技术摘要：
本发明公开了一种SCR喷氨量智能监控系统及方法，涉及锅炉脱硝领域，解决SCR脱硝过程中喷氨量过剩、氨逃逸的现象，具体为设置包括SCR入口测量模块、喷氨控制模块、计算模型模拟模块及动态数据库的监控系统。设置在SCR反应器入口端的SCR入口测量模块与计算模型模拟模块的  全部
背景技术：
燃煤锅炉烟气脱硝技术主要采用的是选择性催化脱硝(SCR)。目前，为达到较好的 脱硝效果，电厂在实际运行时往往会加大喷氨量，导致喷氨量过剩。过剩的氨不仅会污染环 境，还会与烟气中的SO3生成粘结性NH4HSO4积灰，严重影响下游空气预热器的安全运行。因 此，需要有效调整SCR喷氨策略，合理控制喷氨量。 传统脱硝自动控制系统在运行过程中存在较多问题，控制系统多采用常规PID控 制，对于脱硝效率这类大迟延对象，控制效果很不理想，尤其在机组启停磨煤机期间，脱硝 入口NOX浓度波动较大时，出口NOX浓度很难及时控制，氨逃逸较多。因此，开展脱硝过程中 SCR喷氨量的控制策略研究，是提高脱硝效率、降低成本的关键。 目前公开了一种基于智能前馈信号的SCR脱硝系统喷氨量优化控制系统及方法， 以电厂历史数据为基础，采用数据建模的思想，以锅炉侧可调参数作为输入，以炉膛出口 NOX浓度作为输出，利用最小二乘支持向量机算法构建预测模型，用来构建喷氨量控制策略 中的智能前馈控制器；但该方法由于仍存在非线性、有迟延、分布参数和扰动因素较多，且 无法得到SCR反应器内三维空气动力场、温度场的情况，无法直观地反应脱硝效果。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种SCR喷氨量智能监控系统及方法，旨在解决SCR脱硝过程 中喷氨量过剩、氨逃逸的现象，能够实时有效地监控SCR反应器中的喷氨情况。 为实现上述目的，本发明提供了如下方案： 一种SCR喷氨量智能监控系统，所述SCR喷氨量智能监控系统应用于SCR反应装置； 所述SCR反应装置包括SCR反应器、与SCR反应器入口端连接的第一SCR烟道、与SCR反应器出 口端连接的第二SCR烟道以及设置在SCR反应器内部的SCR喷氨格栅；所述SCR喷氨量智能监 控系统包括SCR入口测量模块、喷氨控制模块、计算模型模拟模块以及动态数据库； 所述SCR入口测量模块通过燃煤电站分布式控制系统与所述计算模型模拟模块的 输入端相连，所述计算模型模拟模块的输出端与所述动态数据库相连，所述喷氨控制模块 用于根据所述动态数据库中的NOX分布数据和NH3分布数据对SCR反应器进行智能化喷氨； 所述SCR入口测量模块设置在所述第一SCR烟道处，所述SCR入口测量模块用于测 量SCR反应器入口的运行数据；所述运行数据包括烟气流量、烟气温度、烟气压力、NOX量和 NH3逃逸量； 所述计算模型模拟模块的模拟区间为SCR反应器；所述计算模型模拟模块用于根 据获取的SCR反应器入口的运行数据以及内部集成的计算模拟模型，确定多种工况下SCR反 应系统浓度分布的模拟结果，并将模拟结果存入动态数据库中；所述模拟结果包括多种工 况下SCR反应系统中SCR反应器的三维空气动力场数据、温度场数据、NOX分布数据、NH3分布 4 CN 111581894 A 说　明　书 2/7 页 数据、脱硝率、喷氨量和氨逃逸量。 可选的，所述SCR喷氨量智能监控系统还包括动态数据可视化模块；所述动态数据 可视化模块包括电厂实际负荷参数的输入；所述动态数据可视化模块用于根据电厂实际负 荷参数的输入调动所述动态数据库对应的模拟结果，并将调动的所述模拟结果输出为实时 动态的图像。 可选的，所述动态数据可视化模块中的用户界面包括输入区域和显示区域，所述 输入区域用于输入实时边界条件，所述显示区域用于实时显示SCR反应器的脱硝情况、喷氨 量、NH3分布信息以及NOX分布信息。 可选的，所述SCR喷氨量智能监控系统还包括SCR出口测量模块；所述SCR出口测量 模块通过燃煤电站分布式控制系统与所述计算模型模拟模块的输入端相连；所述SCR出口 测量模块设置在所述第二SCR烟道处，所述SCR出口测量模块用于测量SCR反应器出口的运 行数据；所述运行数据包括烟气流量、烟气温度、烟气压力、NOX量和NH3逃逸量； 所述计算模型模拟模块用于将获取的SCR反应器出口的运行数据存入所述动态数 据库中； 所述动态数据可视化模块用于根据电厂实际负荷参数的输入调动所述动态数据 库对应的SCR反应器出口的运行数据。 可选的，所述计算模型模拟模块用于根据获取的历史SCR反应器入口的运行数据 和获取的历史SCR反应器出口的运行数据，优化调整计算模拟模型。 可选的，所述SCR入口测量模块和所述SCR出口测量模块均包括氨逃逸量检测仪、 氮氧化物检测仪、流速检测仪、压力检测仪和温度检测仪。 可选的，所述喷氨控制模块用于根据动态数据库中的NOX分布数据和NH3分布数据 进行SCR喷氨量的设定以及控制SCR喷氨格栅的喷氨量；其中，所述喷氨控制模块通过喷氨 阀门控制SCR喷氨格栅的喷氨量。 一种SCR喷氨量智能监控方法，包括： 建立SCR反应器入口NOX量与系统喷氨量的预测模型； 构建SCR反应装置的三维空间模型； 建立SCR反应器脱硝过程的计算模型； 获取SCR反应器的边界条件；所述边界条件包括烟气流量、烟气温度、烟气压力、 NOX量和NH3逃逸量； 根据所述预测模型、所述计算模型、所述边界条件和所述三维空间模型，构建计算 模拟模型，并通过所述计算模拟模型模拟计算得到多种工况下SCR反应系统浓度分布的动 态数据；所述动态数据包括NOX分布数据、NH3分布数据、喷氨量及氨逃逸量； 根据实际运行工况参数对应的氨逃逸量，调整SCR反应器的喷氨量。 可选的，所述构建SCR反应装置的三维空间模型，具体包括： 采用近似处理方法，构建SCR反应装置的三维空间模型。 可选的，还包括： 根据实际运行工况参数对应的喷氨量，确定SCR喷氨量智能监控系统的喷氨控制 模块中的SCR喷氨量的设定值； 调用实际运行工况参数对应的NOx分布数据和NH3分布数据，并将所述NOx分布数据 5 CN 111581894 A 说　明　书 3/7 页 和所述NH3分布数据显示在SCR喷氨量智能监控系统中动态数据可视化模块的用户界面上。 根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果： 本发明提供了一种SCR喷氨量智能监控系统及方法，采用数值模拟的方法从源头 克服了现有脱硝控制系统的非线性、迟延大、分布参数和扰动因素多等缺陷，同时可使电厂 工作人员观察到SCR脱硝反应器内部的动态模拟结果，根据动态模拟结果对机组人员提出 指导性意见。 附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所 需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施 例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图 获得其他的附图。 图1为本发明SCR喷氨量智能监控系统的结构框图； 图2为本发明SCR喷氨量智能监控方法的流程示意图； 图3为本发明监控系统中用户SCR脱硝指导界面图。