申請(qǐng)日2014.01.08
公開(公告)日2014.05.07
IPC分類號(hào)C02F103/18; C02F1/16
摘要
濕法煙氣脫硫廢水蒸發(fā)處理的自適應(yīng)模糊控制方法，以脫硫廢水流量作為控制目標(biāo)進(jìn)行自動(dòng)控制，以煙氣流量、廢水流量偏差值和廢水流量偏差變化率為模糊控制輸入?yún)?shù)，以廢水泵頻率和調(diào)節(jié)閥開度為控制輸出量，在控制系統(tǒng)中建立三輸入二輸出的模糊控制器;采用帶加權(quán)因子的數(shù)學(xué)解釋方法來描述控制規(guī)則表的建立;本發(fā)明的有益效果是：有利于脫硫廢水蒸發(fā)工藝的自動(dòng)控制，使得參數(shù)的可信度得到提高，減少了靠單一流量偏差調(diào)節(jié)帶來的誤動(dòng)作的可能，增強(qiáng)了控制方法的可靠性。
權(quán)利要求書
1.濕法煙氣脫硫廢水蒸發(fā)處理的自適應(yīng)模糊控制方法，其特征在于：以脫硫廢水流量作 為控制目標(biāo)進(jìn)行自動(dòng)控制，廢水變頻泵將廢水罐中的脫硫廢水通過廢水管道輸送到霧化噴嘴， 鍋爐煙氣通過煙氣通道輸送至除塵器，霧化噴嘴向除塵器內(nèi)噴入脫硫廢水，利用鍋爐煙氣的 高溫對(duì)噴入的脫硫廢水進(jìn)行蒸發(fā)處理，對(duì)脫硫廢水的蒸發(fā)控制包括以下步驟：
1)在煙氣通道上設(shè)置煙氣流量測(cè)量裝置測(cè)量煙氣流量，設(shè)置溫度傳感器測(cè)量廢水蒸發(fā)前 煙道的煙氣溫度，煙氣溫度設(shè)置三個(gè)并列均布的測(cè)點(diǎn)以保證溫度測(cè)量準(zhǔn)確性;
2)根據(jù)溫度值和煙氣流量計(jì)算煙氣能夠蒸發(fā)的最大廢水量，同時(shí)保證蒸發(fā)后煙氣溫度仍 處于酸露點(diǎn)之上，以此廢水量作為給定值,采用變給定值方式得到廢水量偏差信號(hào);
3)以煙氣流量、廢水流量偏差值和廢水流量偏差變化率為模糊控制輸入?yún)?shù)，以廢水泵 頻率和調(diào)節(jié)閥開度為控制輸出量，在控制系統(tǒng)中建立三輸入二輸出的模糊控制器;
4)控制系統(tǒng)由建立的三輸入二輸出的模糊控制器和步驟1)測(cè)量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，控制廢水 計(jì)量泵的運(yùn)行和停止，對(duì)脫硫廢水進(jìn)行蒸發(fā)控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕法煙氣脫硫廢水蒸發(fā)處理的自適應(yīng)模糊控制方法，其特征 在于：采用帶加權(quán)因子的數(shù)學(xué)解釋方法來描述控制規(guī)則表的建立;模糊控制器的控制作用取 決于廢水噴射量偏差和偏差變化率;在不同的狀態(tài)下，廢水噴射量偏差和偏差變化率對(duì)過程 的影響是不同的，為了適應(yīng)不同工況的控制要求，采用帶加權(quán)因子的控制規(guī)則：
U=αBE+(1-α)CE
式中U為控制輸出量，BE為廢水噴射量偏差，CE為偏差變化率，α為加權(quán)因子，0≤α≤1 通過調(diào)整α值的大小，可以改變誤差和誤差變化率的加權(quán)程度;
自適應(yīng)加權(quán)因子的算法為：
α(t)=α(t-1)(1+Δα)
其中，α(t)為t時(shí)刻的α值，α(t-1)為t-1時(shí)刻的α值，Δα為t-1時(shí)刻α(t-1)的增加率; 加權(quán)因子模糊控制器的輸入變量為廢水噴射量偏差(BE)和偏差變化率(CE)，輸出變量則 為自適應(yīng)因子α的增量Δα。
說明書
濕法煙氣脫硫廢水蒸發(fā)處理的自適應(yīng)模糊控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于煙氣脫硫廢水處理過程控制領(lǐng)域，具體涉及濕法煙氣脫硫廢水蒸發(fā)處理的自 適應(yīng)模糊控制方法。
背景技術(shù)
