一种垃圾焚烧锅炉脱酸控制方法及相关装置
阅读说明：本技术 一种垃圾焚烧锅炉脱酸控制方法及相关装置 (Deacidification control method for waste incineration boiler and related device ) 是由 沈跃良 周杰联 钟俊 曾庭华 李千军 来笑蕊 于 2021-09-16 设计创作，主要内容包括：本申请公开了一种垃圾焚烧锅炉脱酸控制方法及相关装置,首先获取多组二氧化硫、氯化氢对应的历史数据,接着对每组数据中二氧化硫与氯化氢进行比对,判断出容易超标的第一烟气,按照最小二乘法原则,筛选出符合对应关系的一组石灰浆液流量和第一烟气并进行拟合得到第一烟气的对应关系式,从而根据该关系式对石灰浆液流量进行控制。并通过对焚烧炉中二氧化硫浓度值和氯化氢浓度值进行监测,对二氧化硫变化率和氯化氢变化率进行监测,当其中一个因素超标时控制消石灰干粉风机向脱酸塔喷入消石灰,直至上述因素均不超标。解决了现有技术由于无法对石灰浆液流量和消石灰干粉喷射进行精准控制,导致二氧化硫和氯化氢排放经常超标的技术问题。(The application discloses waste incineration boiler deacidification control method and relevant device, at first obtain the historical data that multiunit sulfur dioxide, hydrogen chloride correspond, compare sulfur dioxide and hydrogen chloride in every group data next, judge out the first flue gas that easily exceeds the standard, according to the least square principle, select a set of lime thick liquid flow and first flue gas that accord with the corresponding relation and carry out the fitting and obtain the corresponding relation formula of first flue gas to control lime thick liquid flow according to this relation formula. And monitoring the concentration value of sulfur dioxide and the concentration value of hydrogen chloride in the incinerator, monitoring the change rate of sulfur dioxide and the change rate of hydrogen chloride, and controlling a slaked lime dry powder fan to spray slaked lime into the deacidification tower when one factor exceeds the standard until the factors do not exceed the standard. The technical problem that in the prior art, the discharge of sulfur dioxide and hydrogen chloride often exceeds the standard due to the fact that the flow of lime slurry and the dry powder injection of slaked lime cannot be accurately controlled is solved.)
