智能调控型煤粉炉烟气脱硫脱硝除尘方法、系统及存储介质与流程

本技术涉及煤粉炉烟气脱硫脱硝的，尤其是涉及一种智能调控型煤粉炉烟气脱硫脱硝除尘方法、系统及存储介质。

背景技术：

1、煤粉炉排放烟气中的二氧化硫（so2）、氮氧化物（nox）以及颗粒物等污染物。通常由脱硫装置、脱硝装置和除尘装置三大核心部分组成煤粉炉烟气脱硫脱硝除尘系统。

2、脱硫装置主要用于去除烟气中的二氧化硫（so2）。常见的脱硫技术包括湿法脱硫和干法脱硫两大类，其中湿法脱硫因其高效性而得到广泛应用。湿法脱硫中，石灰石-石膏法脱硫工艺是最常见的技术之一。该技术利用石灰石浆液作为脱硫剂，与烟气中的so2在吸收塔内发生化学反应，生成石膏等副产品，从而实现脱硫目的。

3、脱硝装置则用于去除烟气中的氮氧化物（nox）。当前主流的脱硝技术包括选择性催化还原法（scr）和选择性非催化还原法（sncr）两种。scr技术通过在催化剂的作用下，利用氨气（nh3）或尿素等还原剂将nox还原为氮气（n2）和水（h2o）。而sncr技术则不需要催化剂，直接在高温条件下将还原剂喷入烟气中，与nox发生还原反应。两种技术各有优缺点，具体选择需根据实际情况而定。

4、除尘装置用于去除烟气中的颗粒物。常见的除尘设备包括静电除尘器和布袋除尘器。静电除尘器利用电场作用使气体电离，从而使粉尘颗粒带上电荷，并在电场力的作用下被收集到极板上。布袋除尘器则通过过滤布袋将烟气中的颗粒物截留下来。两种除尘设备各有特点，静电除尘器适用于处理大流量、高浓度的含尘烟气，而布袋除尘器则具有除尘效率高、适应性强等优点。

5、相关技术中，参照图1，煤粉炉烟气脱硫脱硝除尘系统包括煤粉炉1、脱硝装置（高温烟道2、烟气均布装置3、电动调节风门4、ggh换热器原烟气侧5、垂直烟道6喷氨格栅7、氨水供应装置8、氨水蒸发器9、再循环风力机10、静态混合器11、scr反应器12、ggh换热器净烟气侧13）、除尘装置14、脱硫装置15、风机16、烟囱17。

6、相关技术中的脱硫脱硝除尘技术，包括了脱硝装置、脱硫装置，以及除尘装置，虽然实现了一定的环保效果，但是，由于现有装置是通过将各种带有显示表盘或者显示屏的传感器，安装在脱硝装置、脱硫装置，以及除尘装置中的管道和反应装置中，在脱硝脱硫除尘的过程中，当某个传感器的指数超标时，即发生报警。当系统发生轻微堵塞或其他异常时，传感器一般不会发生报警，此时需要依靠人工的方式进行定期监测，并人工提前进行检修；因此，依靠人工的方式，不一定能够及时发生轻微异常的情况。

技术实现思路

1、为了有助于提高对脱硝脱硫除尘系统的控制效果，降低故障频率，减少人工的消耗，本技术提供一种智能调控型煤粉炉烟气脱硫脱硝除尘方法、系统及存储介质。

2、第一方面，本技术提供一种智能调控型煤粉炉烟气脱硫脱硝除尘方法，采用如下的技术方案：

3、一种智能调控型煤粉炉烟气脱硫脱硝除尘方法，基于脱硝装置、脱硫装置和除尘装置，方法包括：

4、获取脱硝装置中出口处的第一压力值和第一反应温度；

5、获取脱硫装置的入口的第四压力值和出口处的第五压力值，以及脱硫装置的第二反应温度；

6、获取除尘装置的入口的第二压力值和出口处的第三压力值；

7、获取风机的转速；

8、计算第二压力值和第一压力值的差值为第一压力差值；

9、计算第四压力值和第三压力值的差值为第二压力差值；

10、计算第五压力值和第四压力值的差值为第三压力差值；

11、利用加权平均的方式，计算总压力差值；总压力差值=a1×|第一压力差值|+a2×|第二压力差值|+a3×|第三压力差值|，其中，a1、a2和a3分别为|第一压力差值|、|第二压力差值|和|第三压力差值|对应的权值；

