本发明涉及合成氨工艺，特别是涉及一种合成氨系统及其负荷动态控制方法和装置。
背景技术：
1、传统合成氨工艺中，多采用煤或天然气燃烧所释放的能量来制氢作为合成氨中氢气来源，氢气气源稳定，合成氨设备系统为能够维持稳定运行。但与此同时，传统合成氨工艺也会带来二氧化碳的大量排放问题，不符合工业化生产向节能减排方向发展的趋势。
2、合成绿氨工艺是指利用风能、太阳能等新能源发电产生绿电，再利用绿能为电解水装置制氢，最终将制备的氢气用来合成氨的工艺。由于风能、太阳能等新能源本身具有时效性，合成绿氨中的氢气气源又是由动态波动变化的新能源为电解水制氢提供能量制备获得，导致电解水制氢的产量是波动的，这一波动性随着工艺流程往下游不断传递，会在一定程度上影响整个合成绿氨工艺中系统运行的安全性和可靠性。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种合成氨系统及其负荷动态控制方法和装置，在一定程度上降低绿氢气源动态波动变化对整个系统的平稳安全运行。
2、为解决上述技术问题，本发明提供一种合成氨系统的负荷动态控制方法，包括：
3、对当前时刻之后的预设时间段内的绿电发电的发电量进行预测，获得预测发电量；其中，所述绿电发电为风能发电或太阳能发电中至少一种；且所述绿电发电产生的电能用于提供制氢装置制氢所需的电能；
4、根据所述预测发电量确定所述制氢装置的预测制氢量；根据所述预测制氢量确定所述制氮装置的制氮功率和合成氨装置的合成氨功率；
5、控制所述制氢装置的制氢功率随所述绿电发电的实时发电量的变化运行，并按照所述制氮功率和所述合成氨功率分别控制所述制氮装置和所述合成氨装置运行，并实时监测所述制氢装置的当前产氢量；
6、若所述当前产氢量小于所述合成氨装置按照所述合成氨功率运行对应的当前需求氢气量，则控制氢气储罐和所述制氢装置共同为所述合成氨装置提供氢气。
7、可选地，在实时监测所述制氢装置的当前产氢量之后，还包括：
8、若所述当前产氢量大于所述合成氨装置按照所述合成氨功率运行对应的当前需求氢气量时，则将所述制氢装置所产生的剩余氢气充入所述氢气储罐中。
9、可选地，在控制所述制氢装置的制氢功率随所述绿电发电的实时发电量的变化运行，并按照所述制氮功率和所述合成氨功率分别控制所述制氮装置和所述合成氨装置运行时，还包括：
10、监测所述氢气储罐的当前储氢量；
11、若所述氢气储罐内的当前储氢量大于储氢量最大阈值，则控制所述合成氨装置的合成氨功率增大；
12、若所述氢气储罐内的当前储氢量小于储氢量最小阈值，则控制所述合成氨装置处于热备状态，且将所述制氢装置产生的氢气输入至所述氢气储罐中。
13、可选地，按照所述制氮功率和所述合成氨功率分别控制所述制氮装置和所述合成氨装置运行，包括：
14、当所述合成氨装置的合成氨功率增长率大于预设增长率，则控制所述制氮装置和氮气储罐共同为所述合成氨装置提供合成氨所需氮气。
15、可选地，对当前时刻之后的预设时间段内的绿电发电的发电量进行预测，获得预测发电量，包括：
16、对所述绿电发电在所述预设时间段内的能量波动数据进行预测；
17、根据所述能量波动数据将所述预设时间段进行多个时间区段划分；其中，同一所述时间区段内中对应的所述能量波动数据中的最大值和最小值之间的差值不大于设定能量差值；
18、根据所述能量波动数据对每个所述时间区段的对应的发电量平均值进行预测，获得各个所述时间区段分别对应的所述预测发电量。
19、可选地，控制所述制氢装置的制氢功率随所述绿电发电的实时发电量的变化运行，包括：
20、当所述绿电发电所产生的当前发电量大于所述制氢装置按照满负荷功率运行所需电量时，控制所述制氢装置按照满负荷功率运行，并将所述绿电发电用于提供所述制氢装置按照满负荷功率运行所需电量的剩余电量存储到储电装置。
21、可选地，根据所述预测发电量确定所述制氢装置的预测制氢量，包括：
22、当所述预设时间段内存在预设区段的预测发电量低于最低发电量，且所述预设区段小于第一时长阈值时，则确定所述制氢装置在所述预设区段内的预测制氢量为所述制氢装置以最低负荷功率运行的制氢量；
23、相应地，控制所述制氢装置的制氢功率随所述绿电发电的实时发电量的变化运行，包括：
24、控制所述储电装置和所述绿电发电共同为所述制氢装置提供电能，按照所述最低制氢负荷功率运行。
25、可选地，控制所述制氢装置的制氢功率随所述绿电发电的实时发电量的变化运行，并按照所述制氮功率和所述合成氨功率分别控制所述制氮装置和所述合成氨装置运行，包括：