技术领域
本申请涉及烟气技术领域，尤其涉及一种垃圾焚烧锅炉脱酸控制方法及相关装置。
背景技术
近年来，我国建设了大量的以炉排炉为主的垃圾焚烧锅炉，垃圾焚烧后会产生大量的污染物，包括氮氧化物、二氧化硫、氯化氢等，需要用烟气处理装置进行净化。其中酸性气体的净化主要采用喷入石灰石浆液在脱酸塔中进行脱除。
由于脱酸塔入口普遍缺乏准确可靠的原烟气SO2和HCL浓度测量装置，目前脱酸塔石灰浆液的控制方法主要是：运行人员根据净烟气中测量的SO2和HCL浓度，手动调整石灰浆液调整阀和工艺水调整阀，控制喷入脱酸塔的石灰浆液量，从而将净烟气中的SO2和HCL控制在一定的浓度范围内，当判断净烟气中的SO2和HCL浓度上升至可能出现超标时，运行人员便启动消石灰干粉喷射风机，将消石灰干粉喷入脱酸塔，以压制净烟气SO2和HCL浓度的上升。
由于净烟气SO2和HCL浓度测量的滞后、垃圾成分变化的不可知性、以及运行人员监盘的不及时，人工判断启停消石灰干粉喷射风机无法做到精准干预，导致SO2和HCL排放经常超标。
发明内容
本申请提供了一种垃圾焚烧锅炉脱酸控制方法及相关装置，用于解决现有技术由于无法对石灰浆液流量和石灰干粉喷射进行精准控制，导致二氧化硫和氯化氢排放经常超标的技术问题。
有鉴于此，本申请第一方面提供了一种垃圾焚烧锅炉脱酸控制方法，所述方法包括：
获取石灰浆液流量与烟气中的二氧化硫、氯化氢对应的多组历史数据；
分别将所述多组历史数据中的二氧化硫和氯化氢与对应的烟气排放限值进行比较，获取烟气排放值超标占比较高的第一烟气；
基于最小二乘法，筛选出与所述第一烟气对应的石灰浆液流量的第一组数据并进行拟合，得到所述第一烟气的对应关系式；
根据所述对应关系式与预置的第一烟气浓度控制值，对石灰浆液流量进行控制。
可选地，所述根据所述对应关系式与预置的第一烟气浓度控制值，对石灰浆液流量进行控制，之后还包括：
S01、按预置周期获取焚烧炉中二氧化硫浓度值和氯化氢浓度值，根据所述二氧化硫浓度值和所述氯化氢浓度值计算预置周期的二氧化硫浓度变化率和氯化氢浓度变化率；
S02、判断所述二氧化硫浓度变化率或所述氯化氢浓度变化率在预置时间段是否超过预置变化率，且所述二氧化硫浓度值或所述氯化氢浓度值是否超过预置浓度值，若是，则执行步骤S03，否则返回步骤S01；
S03、向脱酸塔喷入消石灰，直至所述二氧化硫浓度变化率和所述氯化氢浓度变化率均低于0，且所述二氧化硫浓度值和所述氯化氢浓度值均低于阈值浓度值，停止向脱酸塔喷入消石灰。
可选地，所述根据所述对应关系式与预置的第一烟气浓度控制值，对石灰浆液流量进行控制，具体为：
根据所述对应关系式与预置的第一烟气浓度控制值，通过PID控制器对石灰浆液流量进行控制。
可选地，步骤S03，具体包括：
启动消石灰干粉风机x秒后向脱酸塔喷入消石灰，直至所述二氧化硫浓度变化率和所述氯化氢浓度变化率均低于0，且所述二氧化硫浓度值和所述氯化氢浓度值均低于阈值浓度值，y秒后停止向脱酸塔喷入消石灰，并在z秒后停止消石灰干粉风机，其中x、y、z均为正整数。
可选地，所述x、y、z分别为30、60、30。
本申请第二方面提供一种垃圾焚烧锅炉脱酸控制系统，所述系统包括：
获取单元，用于获取石灰浆液流量与烟气中的二氧化硫、氯化氢对应的多组历史数据；
比对单元，用于分别将所述多组历史数据中的二氧化硫和氯化氢与对应的烟气排放限值进行比较，获取烟气排放值超标占比较高的第一烟气；
拟合单元，用于基于最小二乘法，筛选出与所述第一烟气对应的石灰浆液流量的第一组数据并进行拟合，得到所述第一烟气的对应关系式；