12、若总压力差值超过对应的阈值，则进行报警；若总压力差值未超过对应的阈值，根据总压力差值调节脱硝装置的第一反应温度、脱硫装置的第二反应温度和风机的转速的增幅或降幅；总压力差值越大，第一温度增幅越大，第二温度增幅越大，转速降幅越大；总压力差值越小，第一温度增幅越小，第二温度增幅越小，转速降幅越小；其中，增幅为相对于对应的初始预设值的增长幅值。

13、通过采用上述技术方案，通过对压力数据的实时数据采集与分析，实现了对烟气处理过程多个位置的压力监测，通过压力的监测；间接可以判断是否有堵塞或其他异常状况的发生；如果数据异常较大，则意味着可能发生损坏或较为严重的情况，存在需要人为检修；如果数据异常不大，则可以调节反应的温度，或者风机的转速的大小，以平衡脱硝脱硫除尘过程中，比如反应不充分或者其他不稳定的烟雾处理状态。比如，当系统发生轻微堵塞时，可以适当增大反应的温度，可以加快化学反应的速度，从而是的脱硝或者脱硫反应产生的气体量会更多，且减小风机的转速，从而从一定程度上给管道内增压，在气体流动的过程中，能够对轻微堵塞的部位形成一定的冲击力，实现冲刷的效果；当堵塞消失后，相应的差值也会减小，从而温度和风力也会相应的恢复到初始状态；通过上述控制方法，有助于减少对设备维修的概率；在一定程度上，能够延长设备的使用寿命。因此，根据实际需求动态调整脱硝温度、脱硫温度及风机的转速，以及监测频率，有效避免了资源浪费。设置压力差值的阈值，一旦超过则进行报警，提高了系统的安全性能。通过集成脱硝、除尘和脱硫三个关键环节的数据采集与智能调控，实现了对烟气处理过程的高效监控与自动调节。

14、可选地，方法还包括：

15、获取脱硝装置出口的第一流量值；

16、获取除尘装置出口的第二流量值；

17、获取脱硫装置出口的第三流量值；

18、根据第一流量值、第二流量值和第三流量值，利用加权平均的方式，计算出总流量值；总流量值=b1×第一流量值+b2×第二流量值+b3×第三流量值，其中，b1、b2和b3分别为第一流量值、第二流量值和第三流量值对应的权值；

19、若总流量值超过对应的流量阈值，则进行报警；若总流量值未超过对应的阈值，则根据总流量值的变化速度调节监测的频率，变化速度越快，监测的频率越高；变化的速度越慢，监测的频率越低。

20、通过采用上述技术方案，不仅考虑了压力差值的动态调控，还结合了流量值的实时监测与分析，使得系统能够更全面地掌握烟气处理过程的状态，并据此作出相应的调整。根据总流量值的变化速度自动调节监测频率，实现了对系统状态的灵活响应。当流量变化快时，增加监测频率以更及时地掌握系统动态；当流量变化慢时，降低监测频率以减少不必要的资源消耗。

21、可选地，方法还包括：

22、计算第二流量值与第一流量值的差值为第一流量差值的绝对值；

23、计算第三流量值与第二流量值的差值为第二流量差值的绝对值；

24、根据第一流量差值的绝对值和第二流量差值的绝对值，计算出总流量差值，总流量差值=第一流量差值的绝对值+第二流量差值的绝对值；

25、根据总流量差值调节流量阈值的大小，总流量差值越大，流量阈值越小；总流量差值越小，流量阈值越大。

26、通过采用上述技术方案，由于气体流量逐级流动的过程中，如果存在泄露的话，流量值是会逐渐减小的，因此，如果总流量差值的变化体现的是泄露情况的变化，从而可以动态调节流量阈值，从而便于及时发现问题，并解决问题，有助于减少对环境的污染。

