一种电厂烟气脱硝智慧数据分析方法与流程

本发明涉及废气处理，具体涉及一种电厂烟气脱硝智慧数据分析方法。

背景技术：

1、随着环境保护意识的增强，电厂烟气脱硝技术越来越受到重视。

2、申请号为201910490849.4的发明专利中公开了一种基于数值模拟和数据分析的电厂脱硝运行优化方法，其特征在于，该方法包括：(1)对燃煤电厂实际运行数据进行数值模拟计算得到炉膛出口烟气非均匀系数以及scr催化剂入口烟气非均匀系数，并选择其他运行数据；(2)对所述炉膛出口烟气非均匀系数、scr催化剂入口烟气非均匀系数以及其他运行数据进行预处理；(3)采用灰色关联分析法计算炉膛出口烟气非均匀系数、scr催化剂入口烟气非均匀系数以及其他运行数据与脱硝能耗及脱硝效率之间的关系，将得到的灰色加权关联度进行排序，选择有强关联的运行数据：(4)采用神经网络建立数学预测模型，以所述强关联的运行数据为输入，脱硝能耗与脱硝效率为预测模型的输出，并迭代训练直至预测模型的输出符合设定的期望值；(5)采用另一段时间的历史实际运行数据对所述预测模型进行验证，若所得输出在可接受误差范围内，则进入步骤(6)，否则，回归步骤(4)；(6)利用人工蜂群算法寻找所述脱硝效率与能耗的最优平衡点，当达到平衡时，所述运行数据中可调整变量取得最优取值，进而实现对电厂脱硝系统的改进。

3、该申请在于解决：“目前脱硝超低排放设施改造、运行及检修专业建立时间较短，各种运行、检修、技术改造等工作经验尚在摸索阶段，可供借鉴的成熟经验又很少，很多已投运的超低排放脱硝设施也暴露出设计裕量过大、改造过度、运行能耗过高等问题，所以脱硝装置的长期安全稳定和高效运行面临着较大困难”的问题。

4、然而，传统的脱硝方法依赖于人工监控和经验判断，存在效率低下、成本高昂等问题。

技术实现思路

1、针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种电厂烟气脱硝智慧数据分析方法，解决了上述背景中提出的技术问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

3、一种电厂烟气脱硝智慧数据分析方法，包括：

4、在烟气脱硝处理用的烟气传输管道中部署传感模组，基于传感模组运行感知烟气脱硝处理的状态参数；在每一传感模组部署位置同步安装一组音频模组，设定音频模组与传感模组联动运行逻辑，在烟气传输管道传输并处理烟气过程中，基于联动运行逻辑实时运行，反馈音频频谱；在音频频谱中绘制一参照线，在音频频谱中截取最后一组子频谱线，应用截取的子频谱线与参照线比对，判定脱硝处理后的烟气是否达到排放标准；在判定结果为是时，对脱硝处理后的烟气进行排放处理，在判定结果为否时，对脱硝处理后的烟气进行回流，再次执行脱硝处理；监测烟气脱硝设备的烟气净化效率，设定维护判定值，在烟气净化效率持续降低时并低于维护判定值时，对烟气脱硝设备进行线下维护。

5、更进一步地，所述传感模组由温度传感器、压力传感器、nox传感器及还原剂传感器所集成，nox传感器用于感知烟气传输管道中传输烟气的氮氧化合物浓度、还原剂传感器用于感知还原剂供应浓度及还原剂供应流量；

6、所述传感模组部署阶段，基于烟气传输管道的尺寸、分布位置构建烟气传输管道分布模型，进一步在烟气传输管道分布模型中表示烟气传输方向，在烟气传输管道分布模型上部署若干组传感模组，选择烟气传输管道分布模型上烟气输出端部署一组传感模组，以烟气传输方向相反方向在烟气传输管道分布模型选择位置部署传感模组，传感模组部署位置的选择逻辑表示为：

