燃烧设备的状态量推定方法、燃烧控制方法及燃烧控制装置制造方法及图纸

推定在使被燃烧物燃烧的燃烧设备中难以直接计测的状态量。使用状态空间模型来推定目标变量，其中该状态空间模型将在使被燃烧物燃烧的燃烧设备中难以直接计测的一个以上的状态量设为上述目标变量，将在设置于上述燃烧设备的一个以上的观测点能够直接计测的一个以上的观测量及/或能够根据上述一个以上的观测量通过运算求出的一个以上的运算量设为解释变量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】燃烧设备的状态量推定方法、燃烧控制方法及燃烧控制装置
本专利技术涉及燃烧设备的状态量推定方法、燃烧控制方法及燃烧控制装置。
技术介绍
以往，在垃圾焚烧设施和生物质焚烧设施等的燃烧设备中，使用燃烧设备内的各种状态量进行燃烧设备的燃烧控制。燃烧设备的各种状态量是使用与该状态量相应的计测器而计测的(例如参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2018-021686号公报
技术实现思路
但是，在燃烧设备的状态量中也存在使用计测器难以直接计测的状态量。本专利技术是鉴于上述方面而做出的，其目的之一在于推定在使被燃烧物燃烧的燃烧设备中难以直接计测的状态量。为了解决上述课题，本专利技术的一个方案是一种燃烧设备的状态量推定方法，推定在使被燃烧物燃烧的燃烧设备中难以直接计测的一个以上的状态量，该方法的特征在于，使用状态空间模型推定目标变量，其中该状态空间模型将上述一个以上的状态量设为上述目标变量，将在设置于上述燃烧设备的一个以上的观测点能够直接计测的一个以上的观测量及/或能够根据上述一个以上的观测量通过运算求出的一个以上的运算量设为解释变量。根据这样的方案，通过对燃烧设备适用状态空间模型，能够推定在燃烧设备中难以直接计测的状态量。另外，本专利技术的其他一个方案的特征在于，在上述一个方案中，使用了上述状态空间模型的上述目标变量的推定通过利用计算机的处理器执行以下步骤而进行：使表示第k-1个时间步中的上述状态量与第k个时间步中的上述状态量之间的关系的状态方程式存储于上述计算机的存储器的步骤；使表示第k个时间步中的上述状态量与第k个时间步中的上述观测量及/或上述运算量之间的关系的观测方程式存储于上述存储器的步骤；从上述存储器读出上述状态方程式，并将第k-1个时间步中的上述状态量适用于上述状态方程式而对第k个时间步中的上述状态量的推定值进行运算的步骤；从上述存储器读出上述观测方程式，并将第k个时间步中的上述状态量的上述推定值适用于上述观测方程式而对第k个时间步中的上述观测量及/或上述运算量的预测值进行运算的步骤；在上述观测点使用计测器获取上述观测量的实际的观测值的步骤；对上述观测量的上述预测值与上述观测值的差值进行运算的步骤；和基于上述差值对第k个时间步中的上述状态量的上述推定值进行修正的步骤。根据这样的方案，通过基于观测量的预测值与实际计测出的观测值的差值对状态量的推定值进行修正，而能够高精度地推定在燃烧设备中难以直接计测的状态量。另外，本专利技术的其他一个方案的特征在于，在上述一个方案中，上述观测量的上述实际的观测值是在第k+N个时间步中计测出的值，上述差值是第k+N个时间步中的上述预测值与上述观测值的差值。另外，本专利技术的其他一个方案的特征在于，在上述一个方案中，上述N表示与上述燃烧设备中的上述状态量的时间变化与上述观测量的时间变化的相关关系相应的时间差。根据这样的方案，在燃烧设备中状态量与观测量的表现存在时间差的情况下，也能够高精度地推定状态量。另外，本专利技术的其他一个方案的特征在于，在上述一个方案中，上述状态量包含上述被燃烧物的状态量、催化剂的状态量以及与流化介质的流化状态相对应的状态量中的至少一个。另外，本专利技术的其他一个方案的特征在于，在上述一个方案中，上述被燃烧物的状态量包含上述被燃烧物的低位发热量、高位发热量、水分含量、可燃成分含量、灰分含量、碳含量、氢含量、氮含量、硫含量、氯含量、汞含量、垃圾类别以及垃圾类别组成比例中的至少一个。根据这样的方案，能够推定在燃烧设备中难以直接计测的各种状态量。另外，本专利技术的其他一个方案的特征在于，在上述一个方案中，上述观测量及上述运算量包含上述被燃烧物的重量、体积、密度及供给量、上述燃烧设备的内部温度、出口温度、内部压力、供给空气量、供给水量、供给药剂量及产生热量、从上述燃烧设备排出的废气的流量、流速、密度及温度、上述废气所包含的一氧化碳浓度、二氧化碳浓度、氮氧化物浓度、硫氧化物浓度、氯化氢浓度、水分浓度、汞浓度、煤尘浓度、氧气浓度及氮气浓度、冷却上述废气的锅炉设备的蒸汽流量、蒸汽压力、蒸汽温度、供水流量及保有水量、以及向上述废气供给的药剂量中的至少一个。根据这样的方案，能够使用这些各种观测量及/或运算量，推定在燃烧设备中难以直接计测的状态量。另外，本专利技术的其他一个方案是一种燃烧设备的燃烧控制方法，其特征在于，基于遵照上述一个方案的燃烧设备的状态量推定方法推定出的状态量进行上述燃烧设备的燃烧控制。根据这样的方案，能够基于在燃烧设备中难以直接计测的状态量的推定进行燃烧设备的燃烧控制。另外，本专利技术的其他一个方案是进行使被燃烧物燃烧的燃烧设备的燃烧控制的燃烧控制装置，上述燃烧控制装置构成为使用状态空间模型，推定状态量，并基于推定出的上述状态量进行上述燃烧设备的燃烧控制，其中该状态空间模型将在上述燃烧设备中难以直接计测的一个以上的上述状态量设为目标变量，将在设置于上述燃烧设备的一个以上的观测点能够直接计测的一个以上的观测量及/或能够根据上述一个以上的观测量通过运算求出的一个以上的运算量设为解释变量，上述燃烧控制装置具备处理器及存储器，上述存储器存储表示第k-1个时间步中的上述状态量与第k个时间步中的上述状态量之间的关系的状态方程式、和表示第k个时间步中的上述状态量与第k个时间步中的上述观测量及/或上述运算量之间的关系的观测方程式，上述处理器构成为为了进行使用了上述状态空间模型的上述状态量的推定而执行以下步骤：从上述存储器读出上述状态方程式，并将第k-1个时间步中的上述状态量适用于上述状态方程式而对第k个时间步中的上述状态量的推定值进行运算的步骤；从上述存储器读出上述观测方程式，并将第k个时间步中的上述状态量的上述推定值适用于上述观测方程式而对第k个时间步中的上述观测量及/或上述运算量的预测值进行运算的步骤；在上述观测点使用计测器获取上述观测量的实际的观测值的步骤；对上述观测量的上述预测值与上述观测值的差值进行运算的步骤；和基于上述差值对第k个时间步中的上述状态量的上述推定值进行修正的步骤。根据这样的方案，能够基于在燃烧设备中难以直接计测的状态量的推定进行燃烧设备的燃烧控制。附图说明图1是作为燃烧设备的一个例子的炉排式焚烧设施的结构图。图2是用于实施推定燃烧设备中的状态量的方法的状态量推定处理的流程图。图3是炉排式焚烧设施中的几个例示性的状态量、观测量及运算量的时间推移的一个例子。具体实施方式以下一边参照附图一边详细地说明本专利技术的实施方式。图1是作为燃烧设备的一个例子的炉排式焚烧设施20的结构图。以下说明将本专利技术适用于炉排式焚烧设施20的实施方式，但本专利技术的适用对象并不限定于炉排式焚烧设施20。本专利技术的技术思想例如能够适用于炉排式以外的方式的垃圾焚烧设施(例如流化床式焚烧设施)、生物质焚烧设施或其他的用于使被燃烧物燃烧的任意形态的燃烧设备。通过垃圾吊22的作用被投入到垃圾料斗23中的被燃烧物(垃本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃烧设备的状态量推定方法，推定在使被燃烧物燃烧的燃烧设备中难以直接计测的一个以上的状态量，所述燃烧设备的状态量推定方法的特征在于，/n使用状态空间模型推定目标变量，其中该状态空间模型将所述一个以上的状态量设为所述目标变量，将在设置于所述燃烧设备的一个以上的观测点能够直接计测的一个以上的观测量及/或能够根据所述一个以上的观测量通过运算求出的一个以上的运算量设为解释变量。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180608 JP 2018-1103061.一种燃烧设备的状态量推定方法，推定在使被燃烧物燃烧的燃烧设备中难以直接计测的一个以上的状态量，所述燃烧设备的状态量推定方法的特征在于，
使用状态空间模型推定目标变量，其中该状态空间模型将所述一个以上的状态量设为所述目标变量，将在设置于所述燃烧设备的一个以上的观测点能够直接计测的一个以上的观测量及/或能够根据所述一个以上的观测量通过运算求出的一个以上的运算量设为解释变量。


