一种工业企业排放污染的优化自控方法及系统

摘要

本发明公开了一种工业企业排放污染的优化自控方法及系统，基于预先配置的数据过滤规则，对接收到的入口处氮氧化物浓度数据进行过滤，将过滤后获得的有效数据进行正向控制，确定当前参与控制喷氨量的一个基准值；基于预先配置的数据过滤规则，对接收到的出口处氮氧化物浓度数据进行过滤，将过滤后获得的有效数据进行反向控制，确定当前参与控制喷氨量的一个调节值；根据喷氨量的基准值和反控系统给出的调节值确定下一时刻喷氨的值。上述方案从数据层面自动控制和调节喷氨量，保证出口处氮氧化物不超设定值的同时，节省了大量的人力物力。

说明书

技术领域

本发明涉及喷氨控制技术领域，具体涉及一种工业企业排放污染的优化自控方法及系统。

背景技术

目前国内外工业企业为控制排口处氮氧化物浓度超标多采用人工添加喷氨的办法，即人工轮班盯着排口氮氧化物浓度，当氮氧化物浓度超标时，立即增加入口处喷氨的用量。

然而，现有的人工添加喷氨办法，不仅需要大量的人力，而且会因为人工无法精准调控造成液氨浪费和出口氮氧化物超标。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种工业企业排放氮氧化物超标的喷氨自控方法及系统，能够有效控制出口污染物氮氧化物不超标，且调控效果远超出人工调控。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种工业企业排放污染的优化自控方法，所述方法包括：

基于预先配置的数据过滤规则，对接收到的氮氧化物浓度数据进行过滤；

将过滤后获得的有效数据进行正向控制，确定当前参与控制的喷氨量基准值；

将过滤后获得的有效数据进行反向控制，确定当前参与控制的喷氨量调节值；

根据当前参与控制的喷氨量的基准值和调节值，计算下一时刻参与控制的喷氨量，并设定作用时间。

所述氮氧化物浓度数据包括：入口氮氧化物数据、喷氨量数据以及出口处氮氧化物数据。

所述对接收到的氮氧化物浓度数据进行过滤包括：

比较入口氮氧化物数据、喷氨量数据、出口处氮氧化物数据与预设阈值之间的大小；

筛除超过预设阈值的入口氮氧化物数据、喷氨量数据、出口处氮氧化物数据，获得过滤后处于正常阈值范围内的剩余数据，并将其作为有效数据。

所述当前参与控制的喷氨量基准值根据当前时间段入口氮氧化物浓度均值、前一段时间入口氮氧化物均值以及当前时间段喷氨量均值计算获得。

进一步地，通过下式确定所述当前参与控制的喷氨量基准值：

β

式中，α

进一步地，所述根据喷氨量的基准值和反控系统给出的调节值确定下一时刻喷氨的值包括：

根据国家环保标准的要求，设定出口氮氧化物的阈值θ

其中，θ

根据调节值和基准值，计算下一个时刻的喷氨量的控制参数：

β

一种工业企业排放污染的优化自控系统，包括：

过滤模块，用于基于预先配置的数据过滤规则，对接收到的氮氧化物浓度数据进行过滤；

第一控制模块，用于将过滤后获得的有效数据进行正向控制，确定当前参与控制的喷氨量的基准值；

第二调节模块，用于将过滤后获得的有效数据进行反向向控制，确定当前参与控制的喷氨量的调节值；

第三作用模块，用于根据当前基准值和调节值计算下一时刻参与控制的喷氨量，并设定作用时间，当时间到后，根据计算的基准值和调节值继续更新喷氨值。

所述过滤模块包括：

比较模块，用于比较入口氮氧化物数据、喷氨量数据、出口处氮氧化物数据与预设阈值之间的大小；

过滤单元，用于筛除超过预设阈值的入口氮氧化物数据、喷氨量数据、出口处氮氧化物数据，获得过滤后处于正常阈值范围内的剩余数据，并将其作为有效数据。

本发明的有益效果：

本发明提出的一种工业企业排放氮氧化物超标的喷氨自控方法及系统，无需在反应系统内研究影响出口氮氧化物浓度的因素，而是跳出系统外，从数据层面解决问题，保证出口处氮氧化物不超标的同时，节省了大量的人力和喷氨用量。

本发明提出的喷氨自控方法及系统，其方案设计思路新颖，所采用的参数以及正向控制和方向控制设计都具有先进性，能够有效控制出口污染物氮氧化物不超标，且调控效果远超出人工调控