26、当所述预设时间段内存在预设区段的预测发电量低于最低发电量，且所述预设区段大于等于所述第一时长阈值小于第二时长阈值时，则控制所述制氢装置在所述预设区段内处于热备状态；
27、控制所述氢气储罐为所述合成氨装置输出氢气，并控制所述合成氨装置的合成氨功率为最低合成氨负荷功率运行。
28、一种合成氨系统的负荷动态控制装置，包括：
29、电量预测模块，用于对当前时刻之后的预设时间段内的绿电发电的发电量进行预测，获得预测发电量；其中，所述绿电发电为风能发电或太阳能发电中至少一种；且所述绿电发电产生的电能用于提供制氢装置制氢所需的电能；
30、功率设定模块，用于根据所述预测发电量确定所述制氢装置的预测制氢量；根据所述预测制氢量确定所述制氮装置的制氮功率和合成氨装置的合成氨功率；
31、第一控制模块，用于控制所述制氢装置的制氢功率随所述绿电发电的实时发电量的变化运行，并按照所述制氮功率和所述合成氨功率分别控制所述制氮装置和所述合成氨装置运行，并实时监测所述制氢装置的当前产氢量；
32、第二控制模块，用于若所述当前产氢量小于所述合成氨装置按照所述合成氨功率运行对应的当前需求氢气量，则控制氢气储罐和所述制氢装置共同为所述合成氨装置提供氢气。
33、一种合成氨系统，包括：主控制器、制氢装置、制氮装置、合成氨装置以及氢气储罐；
34、其中，所述制氢装置、所述制氮装置和所述氢气储罐的输出端均通过管道和所述合成氨装置的输入端相连接；
35、所述主控制器用于执行如上任一项所述的合成氨系统的负荷动态控制方法的步骤。
36、本发明所提供的一种合成氨系统的负荷动态控制方法、装置以及合成氨系统，该合成氨系统的负荷动态控制方法包括：对当前时刻之后的预设时间段内的绿电发电的发电量进行预测，获得预测发电量；其中，绿电发电为风能发电或太阳能发电中至少一种；且绿电发电产生的电能用于提供制氢装置制氢所需的电能；根据预测发电量确定制氢装置的预测制氢量；根据预测制氢量确定制氮装置的制氮功率和合成氨装置的合成氨功率；控制制氢装置的制氢功率随绿电发电的实时发电量的变化运行，并按照制氮功率和合成氨功率分别控制制氮装置和合成氨装置运行，并实时监测制氢装置的当前产氢量；若当前产氢量小于合成氨装置按照合成氨功率运行对应的当前需求氢气量，则控制氢气储罐和制氢装置共同为合成氨装置提供氢气。
37、本技术中先对当前时刻之后未来的预设时间段内的绿电发电的发电量进行预测，在确定预设时间段内的预测发电量，并根据该预测发电量确定制氢装置的预测制氢量之后，基于该预测制氢量设定制氮装置的制氮功率以及合成氨装置的合成氨功率，从而在一定程度上减小合成氨系统运行的波动变化；在此基础上，还进一步地配置有存储有氢气的氢气储罐，由此在制氢装置的实时制氢量随绿电发电的发电量波动变化过程中，当制氢装置的制氢量不足时，补充合成氨所需的氢气，进而在一定程度上减小合成氨装置的运行参数因为制氢装置的制氢量波动而波动的幅度，有利于提升整个合成氨系统的平稳运行，提升了合成氨系统运行的安全性和稳定性。
1.一种合成氨系统的负荷动态控制方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的合成氨系统的负荷动态控制方法，其特征在于，在实时监测所述制氢装置的当前产氢量之后，还包括：
3.如权利要求1所述的合成氨系统的负荷动态控制方法，其特征在于，在控制所述制氢装置的制氢功率随所述绿电发电的实时发电量的变化运行，并按照所述制氮功率和所述合成氨功率分别控制所述制氮装置和所述合成氨装置运行时，还包括：
4.如权利要求1所述的合成氨系统的负荷动态控制方法，其特征在于，按照所述制氮功率和所述合成氨功率分别控制所述制氮装置和所述合成氨装置运行，包括：
5.如权利要求1所述的合成氨系统的负荷动态控制方法，其特征在于，对当前时刻之后的预设时间段内的绿电发电的发电量进行预测，获得预测发电量，包括：
6.如权利要求1所述的合成氨系统的负荷动态控制方法，其特征在于，控制所述制氢装置的制氢功率随所述绿电发电的实时发电量的变化运行，包括：
7.如权利要求6所述的合成氨系统的负荷动态控制方法，其特征在于，根据所述预测发电量确定所述制氢装置的预测制氢量，包括：
8.如权利要求7所述的合成氨系统的负荷动态控制方法，其特征在于，控制所述制氢装置的制氢功率随所述绿电发电的实时发电量的变化运行，并按照所述制氮功率和所述合成氨功率分别控制所述制氮装置和所述合成氨装置运行，包括：
9.一种合成氨系统的负荷动态控制装置，其特征在于，包括：
10.一种合成氨系统，其特征在于，包括：主控制器、制氢装置、制氮装置、合成氨装置以及氢气储罐；