目前，我國(guó)應(yīng)用最普遍的一種煙氣脫硫技術(shù)是濕法煙氣脫硫技術(shù)，此項(xiàng)技術(shù)脫硫過程中 會(huì)產(chǎn)生一定量的廢水，該廢水重金屬含量超標(biāo)，含懸浮物和呈弱酸性，直接排放會(huì)對(duì)環(huán)境造 成很大的危害，必須經(jīng)過處理達(dá)標(biāo)后排放。目前在濕法煙氣脫硫廢水處理中一種工藝是將脫 硫廢水引入廢水罐，并用廢水計(jì)量泵將廢水罐中的脫硫廢水通過管道和噴嘴噴入鍋爐尾部與 除塵器之間的管道中，利用鍋爐煙氣的高溫將噴入的脫硫廢水蒸發(fā)為固體顆粒，并被后續(xù)的 除塵器捕集。在此種工藝中，其傳統(tǒng)的控制方法是將脫硫廢水通過廢水泵的連續(xù)運(yùn)行通過PID 調(diào)節(jié)器控制調(diào)節(jié)閥的開度控制噴入煙道中的廢水量，采用此種方法通過調(diào)節(jié)閥控制廢水量， 往往導(dǎo)致廢水量超過煙氣的蒸發(fā)能力，導(dǎo)致煙氣的蒸發(fā)能力與廢水的處理量不匹配，使煙氣 含濕量增加，造成煙道酸性腐蝕，同時(shí)導(dǎo)致后續(xù)的除塵器堵塞。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問題是：現(xiàn)有的濕法煙氣脫硫技術(shù)中，對(duì)蒸發(fā)處理中廢水量的控制與 煙氣的蒸發(fā)能力不適應(yīng)，造成腐蝕，影響煙氣脫硫效果，造成蒸發(fā)除塵設(shè)備堵塞。
本發(fā)明的采用技術(shù)方案為：濕法煙氣脫硫廢水蒸發(fā)處理的自適應(yīng)模糊控制方法，以脫硫 廢水流量作為控制目標(biāo)進(jìn)行自動(dòng)控制，廢水變頻泵將廢水罐中的脫硫廢水通過廢水管道輸送 到霧化噴嘴，鍋爐煙氣通過煙氣通道輸送至除塵器，霧化噴嘴向除塵器內(nèi)噴入脫硫廢水，利 用鍋爐煙氣的高溫對(duì)噴入的脫硫廢水進(jìn)行蒸發(fā)處理，對(duì)脫硫廢水的蒸發(fā)控制包括以下步驟：
1)在煙氣通道上設(shè)置煙氣流量測(cè)量裝置測(cè)量煙氣流量，設(shè)置溫度傳感器測(cè)量廢水蒸發(fā)前 煙道的煙氣溫度，煙氣溫度設(shè)置三個(gè)并列均布的測(cè)點(diǎn)以保證溫度測(cè)量準(zhǔn)確性;
2)根據(jù)溫度值和煙氣流量計(jì)算煙氣能夠蒸發(fā)的最大廢水量，同時(shí)保證蒸發(fā)后煙氣溫度仍 處于酸露點(diǎn)之上，以此廢水量作為給定值,采用變給定值方式得到廢水量偏差信號(hào);
3)以煙氣流量、廢水流量偏差值和廢水流量偏差變化率為模糊控制輸入?yún)?shù)，以廢水泵 頻率和調(diào)節(jié)閥開度為控制輸出量，在控制系統(tǒng)中建立三輸入二輸出的模糊控制器;
4)控制系統(tǒng)由建立的三輸入二輸出的模糊控制器和步驟1)測(cè)量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，控制廢水 計(jì)量泵的運(yùn)行和停止，對(duì)脫硫廢水進(jìn)行蒸發(fā)控制。
采用帶加權(quán)因子的數(shù)學(xué)解釋方法來描述控制規(guī)則表的建立;模糊控制器的控制作用取決 于廢水噴射量偏差和偏差變化率;在不同的狀態(tài)下，廢水噴射量偏差和偏差變化率對(duì)過程的 影響是不同的，為了適應(yīng)不同工況的控制要求，采用帶加權(quán)因子的控制規(guī)則：
U=αBE+(1-α)CE
式中U為控制輸出量，BE為廢水噴射量偏差，CE為偏差變化率，α為加權(quán)因子，0≤α≤1 通過調(diào)整α值的大小，可以改變誤差和誤差變化率的加權(quán)程度;
自適應(yīng)加權(quán)因子的算法為：
α(t)=α(t-1)(1+Δα)
其中，α(t)為t時(shí)刻的α值，α(t-1)為t-1時(shí)刻的α值，Δα為t-1時(shí)刻α(t-1)的增加率; 加權(quán)因子模糊控制器的輸入變量為廢水噴射量偏差(BE)和偏差變化率(CE)，輸出變量則 為自適應(yīng)因子α的增量Δα。
為了克服現(xiàn)有脫硫廢水蒸發(fā)控制系統(tǒng)的固有缺陷，本發(fā)明提供了一種濕法煙氣脫硫廢水 蒸發(fā)處理的自適應(yīng)模糊控制方法，它適用于脫硫廢水蒸發(fā)工藝的自動(dòng)控制過程，避免蒸發(fā)不 完全等問題。
本發(fā)明控制方法中廢水泵運(yùn)行頻率和調(diào)節(jié)閥開度均由模糊控制策略加以控制，同時(shí)廢水 量給定值由煙氣量對(duì)應(yīng)的蒸發(fā)量確定，此蒸發(fā)量確保煙氣溫度降低后不低于酸露點(diǎn)。排除了 酸液凝結(jié)，蒸發(fā)不完全的缺點(diǎn)�？刂葡到y(tǒng)輸入?yún)?shù)由單一的廢水流量偏差，增加了煙氣量參 數(shù)，提高了輸入?yún)?shù)的可信度，減少了一靠單一流量偏差調(diào)節(jié)帶來的誤動(dòng)作的可能，增強(qiáng)了 控制方法的可靠性，能夠從根本上克服原有的PID控制策略的不足。有利于穩(wěn)定煙氣成分， 提高除塵器運(yùn)行效率，提高電廠脫硫的節(jié)能降耗水平，減少?gòu)U水外排。保證了廢水蒸發(fā)處理 的安全進(jìn)行。