27、可选地，方法还包括：

28、将设定时间段内总压力差值的数值的时域信号量转换为频域信号量；

29、若从频域信号量中匹配出异常频率，则对异常频率对应的幅值进行求和，得到异常量；

30、若异常量超过第一范围值，则进行报警；

31、若异常量未超过第一范围值，且超过第二范围值时，根据异常量的大小调节总压力差值的增幅；异常量越大，总压力差值的增幅越大；异常量越小，总压力差值的增幅越小。

32、通过采用上述技术方案，频域分析能够揭示信号中不易在时域中观察到的周期性或非周期性特征，有助于发现潜在的异常或故障模式。异常量的计算为系统提供了一个量化的指标，用于评估当前压力波动状态的严重程度。异常量越大，总压力差值的增幅越大；异常量越小，增幅越小。这种调节方式旨在通过微调系统参数来抑制异常波动的发展，避免其进一步恶化。因此，不仅能够提升系统的监测与调控能力，还能够增强系统的稳定性和可靠性。

33、可选地，方法还包括：

34、获取历史的电动调节风门的开度大小值和历史的垂直烟道内的流量值；

35、根据历史的开度大小值、历史的垂直烟道内的流量值和历史的第一流量值，建立第一函数关系；

36、实时获取的垂直烟道内的流量值，计算出理论第一流量值；

37、根据实时获取的第一流量值和理论第一流量值，计算出理想差值；

38、计算第一设定时间段内，理想差值的绝对值的和值的平均值；

39、当理想差值的和值的平均值超过对应的平均阈值，则进行报警；

40、当理想差值的和值的平均值的加速度超过对应的加速度阈值，则缩短第一设定时间的时长。

41、通过采用上述技术方案，理想差值反映了实际流量与预测流量之间的偏差，是评估系统运行状态和进行调控的重要依据。当这个平均值超过对应的平均阈值时，说明系统流量偏差较大，可能存在堵塞、泄漏或其他异常情况，此时触发报警机制。计算理想差值和值的平均值的加速度，即其变化率。当这个加速度超过对应的加速度阈值时，说明流量偏差正在迅速变化，系统可能需要更快速的响应。

42、可选地，方法还包括：

43、获取除尘装置中的第一震动参数，拟合第一震动参数对应的第一震动曲线；

44、将时域的第一震动参数对应的信号转换为频域的第一震动参数的信号；

45、计算出频域的第一震动参数对应的第一功率谱密度；

46、如果第一功率谱密度超过对应的功率阈值，则进行报警；

47、否则，根据第一功率谱密度调节风机的转速，所述第一功率谱密度越大，所述风机的转速越大；所述第一功率谱密度越小，所述风机的转速越小。

48、通过采用上述技术方案，功率谱密度（psd）是描述信号功率随频率变化的物理量。通过计算psd，可以了解震动信号中各个频率成分的能量大小，从而判断除尘装置的震动状态是否正常。根据经验或设备要求设定一个功率阈值。当计算出的psd超过这个阈值时，说明除尘装置的震动异常，可能存在故障或损坏的风险，此时触发报警机制，提醒操作人员进行检查和维护。如果psd在正常范围内，说明除尘装置运行稳定。此时，可以根据psd的大小动态调节风机的转速。psd越大，说明除尘装置可能需要更多的风量来维持稳定运行，因此提高风机转速；psd越小，则适当降低风机转速以节约能源。同时，需要注意风机的转速有数值范围限制，避免过快或过慢导致设备损坏或效率下降。