7、

8、式中：li-(i+1)为管道分布模型上烟气输出端部署传感模组i与其相邻传感模组i+1间的距离；d为传感模组间距基数；γ为调整因子；

9、其中，2＞γ＞1，烟气传输管道分布模型的输入端基于烟气传输方向上1m之内，至少部署有一组传感模组。

10、更进一步地，所述传感模组基于烟气传输管道中的流动速度设定运行周期，使烟气传输管道上所有部署的传感模组运行一次感知的烟气脱硝处理的状态参数，均来源于烟气传输管道中同一段烟气；

11、所述传感模组在感知到烟气脱硝处理的状态参数后，同步基于烟气脱硝处理的状态参数，计算烟气净化程度及烟气净化效率。

12、更进一步地，所述烟气净化程度及烟气净化效率通过下式进行计算，公式为：

13、

14、式中：n为烟气净化程度；ρ为当前烟气氮氧化合物浓度；ρ0为初始烟气氮氧化合物浓度；ρnorr为烟气目标氮氧化合物浓度；k为烟气净化效率；t为ρ0净化至ρ的时间；λ为修正因子；

15、其中，上式参数来源于相邻两组传感模组，初始烟气氮氧化合物浓度ρ0即烟气处于上一组传感模组部署位置时的氮氧化合物浓度。

16、更进一步地，所述修正因子λ＞0，且服从：

17、

18、式中：q为参考值；(ρrecover)max、(ρrecover)min为ρ0净化至ρ的时间内还原剂最大供应浓度及最小供应浓度；(srecover)max、(srecover)min为ρ0净化至ρ的时间内还原剂最大供应流量及最小供应流量；cmax、cmin为ρ0净化至ρ的时间内最大温度及最小温度；pmax、pmin为ρ0净化至ρ的时间内最大压力及最小压力；

19、其中，参考值q越小，修正因子λ取值越大，反之，则修正因子λ取值越小。

20、更进一步地，所述烟气净化程度n及烟气净化效率k，基于一组传感模组运行一次所得状态参数计算求得；

21、所述音频模组用于发出警示音；

22、所述联动运行逻辑表示为：烟气净化程度越高音频频谱的振幅越大，烟气净化效率越高音频频谱的频率越快，烟气净化程度越低音频频谱的振幅越小，烟气净化效率越低音频频谱的频率越慢。

23、更进一步地，所述音频频谱中绘制的参照线与截取的子频谱线的基于频谱纵轴宽度相等，所述参照线为平行于频谱横轴的线；

24、所述截取的最后一组子频谱线为音频频谱中频谱线最后一次弯折位置截取的最短的一组子频谱线。

25、更进一步地，所述脱硝处理后的烟气是否达到排放标准的判定逻辑表示为：

26、

27、式中：simm(a,b)为参照线a与子频谱线b的相似度；u为两组线上点的集合；d(av,bv)为参照线a上第v组点与子频谱线b上第v组点距离；d(av+1,bv+1)为参照线a上第v+1组点与子频谱线b上第v+1组点距离；

28、其中，参照线a与子频谱线b的相似度simm(a,b)≥99.999％，则判定脱硝处理后的烟气达到排放标准，反之，则判定为未达到排放标准。

29、更进一步地，两组线上点的集合u，由用户端设定在线上拾取点的精度后进行确定。

30、更进一步地，所述烟气净化效率持续降低的判定逻辑为，最新连续三组烟气净化效率连续减小；与维护判定值进行大小比对时，应用的烟气净化效率为，最新连续三组烟气净化效率中最小的一组烟气净化效率；

31、对烟气脱硝设备的线下维护内容包括：催化剂、还原剂的置换及补充、设备仪表校准、设备机械部件养护。

32、采用本发明提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：

33、本发明提供一种电厂烟气脱硝智慧数据分析方法，该方法在执行过程中，通过多传感器部署，为脱硝处理的烟气带来了实时的烟气状态参数的感知采集，进一步以音频模组的部署，使得感知到的烟气状态参数，能够以视、听的方式向烟气脱硫处理的工作人员反馈，以便于更好的管理电厂中烟气脱硝工序的实际烟气脱硝效益，确保脱硝处理的烟气稳定排放，降低脱硝处理的烟气因脱硝处理不合格排放，对环境造成的危害。