一种脱硝系统CEMS测量特性的评估方法及系统技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种脱硝系统CEMS测量特性的评估方法及系统。其中，方法包括根据脱硝控制系统在标准工况和待测评工况的动态运行过程中的多路测量数据，计算CEMS的多项预设的性能指标；根据标准工况和待测评工况各性能指标的差异性，评估脱硝控制系统中CEMS的当前测量特性，其中，标准工况为脱硝控制系统具有正常动态特性的工况；测量数据包括脱硝控制系统反应器的入口NOx浓度、出口NOx浓度及FGD出口NOx浓度。本申请可简单、准确有效的对CEMS测量特性进行评估，从而得知CEMS测量特性是否发生劣化，及劣化程度的严重性，进而可快速、及时的发现并排除CEMS存在的问题，有利于保证和提高脱硝控制系统的脱硝性能和可靠性，提高火电机组脱硝控制系统控制性能。

【技术实现步骤摘要】
一种脱硝系统CEMS测量特性的评估方法及系统
本专利技术实施例涉及工业污染物自动化监控
，特别是涉及一种脱硝系统CEMS测量特性的评估方法及系统。
技术介绍
SCR(SelectiveCatalyticReduction，选择性催化还原)技术为针对火电机组中NOx(氮氧化物)的一项处理工艺，即在催化剂的作用下，喷入还原剂氨或尿素，把尾气中的NOx还原成N2和H2O，以实现工业生产中的氮氧化物超低排放。烟气SCR脱硝控制系统包括SCR反应器区、蒸汽与声波吹灰、除尘和还原剂区等控制系统，采用数据采集系统、模拟量控制系统、顺序控制系统实现烟气SCR脱硝系统的控制，其中，SCR反应器区控制一般采用DCS系统。CEMS(ContinuousEmissionMonitoringSystem，烟气连续排放监测系统)，为对大气污染源排放的气态污染物和颗粒物进行浓度和排放总量连续监测并将信息实时传输到相关主管部门的装置。CEMS作为氮氧化物浓度测量装置应用在SCR脱硝控制系统，其测量性能的优劣直接影响SCR脱硝控制系统的性能。而由于SCR脱硝控制系统性能不佳导致NOx短时超排，甚至控制系统无法投自动模式，为SCR脱硝控制系统运行中存在的突出问题。为了保证和提高SCR脱硝控制系统的脱硝性能，及时发现并排除CEMS存在的问题，是非常有必要的。而在现有技术中，关注SCR脱硝控制系统的构建及系统的控制方法较多，对SCR脱硝控制系统的测量特性的测评方法较少甚至没有，即没有对CEMS测量特性的进行实时评估以检测CEMS测量特性是否发生劣化。可见，如何准确的对CEMS测量特性进行评估，是本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的是提供一种脱硝系统CEMS测量特性的评估方法及系统，简单、准确有效的对CEMS测量特性进行评估，快速、及时的发现并排除CEMS存在的问题，有利于提高脱硝控制系统的脱硝性能。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供以下技术方案：本专利技术实施例一方面提供了一种脱硝系统CEMS测量特性的评估方法，包括：分别获取脱硝控制系统在标准工况和待测评工况的动态运行过程中的多路测量数据；基于所述标准工况和所述待测评工况的测量数据，计算CEMS预设的性能指标；根据所述标准工况和所述待测评工况各性能指标的差异性，评估所述脱硝控制系统中CEMS的当前测量特性；其中，所述标准工况为所述脱硝控制系统具有正常动态特性的工况；所述测量数据包括脱硝控制系统反应器的入口NOx浓度、出口NOx浓度及FGD设备出口NOx浓度。可选的，所述基于所述标准工况和所述待测评工况的测量数据，计算CEMS预设的性能指标包括：基于所述待测评工况的测量数据，计算所述脱硝控制系统中预设采样采样测点在采集所述测量数据时的性能指标；基于所述标准工况和所述待测评工况的测量数据，计算所述脱硝控制系统中预设采样测点的预设性能指标在所述标准工况和所述待测评工况的变化量信息；基于所述标准工况和所述待测评工况的测量数据，计算所述脱硝控制系统中预设采样测点在所述标准工况和所述待测评工况的响应差异性指标。