第一控制单元，用于根据所述对应关系式与预置的第一烟气浓度控制值，对石灰浆液流量进行控制。
可选地，还包括：
计算单元，用于按预置周期获取焚烧炉中二氧化硫浓度值和氯化氢浓度值，根据所述二氧化硫浓度值和所述氯化氢浓度值计算预置周期的二氧化硫浓度变化率和氯化氢浓度变化率；
判断单元，用于判断所述二氧化硫浓度变化率或所述氯化氢浓度变化率在预置时间段是否超过预置变化率，且所述二氧化硫浓度值或所述氯化氢浓度值是否超过预置浓度值，若是，则触发第二控制单元，否则触发计算单元；
第二控制单元，用于向脱酸塔喷入消石灰，直至所述二氧化硫浓度变化率和所述氯化氢浓度变化率均低于0，且所述二氧化硫浓度值和所述氯化氢浓度值均低于阈值浓度值，停止向脱酸塔喷入消石灰。
可选地，所述第二控制单元，具体用于：
启动消石灰干粉风机x秒后向脱酸塔喷入消石灰，直至所述二氧化硫浓度变化率和所述氯化氢浓度变化率均低于0，且所述二氧化硫浓度值和所述氯化氢浓度值均低于阈值浓度值，y秒后停止向脱酸塔喷入消石灰，并在z秒后停止消石灰干粉风机，其中x、y、z均为正整数。
本申请第三方面提供一种垃圾焚烧锅炉脱酸控制设备，所述设备包括处理器以及存储器：
所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
所述处理器用于根据所述程序代码中的指令，执行如上述第一方面所述的垃圾焚烧锅炉脱酸控制方法的步骤。
本申请第四方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行上述第一方面所述的垃圾焚烧锅炉脱酸控制方法。
从以上技术方案可以看出，本申请具有以下优点：
本申请的垃圾焚烧锅炉脱酸控制方法，首先获取多组二氧化硫、氯化氢对应的多组历史数据，接着对每组数据中二氧化硫与氯化氢进行比对，判断出容易超标的第一烟气，按照最小二乘法原则，筛选出符合对应关系的一组石灰浆液流量和第一烟气并进行拟合，得到第一烟气的对应关系式，从而根据该关系式对石灰浆液流量进行控制；进一步地，考虑到垃圾成分变化的不可知性，垃圾焚烧锅炉生成的二氧化硫和氯化氢浓度处于不可知的变化过程中，通过上述的石灰浆液控制方法，仍会时不时出现净烟气二氧化硫和氯化氢超标的情况；因此，通过对焚烧炉中二氧化硫浓度值和氯化氢浓度值进行监测，并对二氧化硫浓度变化率和氯化氢浓度变化率进行监测，当其中一个因素超标时，控制消石灰干粉风机向脱酸塔喷入消石灰，直至上述因素不超标。本申请的脱酸控制方法可以使垃圾焚烧锅炉的脱酸控制更加精准，净烟气中的二氧化硫和氯化氢浓度不超标，且可降低垃圾焚烧锅炉的石灰石消耗量，节约成本。从而解决了现有技术由于无法对石灰浆液流量和石灰干粉喷射进行精准控制，导致二氧化硫和氯化氢排放经常超标的技术问题。
附图说明
图1为本申请实施例中提供的一种垃圾焚烧锅炉脱酸控制方法实施例一的流程示意图；
图2为本申请实施例中提供的一种垃圾焚烧锅炉脱酸控制方法实施例二的流程示意图；
图3为本申请实施例中提供的一种垃圾焚烧锅炉脱酸控制系统实施例的流程示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
请参阅图1，本申请实施例一提供的一种垃圾焚烧锅炉脱酸控制方法，包括：
步骤101、获取石灰浆液流量与烟气中的二氧化硫、氯化氢对应的多组历史数据。
需要说明的是，本实施例通过脱酸系统的历史运行情况，获取石灰浆液流量QSH(i)与净烟气中SO2、HCL浓度SO2(i)、HCL(i)的一组对应数据，数据组数不少于3600组，即i>3600。
步骤102、分别将多组历史数据中的二氧化硫和氯化氢与对应的烟气排放限值进行比较，获取烟气排放值超标占比较高的第一烟气。
