CN103432859A - 垃圾焚烧厂烟气处理中脱酸剂喷入量调节的前馈补偿装置 - Google Patents

垃圾焚烧厂烟气处理中脱酸剂喷入量调节的前馈补偿装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及垃圾焚烧厂烟气处理中脱酸剂喷入量调节的前馈补偿装置。目的是提供的前馈补偿装置应能使烟囱烟气酸性指标的瞬时超标情况减少，基本满足脱酸剂喷入量自动调节，减轻操作员工作量，同时在保证指标合格的前提下节省脱酸剂的消耗。技术方案是：垃圾焚烧厂烟气处理中脱酸剂喷入量调节的前馈补偿装置，其特征在于：所述前馈补偿装置由信号测量变送获取装置和基于PLC的前馈控制器组成，信号测量变送获取装置的两个采样端分别连接在脱酸塔的烟气分配器前后两端的烟气入口和烟气出口，信号测量变送获取装置的信号输出端连接至所述前馈控制器，前馈控制器与控制脱酸剂喷入量的脱酸主控制器连接。

Description

垃圾焚烧厂烟气处理中脱酸剂喷入量调节的前馈补偿装置
技术领域
本发明涉及垃圾焚烧发电厂的烟气净化处理***，具体涉及一种脱酸剂喷入量调节，该装置是基于脱酸塔入口烟气流量扰动的简易的前馈补偿装置，有助于脱酸***减少烟气酸性指标瞬时超标次数。
背景技术
目前，中小型垃圾电厂烟气净化脱酸控制中常用控制方法是：脱酸剂的喷入量是根据出口烟气酸性指标浓度的反馈值与设定值的偏差来调节的。当燃烧负荷瞬间大幅变化时，这种反馈控制由于出口烟道测量值的滞后很难克服酸性指标的瞬时超标。如果将能反应燃烧负荷变化的脱酸塔入口烟气流量变化作为扰动，对脱酸剂喷入量加入前馈补偿调节，就可以改善控制性能。
在正常稳定工况下，常用的反馈控制是可以控制酸性指标的，这时如果加入的前馈控制输出值有瞬时抖动，将会对调节有一定的影响，同时增加了脱酸剂喷入量调节执行器的晃动，影响其寿命。这就希望加入的前馈补偿装置在正常工况时，不起补偿作用；而当燃烧负荷大幅变化时，能迅速对脱酸塔入口烟气流量变化作出补偿输出。
发明内容
本发明的目的是克服上述背景技术中的不足，提供一种适用于垃圾焚烧厂烟气净化处理***中脱酸剂喷入量调节的前馈补偿装置，该前馈补偿装置应能使烟囱烟气酸性指标的瞬时超标情况减少，基本满足脱酸剂喷入量自动调节，减轻操作员工作量，同时在保证指标合格的前提下节省脱酸剂的消耗。
为实现以上目的，本发明采用了以下的技术方案：
垃圾焚烧厂烟气处理中脱酸剂喷入量调节的前馈补偿装置，其特征在于：所述前馈补偿装置由信号测量变送获取装置和基于PLC的前馈控制器组成，信号测量变送获取装置的两个采样端分别连接在脱酸塔的烟气分配器前后两端的烟气入口和烟气出口，信号测量变送获取装置的信号输出端连接至所述前馈控制器，前馈控制器与控制脱酸剂喷入量的脱酸主控制器连接。
所述信号测量变送获取装置的两个采样端分别通过引压管连接至所述烟气入口以及烟气出口，并且两个采样端的引压管在烟气入口以及烟气出口内的管口均朝下布置以防止烟尘堵塞。
所述信号测量变送获取装置为差压变送器。
本发明的工作原理是：信号测量变送获取装置对脱硫塔的烟气分配器前后两端进行采样，获得烟气分配器前端和后端的差压信号后，送入前馈控制器进行一下数字滤波和数据运算处理（如图2所示）：
1．在滤波器1中进行动态调整滤波系数的一阶数字滤波；
根据以下公式Y(n)=αX(n)+(1-α)Y(n-1)，式中：α=滤波系数；X(n)=本次采样值；Y(n-1)=上次滤波输出值；Y(n)=本次滤波输出值，将本次采样数值X(n)与前一次滤波值Y(n-1)相减，定义为差值，调整的原理如下：
a)当连续两次差值有正有负时，说明数据在抖动，将滤波系数清零，忽略本次新采样值；
b)当连续两次差值同为正或同为负时，说明数据在持续向一个方向变化时，逐渐提高滤波系数；(滤波系数α最大值<1)；
c)当数据变化较快(差值>加速反应阀值)时，加速提高滤波系数(滤波系数α最大值<1)；
滤波结果：当输入数据趋于稳定在一个固定的点上下振荡时，滤波结果趋于平稳；当输入数据快速变化时，滤波结果及时跟进。
2．数据运算；