49、风机的转速有数值范围限制。

50、可选地，方法还包括：

51、获取再循环风力机的转速；

52、获取静态混合器处的第二震动参数，拟合第二震动参数对应的第二震动曲线；

53、将时域的第二震动参数对应的信号转换为频域的第二震动参数的信号；

54、计算出频域的第二震动参数对应的第二功率谱密度；

55、如果第二功率谱密度超过对应的功率阈值，则进行报警；

56、否则，根据第二功率谱密度调节再循环风力机的转速，所述第二功率谱密度越大，所述再循环风力机的转速越大；所述第二功率谱密度越小，所述再循环风力机的转速越小。

57、通过采用上述技术方案，如果第二功率谱密度在正常范围内，说明静态混合器运行稳定。此时，可以根据第二功率谱密度的大小动态调节再循环风力机的转速。具体地，第二功率谱密度越大，说明可能存在烟雾的轻微堵塞，静态混合器可能需要更多的风量来对轻微堵塞的部位进行冲刷，从而能够维持稳定运行或提高其处理效率，因此提高再循环风力机的转速；反之，则适当降低转速以节约能源。通过对再循环风力机和静态混合器震动状态的实时监测与调控，可以进一步提升煤粉炉烟气处理系统的稳定性和效率，降低故障率和运行成本。

58、再循环风力机的转速有数值范围限制。

59、可选地，方法还包括：

60、根据第一流量差值调节a1的大小，第一流量差值越大，a1越大；第一流量差值越小，a1越小；

61、根据第二流量差值调节a2的大小；第二流量差值越大，a2越大；第二流量差值越小，a2越小。

62、通过采用上述技术方案，根据第一流量差值的大小动态调节某个控制参数a1。当第一流量差值增大时，说明实际流量偏离设定流量的程度增加，此时需要增大a1的值以加强相应的控制作用，比如增加风机转速或调整阀门开度等，以减小流量偏差。反之，当第一流量差值减小时，适当减小a1的值，以保持系统的稳定运行并避免过度控制。与a1的调节类似，根据第二流量差值的大小动态调节另一个控制参数a2。通过调整a2的值，可以实现对系统不同位置的流量进行精细控制，以达到整体优化的效果。当第二流量差值增大时，增大a2的值以增强控制作用；当第二流量差值减小时，减小a2的值以维持系统稳定。由于a1、a2和a3的和值为1，因为，在调节a1和a2时，也会影响a3的值。通过引入流量差值的反馈调节机制，并结合之前提到的震动参数监测、风机和再循环风力机转速调节等手段，可以实现对煤粉炉烟气处理系统的全面监控和动态优化。这种综合控制策略不仅能够提高系统的稳定性和效率，还能降低能耗和故障率，延长设备的使用寿命。

63、第二方面，本技术提供一种智能调控型煤粉炉烟气脱硫脱硝除尘系统，采用如下的技术方案：

64、一种智能调控型煤粉炉烟气脱硫脱硝除尘系统，包括处理器，所述处理器中运行有上述中任意一项所述的智能调控型煤粉炉烟气脱硫脱硝除尘方法的程序。

65、第三方面，本技术提供一种存储介质，采用如下的技术方案：

66、一种存储介质，存储有上述中任意一项所述的智能调控型煤粉炉烟气脱硫脱硝除尘方法的程序。

67、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

68、通过在脱硝装置、除尘装置和脱硫装置的关键位置安装压力传感器，实时获取压力数据，能够全面反映烟气处理系统的运行状态。实时数据采集使得系统能够即时响应任何异常情况，如堵塞、泄漏等，从而迅速采取措施，避免问题扩大。在轻微堵塞等异常情况发生时，通过调整温度和风速，利用气流冲刷作用，实现自我清理，减少了对人工检修的依赖。根据总压力差值的变化，自动调节脱硝装置的第一反应温度、脱硫装置的第二反应温度和风机的转速，以实现最佳的处理效果和能耗平衡。通过动态调整反应温度和风机转速，避免了不必要的能源消耗，实现了资源的优化配置。提高烟气处理效率的同时，也减少了有害物质的排放，符合环保要求。设置压力差值的阈值，一旦超过则进行报警，提高了系统的安全性能，避免了重大事故的发生。通过智能化的调控策略，确保了烟气处理系统的长期稳定运行，延长了设备的使用寿命。