可选的，所述基于所述待测评工况的测量数据，计算所述脱硝控制系统中预设采样测点在采集所述测量数据时的性能指标包括：基于所述待测评工况的测量数据，计算所述脱硝控制系统中预设采样测点在采集所述测量数据时响应的迟延时间、动态峰值、峰值时间、调整时间；计算所述脱硝控制系统中两个采样测点的目标性能指标差异值，所述目标性能指标为迟延时间、动态峰值、峰值时间、调整时间任意一个或任意组合；所述目标性能指标差异值为两个采样测点相同类别性能指标的差或比值。可选的，所述响应差异性指标包括误差绝对值积分指标、欧几里得度量指标、动态特性指标倒挂标志量指标；其中，根据下述公式计算所述误差绝对值积分指标：式中，IAE为误差绝对值积分指标，yref(t)为预设采样测点在所述标准工况的值，yeval(t)为预设采样测点在所述待测评工况的值，为所述脱硝控制系统的动态运行过程中的起始时刻和结束时刻；根据下述公式计算所述欧几里得度量所述指标：式中，为预设采样测点在所述标准工况的动态响应向量，为预设采样测点在所述待测评工况的动态响应向量，N为动态响应建模时域；根据下述公式计算所述动态特性指标倒挂标志量指标：式中，为动态特性倒挂标志量指标；sign为符号函数，若则响应的性能指标发生倒挂；ΔJeval为预设的两个采样测点在所述待测评工况的性能指标的差值，ΔJref为预设的两个采样测点在所述标准工况的性能指标的差值。可选的，所述分别获取脱硝控制系统在标准工况和待测评工况的动态运行过程中的多路测量数据包括：分别获取脱硝控制系统在待测评工况的自然激励、主动激励及CEMS通标准气体下的动态运行过程中的测量数据；分别获取脱硝控制系统在标准工况的自然激励、主动激励及CEMS通标准气体下的动态运行过程中的测量数据；所述自然激励下的动态运行过程为所述脱硝控制系统在开环或闭环状态下的日常操作和控制；所述主动激励下的动态过程动态运行过程为所述脱硝控制系统在在开环状态下施加喷氨流量激励信号；所述CEMS通标准气体下的动态运行过程为通入标准气体后，CEMS测量响应的动态过程。可选的，所述根据所述标准工况和所述待测评工况各性能指标的差异性，评估所述脱硝控制系统中CEMS的当前测量特性包括：获取各性能指标的权重值，根据各性能指标值和相应的权重值计算所述CEMS的当前性能评估分数；根据所述性能评估分数查询预先存储的性能劣化表，确定所述CEMS测量特性的劣化情况；其中，所述性能劣化表为根据基准分数值，构建的评估分数值和性能劣化情况的对应表；所述基准分数值为计算所述标准工况的性能指标值与相对应的权重值的分数所得。可选的，在所述分别获取脱硝控制系统在标准工况和待测评工况的动态运行过程中的多路测量数据之前，还包括：对预设位置的目标采样测点，利用高精度便携CEMS设备对稳态下的NOx浓度进行分析对比，以确定所述目标采样测点采样性能的准确性。本专利技术实施例另一方面提供了一种脱硝系统CEMS测量特性的评估系统，包括SCR脱硝控制系统、CEMS、处理器及远程采样切换组件；所述处理器分别与所述SCR脱硝控制系统、所述远程采样切换组件相连；其中，所述处理器用于控制所述远程采样切换组件对烟道采样管道上标准气体和实时采样气体的切换、执行存储器中存储的计算机程序时实现如前任一项所述脱硝系统CEMS测量特性的评估方法的步骤；所述远程切换组件包括多个切换端口、多个模式控制开关及多个阀门；各切换端口用于连接气体管道或者是接入预设设备；各阀门用于控制所述标准气体和实时采样气体的输入。可选的，还包括用于滤除多路测量数据中的噪声干扰信号的信号处理器。可选的，所述SCR脱硝控制系统通过下述任意一种信号接入方式与所述处理器相连：电压、电流、ModbusRtu通信接口和无线移动网络信号。