硫浓度，则浓度差值不可能为负数。

23、本发明根据实时二氧化硫浓度和标准二氧化硫浓度得到浓度差值，将浓度差值与脱硫参数调整表进行匹配，得到对应的若干脱硫参数，能够为后续选择最优脱硫参数提供了依据。

24、优选的，所述将若干除尘参数和脱硫参数进行匹配得到调整参数，包括：

25、根据烟尘差值和若干除尘参数获取若干除尘参数对应的除尘时间；基于浓度差值和若干脱硫参数获取若干脱硫参数对应的脱硫时间；

26、将相同的除尘时间和脱硫时间进行匹配得到处理时间，根据处理时间将对应的除尘参数和脱硫参数整合成调整参数。

27、本发明将相同的除尘时间和脱硫时间进行匹配得到处理时间，根据处理时间将除尘参数和脱硫参数整合成调整参数，能够将除尘参数和脱硫参数进行整合，有利于后续对整体步骤进行分析。

28、优选的，所述计算若干调整参数的评估系数，包括：

29、调取调整参数对应的处理时间，获取调整参数的处理能耗；将处理时间和处理能耗分别标记为ct、nh；

30、通过公式px＝(α×nh+β×ct)/(ct×nh)计算得到调整参数的评估系数px；其中，α和β是大于0的比例系数。

31、本发明根据调整参数对应的处理时间和处理能耗计算若干调整参数的评估系数，能够对若干调整参数进行评估，有利于为后续选择最优的调整参数奠定了基础。

32、优选的，所述根据评估系数和调整参数分析得到协同控制参数，包括：

33、调取若干调整参数对应的评估系数，将调整参数按照评估系数由大到小进行排序，得到参数排序表；选择参数排序表的首位调整参数作为协同控制参数。

34、本发明根据评估系数将调整参数进行排序，得到参数排序表；根据参数排序表选择最优的调整参数作为协同控制参数，能够选择处理时间少，能耗低的调整参数对设备进行控制，有利于在提高处理烟气效率的同时节约能耗。

35、优选的，所述基于处理数据判断烟气是否达到排放标准，包括：

36、调取处理数据中的处理烟尘浓度，判断处理烟尘浓度是否小于标准烟尘浓度；是，则对处理二氧化硫浓度进行检测；否，则重新对烟气进行处理；

37、调取处理数据中的处理二氧化硫浓度，判断处理二氧化硫浓度是否小于标准二氧化硫浓度；是，则将烟气进行排放；否，则重新对烟气进行处理。

38、本发明分别对处理数据中的处理烟尘浓度和处理二氧化硫浓度进行检测，当两者均小于标准数据时，则对烟气进行排放；否则，重新对烟气进行处理；能够对处理后的烟气进行检测，避免未达到排放标准的烟气排放，污染环境。

39、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

40、1.本发明采集实时浓度数据，对实时浓度数据进行预处理，能够将不完整的实时浓度数据进行补充，有利于保障数据的完整性；将实时浓度数据与标准数据进行比较，当实时浓度数据均小于标准数据时，则直接将烟气进行排放，能够将达到排放标准的烟气进行排放，有利于避免没有达到标准的烟气排放污染环境；计算实时浓度数据与标准数据之间的差值，根据差值得到若干调整参数；有利于将除尘和脱硫的参数进行结合，为后续对系统的整体进行评估奠定了基础。

41、2.本发明根据若干调整参数的处理时间和处理能耗计算得到评估系数，将若干调整参数按照评估系数由大到小进行排序，得到参数排序表；选择参数排序表的首位调整参数作为协同控制参数；能够选择处理时间少，能耗低的调整参数对设备进行控制，有利于在提高处理烟气效率的同时节约能耗；基于协同控制参数控制除尘装置和脱硫装置对烟气进行处理，对处理后的烟气进行检测，当烟气没有达到排放标准时，重新对烟气进行处理；能够避免没有达标的烟气进行排放，有利于保护环境。