本发明涉及的喷氨自控方法及系统，运用范围广，不仅可以用在氮氧化物控制上，还可以运用在二氧化硫等污染气体控制上，可移植性强,除此之外，该方法可以设计成系统，也可以移植到DCS控制平台内。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明实施例中的一种工业企业排放氮氧化物超标的喷氨自控方法流程图；

图2为本发明具体实施方式中基于喷氨量进行化学反应控制的方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明作进一步详细说明。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

本发明具体实施方式中提供一种工业企业排放氮氧化物超标的喷氨自控方法，

该自控方法主要由接入、处理、控制三大部分组成，其中控制部分又由正向控制和反向控制两部分组成。

1、接入部分

直接接入企业数据系统，将入口氮氧化物数据、喷氨量数据、以及出口处氮氧化物数据实时传输出来，数据为秒级数据。

2、处理部分

对接收到的入口氮氧化物数据α

3、控制部分

正向控制：根据入口氮氧化物浓度变化，来确定喷氨的一个基准值。

当前时间段入口氮氧化物浓度均值/前一小段时间入口氮氧化物均值*当前时间段喷氨量均值。用公式表示为：

β

反向控制：根据出口氮氧化物的浓度变化，来的确定喷氨的一个调节值。

根据国家环保标准的要求，设定出口氮氧化物的阈值θ

当出口处氮氧化物浓度θ

根据基准值和调节值确定下一时刻的参与控制的喷氨值，并设定作用时间用公式表示为：β

β

最后将β

实施例1：

如图1所示，所述方法具体步骤包括：

S1，基于预先配置的数据过滤规则，对接收到的氮氧化物浓度数据进行过滤；

S2，将过滤后获得的有效数据进行正向控制，确定当前参与控制的喷氨量基准值；

S3，将过滤后获得的有效数据进行反向控制，确定当前参与控制的喷氨量调节值；

S4，根据基准值和调节值，确定下一时刻的喷氨值，并设定作用时间,当时间到后，根据计算的基准值和调节值继续更新喷氨值。

步骤S1中的氮氧化物浓度数据包括：入口氮氧化物数据、喷氨量数据以及出口处氮氧化物数据。

步骤S1中，对接收到的氮氧化物浓度数据进行过滤包括：

比较入口氮氧化物数据、喷氨量数据、出口处氮氧化物数据与预设阈值之间的大小；

筛除超过预设阈值的入口氮氧化物数据、喷氨量数据、出口处氮氧化物数据，获得过滤后处于正常阈值范围内的剩余数据，并将其作为有效数据。

步骤S2中，当前参与控制的喷氨量基准值根据当前时间段入口氮氧化物浓度均值、前一段时间入口氮氧化物均值以及当前时间段喷氨量均值计算获得。

其中，通过下式确定所述当前参与控制的喷氨量基准值：

β

式中，α

步骤S3中，将过滤后获得的有效数据进行反向控制，确定当前参与控制的喷氨量调节值包括：

根据国家环保标准的要求，设定出口氮氧化物排放的阈值θ

其中，θ

步骤S4中，根据基准值和调节值，确定下一时刻的喷氨值：

β

实施例2：

基于同一发明构思，本发明还提供一种工业企业排放污染的优化自控系统，其特征在于，包括：

过滤模块，用于基于预先配置的数据过滤规则，对接收到的氮氧化物浓度数据进行过滤；

第一控制模块，用于将过滤后获得的有效数据进行正向控制，确定当前参与控制的喷氨量的基准值；

第二调节模块，用于将过滤后获得的有效数据进行反向控制，确定当前参与控制的喷氨量的调节值；。

其中，过滤模块包括：

比较模块，用于比较入口氮氧化物数据、喷氨量数据、出口处氮氧化物数据与预设阈值之间的大小；

过滤单元，用于筛除超过预设阈值的入口氮氧化物数据、喷氨量数据、出口处氮氧化物数据，获得过滤后处于正常阈值范围内的剩余数据，并将其作为有效数据。

其中，第一控制模块包括：确定单元，用于通过下式确定所述当前参与控制的喷氨量：

β

式中，α

第二调节模块包括：

处理单元，用于根据国家环保标准的要求，设定出口氮氧化物排放标准的阈值θ

其中，θ

第三作用模块包括：

时间控制单元，根据基准值和调节值，二者相加计算下一个时刻的喷氨量的控制参数：

β

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。