本专利技术实施例提供了一种脱硝系统CEMS测量特性的评估方法，根据脱硝控制系统在标准工况和待测评工况的动态运行过程中的多路测量数据，计算CEMS的多项预设的性能指标；根据标准工况和待测评工况各性能指标的差异性，评估脱硝控制系统中CEMS的当前测量特性，其中，标准工况为脱硝控制系统具有正常动态特性的工况本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脱硝系统CEMS测量特性的评估方法，其特征在于，包括：分别获取脱硝控制系统在标准工况和待测评工况的动态运行过程中的多路测量数据；基于所述标准工况和所述待测评工况的测量数据，计算CEMS预设的性能指标；根据所述标准工况和所述待测评工况各性能指标的差异性，评估所述脱硝控制系统中CEMS的当前测量特性；其中，所述标准工况为所述脱硝控制系统具有正常动态特性的工况；所述测量数据包括脱硝控制系统反应器的入口NOx浓度、出口NOx浓度及FGD设备出口NOx浓度。

【技术特征摘要】
1.一种脱硝系统CEMS测量特性的评估方法，其特征在于，包括：分别获取脱硝控制系统在标准工况和待测评工况的动态运行过程中的多路测量数据；基于所述标准工况和所述待测评工况的测量数据，计算CEMS预设的性能指标；根据所述标准工况和所述待测评工况各性能指标的差异性，评估所述脱硝控制系统中CEMS的当前测量特性；其中，所述标准工况为所述脱硝控制系统具有正常动态特性的工况；所述测量数据包括脱硝控制系统反应器的入口NOx浓度、出口NOx浓度及FGD设备出口NOx浓度。2.根据权利要求1所述的脱硝系统CEMS测量特性的评估方法，其特征在于，所述基于所述标准工况和所述待测评工况的测量数据，计算CEMS预设的性能指标包括：基于所述待测评工况的测量数据，计算所述脱硝控制系统中预设采样测点在采集所述测量数据时的性能指标；基于所述标准工况和所述待测评工况的测量数据，计算所述脱硝控制系统中预设采样测点的预设性能指标在所述标准工况和所述待测评工况的变化量信息；基于所述标准工况和所述待测评工况的测量数据，计算所述脱硝控制系统中预设采样测点在所述标准工况和所述待测评工况的响应差异性指标。3.根据权利要求2所述的脱硝系统CEMS测量特性的评估方法，其特征在于，所述基于所述待测评工况的测量数据，计算所述脱硝控制系统中预设采样测点在采集所述测量数据时的性能指标包括：基于所述待测评工况的测量数据，计算所述脱硝控制系统中预设采样测点在采集所述测量数据时响应的迟延时间、动态峰值、峰值时间、调整时间；计算所述脱硝控制系统中两个采样测点的目标性能指标差异值，所述目标性能指标为迟延时间、动态峰值、峰值时间、调整时间任意一个或任意组合；所述目标性能指标差异值为两个采样测点相同类别性能指标的差或比值。4.根据权利要求2所述的脱硝系统CEMS测量特性的评估方法，其特征在于，所述响应差异性指标包括误差绝对值积分指标、欧几里得度量指标、动态特性指标倒挂标志量指标；其中，根据下述公式计算所述误差绝对值积分指标：式中，IAE为误差绝对值积分指标，yref(t)为预设采样测点在所述标准工况的值，yeval(t)为预设采样测点在所述待测评工况的值，为所述脱硝控制系统的动态运行过程中的起始时刻和结束时刻；根据下述公式计算所述欧几里得度量所述指标：式中，为预设采样测点在所述标准工况的动态响应向量，为预设采样测点在所述待测评工况的动态响应向量，N为动态响应建模时域；根据下述公式计算所述动态特性指标倒挂标志量指标：式中，为动态特性倒挂标志量指标；sign为符号函数，若则响应的性能指标发生倒挂；ΔJeval为预设的两个采样测点在所述待测评工况的性能指标的差值，ΔJref为预设的两个采样测点在所述标准工况的性能指标的差值。...

【专利技术属性】
技术研发人员：段松涛，朱峰，唐耀华，郭为民，周锋，李炳楠，宋亚豪，张朋朋，
申请(专利权)人：润电能源科学技术有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41