可以理解的是，根据SO2(i)、HCL(i)数据，判断是SO2容易超标，还是HCL容易超标，选择容易超标的一种烟气成分，假如是HCL(i)(第一烟气)。
步骤103、基于最小二乘法，筛选出与第一烟气对应的石灰浆液流量的第一组数据并进行拟合，得到第一烟气的对应关系式。
需要说明的是，本实施例按照最小二乘法原则，筛选出符合对应关系的一组石灰浆液流量QSH(j)和HCL(j)数据(j<i)，这可对获取的数据进行拟合确定,得到以下的关系：
QSH＝f1(HCL) (1)
步骤104、根据对应关系式与预置的第一烟气浓度控制值，对石灰浆液流量进行控制。
需要说明的是，根据公式(1),在设定净烟气HCL浓度的情况下，可计算得到所需的石灰浆液流量QSH；，接着本实施例利用PID控制器，实现石灰浆液调整阀的自动控制。
本申请的垃圾焚烧锅炉脱酸控制方法，首先获取多组二氧化硫、氯化氢对应的多组历史数据，接着对每组数据中二氧化硫与氯化氢进行比对，判断出容易超标的第一烟气，按照最小二乘法原则，筛选出符合对应关系的一组石灰浆液流量和第一烟气并进行拟合，得到第一烟气的对应关系式，从而根据该关系式对石灰浆液流量进行控制，有效使垃圾焚烧锅炉的脱酸控制更加精准，净烟气中的SO2和HCL浓度不超标，且可降低垃圾焚烧锅炉的石灰石消耗量，节约成本。从而解决了现有技术由于无法对石灰浆液流量进行精准控制，导致SO2和HCL排放经常超标的技术问题。
以上为本申请实施例一提供的一种垃圾焚烧锅炉脱酸控制方法，以下为本申请实施例二提供的一种垃圾焚烧锅炉脱酸控制方法。
请参阅图2，本申请实施例二提供的一种垃圾焚烧锅炉脱酸控制方法，包括：
步骤201、获取石灰浆液流量与烟气中的二氧化硫、氯化氢对应的多组历史数据。
步骤202、分别将多组历史数据中的二氧化硫和氯化氢与对应的烟气排放限值进行比较，获取烟气排放值超标占比较高的第一烟气。
步骤203、基于最小二乘法，筛选出与第一烟气对应的石灰浆液流量的第一组数据并进行拟合，得到第一烟气的对应关系式。
步骤204、根据对应关系式与预置的第一烟气浓度控制值，对石灰浆液流量进行控制。
需要说明的是，步骤201-204与实施例一步骤101-104描述相同，请参见步骤101-104描述，在此不再赘述。
由于垃圾成分变化的不可知性，垃圾焚烧锅炉生成的SO2和HCL浓度处于不可知的变化过程中，通过上述步骤201-204的石灰浆液控制方法，仍会时不时出现净烟气SO2和HCL超标的情况，需要进一步对消石灰干粉喷射风机进行自动控制。
步骤205、按预置周期获取焚烧炉中二氧化硫浓度值和氯化氢浓度值，根据二氧化硫浓度值和氯化氢浓度值计算预置周期的二氧化硫浓度变化率和氯化氢浓度变化率。
需要说明的是，本实施例首先确定净烟气HCL和SO2浓度控制上限(预置浓度值)，如50mg/m3；然后在线分别计算HCL和SO2浓度一定时间内的变化率DHCL和DSO2，如时间设定为10s，即计算当前时刻HCL和SO2浓度和10s前HCL和SO2浓度的差值。
步骤206、判断二氧化硫浓度变化率或氯化氢浓度变化率在预置时间段是否超过预置变化率，且二氧化硫浓度值或氯化氢浓度值是否超过预置浓度值，若是，则执行步骤207，否则返回步骤205。
需要说明的是，当前时刻HCL或SO2浓度超过一定值C1，如C1可设定为30mg/m3；HCL和SO2浓度一定时间内的变化率DHCL或DSO2超过一定值C2(预置变化率)，如C2可设定为0.1mg/m3/s；DHCL或DSO2超过定值C2的持续时间超过10s，当数据采样频率为1s时，即变化率10次计算均超过C2值。当满足上述3个条件时，则执行步骤207，否则返回步骤205。
步骤207、向脱酸塔喷入消石灰，直至二氧化硫浓度变化率和氯化氢浓度变化率均低于0，且二氧化硫浓度值和氯化氢浓度值均低于阈值浓度值，停止向脱酸塔喷入消石灰。