如图2所示，烟气分配器的差压数据经过前馈控制器中的滤波器1后，送入开方运算器2；经过对实际运行工况反复观察统计，得出正常稳定工况下烟气分配器差压值3，送入开方运算器4；将开方运算器2结果送入除法器5的被除数端，将开方运算器4结果送入除法器5的除数端；除法器5的结果送入数据校正器；
烟气分配器的差压数据经过以上动态调整滤波系数的一阶滤波和数据运算后，在正常稳定工况下，从除法器5计算出来的数据稳定在数值1附近了。
3．数据修正，包括以下两种校正方式：
1）单位时间内的最大变化量校正：
先确定两次运算周期允许的最大偏差值为A(0<A<0.1)），对每次除法器送来的数据进行判断：如果除法器5的计算结果>上次值+A，则本次值=上次值+A；如果除法器5的计算结果<上次值-A，则本次值=上次值-A；如果上次值-A<除法器5的结果<上次值+A，则本次值=除法器5的结果。
2）数据最大值和最小值校正；
当变化量校正后的数据如果超出最大值C2，则由C2代替校正器输出值；如果数据小于最小值C1，则由C1代替校正器输出值；(0<C1<1<C2<2)；
如图3所示，在完成以上数字滤波和数据运算处理后，本前馈补偿装置的输出信号与脱酸反馈控制器（即脱酸主控制器）的输出信号通过乘法器运算后，经过量程转换，可用于调节脱酸剂喷入量。
本发明的有益效果是：本前馈补偿装置可以与控制烟气酸性指标偏差的脱酸主控制器组成前馈、反馈复合控制***，对脱酸剂的喷入量进行前馈反馈复合控制，调节脱酸剂喷入量，有助于减少烟气酸性指标瞬时超标次数，降低成本；本前馈补偿装置的特点是在正常工况时，不起补偿作用；而当进入脱酸塔的烟气流量大幅变化偏离正常值时，能迅速对烟气流量变化作出补偿输出；从实际运行情况来看，烟囱烟气酸性指标瞬时超标减少，基本满足脱酸剂喷入量自动调节、减轻操作员工作量，同时在保证指标合格的前提下节省脱酸剂的消耗。
附图说明
图1是本发明的主视结构示意图。
图2是前馈控制器的工作原理图。
图3是前馈控制器与脱酸主控制器的工作原理示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图，对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。
如图1所示，垃圾焚烧厂烟气处理中脱酸剂喷入量调节的前馈补偿装置，由信号测量变送获取装置A1和基于PLC的前馈控制器A2组成，信号测量变送获取装置的两个采样端分别连接在脱酸塔A4的烟气分配器A3前后两端的烟气入口A5和烟气出口A6（烟气出口伸入脱酸塔内），信号测量变送获取装置的信号输出端连接至所述前馈控制器，前馈控制器与控制脱酸剂喷入量的脱酸主控制器连接。
作为优先，所述信号测量变送获取装置的两个采样端分别通过引压管连接至所述烟气入口以及烟气出口，考虑到防止烟道中烟尘堵塞引压管，两个采样端的引压管的管口在烟气入口内向下倾斜安装，在烟气出口内垂直向下安装。用DN50管从烟气入口以及烟气出口引出后，再加上防堵取样器，接引压管至信号测量变送获取装置。上述信号测量变送获取装置推荐采用差压变送器，优选高精度的ROSEMOUNT3051CD系列。
上述前馈补偿装置和差压变送器均可外购获得，前馈补偿装置对差压变送器送入信号的处理过程由软件完成，该软件由普通软件人员编写。

Claims (3)

1.垃圾焚烧厂烟气处理中脱酸剂喷入量调节的前馈补偿装置，其特征在于：所述前馈补偿装置由信号测量变送获取装置（A1）和基于PLC的前馈控制器（A2）组成，信号测量变送获取装置的两个采样端分别连接在脱酸塔（A4）的烟气分配器（A3）前后两端的烟气入口（A5）和烟气出口（A6），信号测量变送获取装置的信号输出端连接至所述前馈控制器，前馈控制器与控制脱酸剂喷入量的脱酸主控制器连接。
2.根据权利要求1所述的垃圾焚烧厂烟气处理中脱酸剂喷入量调节的前馈补偿装置，其特征在于：所述信号测量变送获取装置的两个采样端分别通过引压管连接至所述烟气入口以及烟气出口，并且两个采样端的引压管在烟气入口以及烟气出口内的管口均朝下布置以防止烟尘堵塞。
3.根据权利要求1或2所述的垃圾焚烧厂烟气处理中脱酸剂喷入量调节的前馈补偿装置，其特征在于：所述信号测量变送获取装置为差压变送器。
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