需要说明是的，本实施例首先启动消石灰干粉风机，并开始计时t1；当t1>30s，开启变频锁气器，开始向脱酸塔喷入消石灰；接着当满足以下条件时:1、当前时刻HCL和SO2浓度低于定值C1；2、HCL和SO2浓度10s内的变化率DHCL和DSO2均小于0；3、t1>60s；则关闭变频锁气器，停止向脱酸塔喷入消石灰，并开始计时t2；当t2>30s，停运消石灰干粉风机。
本申请的垃圾焚烧锅炉脱酸控制方法，首先获取多组二氧化硫、氯化氢对应的多组历史数据，接着对每组数据中二氧化硫与氯化氢进行比对，判断出容易超标的第一烟气，按照最小二乘法原则，筛选出符合对应关系的一组石灰浆液流量和第一烟气并进行拟合，得到第一烟气的对应关系式，从而根据该关系式对石灰浆液流量进行控制；进一步地，考虑到垃圾成分变化的不可知性，垃圾焚烧锅炉生成的二氧化硫和氯化氢浓度处于不可知的变化过程中，通过上述的石灰浆液控制方法，仍会时不时出现净烟气二氧化硫和氯化氢超标的情况；因此，通过对焚烧炉中二氧化硫浓度值和氯化氢浓度值进行监测，并对二氧化硫浓度变化率和氯化氢浓度变化率进行监测，当其中一个因素超标时，控制消石灰干粉风机向脱酸塔喷入消石灰，直至上述因素不超标。本申请的脱酸控制方法可以使垃圾焚烧锅炉的脱酸控制更加精准，净烟气中的二氧化硫和氯化氢浓度不超标，且可降低垃圾焚烧锅炉的石灰石消耗量，节约成本。从而解决了现有技术由于无法对石灰浆液流量和石灰干粉喷射进行精准控制，导致二氧化硫和氯化氢排放经常超标的技术问题。
以上为本申请实施例二提供的一种垃圾焚烧锅炉脱酸控制方法，以下为本申请实施例提供的一种垃圾焚烧锅炉脱酸控制系统。
请参阅图3，本申请实施例提供的一种垃圾焚烧锅炉脱酸控制系统，包括：
获取单元301，用于获取石灰浆液流量与烟气中的二氧化硫、氯化氢对应的多组历史数据。
比对单元302，用于分别将多组历史数据中的二氧化硫和氯化氢与对应的烟气排放限值进行比较，获取烟气排放值超标占比较高的第一烟气。
拟合单元303，用于基于最小二乘法，筛选出与第一烟气对应的石灰浆液流量的第一组数据并进行拟合，得到第一烟气的对应关系式。
第一控制单元304，用于根据对应关系式与预置的第一烟气浓度控制值，对石灰浆液流量进行控制。
进一步地，还包括：
计算单元305，用于按预置周期获取焚烧炉中二氧化硫浓度值和氯化氢浓度值，根据二氧化硫浓度值和氯化氢浓度值计算预置周期的二氧化硫浓度变化率和氯化氢浓度变化率。
判断单元306，用于判断二氧化硫浓度变化率或氯化氢浓度变化率在预置时间段是否超过预置变化率，且二氧化硫浓度值或氯化氢浓度值是否超过预置浓度值，若是，则触发第二控制单元，否则触发计算单元。
第二控制单元307，用于向脱酸塔喷入消石灰，直至二氧化硫浓度变化率和氯化氢浓度变化率均低于0，且二氧化硫浓度值和氯化氢浓度值均低于阈值浓度值，停止向脱酸塔喷入消石灰。
进一步地，本申请还提供了一种垃圾焚烧锅炉脱酸控制设备，其特征在于，所述设备包括处理器以及存储器：
所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行上述方法实施例所述的垃圾焚烧锅炉脱酸控制方法
进一步地，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行上述方法实施例所述的垃圾焚烧锅炉脱酸控制方法。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本申请的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(英文全称：Read-OnlyMemory，英文缩写：ROM)、随机存取存储器(英文全称：Random Access Memory，英文缩写：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的精神和范围。