2.如权利要求1所述的燃烧设备的状态量推定方法，其特征在于，
通过利用计算机的处理器执行以下步骤而进行使用了所述状态空间模型的所述目标变量的推定：
使表示第k-1个时间步中的所述状态量与第k个时间步中的所述状态量之间的关系的状态方程式存储于所述计算机的存储器的步骤；
使表示第k个时间步中的所述状态量与第k个时间步中的所述观测量及/或所述运算量之间的关系的观测方程式存储于所述存储器的步骤；
从所述存储器读出所述状态方程式，并将第k-1个时间步中的所述状态量适用于所述状态方程式而对第k个时间步中的所述状态量的推定值进行运算的步骤；
从所述存储器读出所述观测方程式，并将第k个时间步中的所述状态量的所述推定值适用于所述观测方程式而对第k个时间步中的所述观测量及/或所述运算量的预测值进行运算的步骤；
在所述观测点使用计测器获取所述观测量的实际的观测值的步骤；
对所述观测量的所述预测值与所述观测值的差值进行运算的步骤；和
基于所述差值对第k个时间步中的所述状态量的所述推定值进行修正的步骤。


3.如权利要求2所述的燃烧设备的状态量推定方法，其特征在于，
所述观测量的所述实际的观测值是在第k+N个时间步中计测出的值，所述差值是第k+N个时间步中的所述预测值与所述观测值的差值。


4.如权利要求3所述的燃烧设备的状态量推定方法，其特征在于，
所述N表示与所述燃烧设备中的所述状态量的时间变化与所述观测量的时间变化的相关关系相应的时间差。


5.如权利要求1至4中任一项所述的燃烧设备的状态量推定方法，其特征在于，
所述状态量包含所述被燃烧物的状态量、催化剂的状态量以及与流化介质的流化状态相对应的状态量中的至少一个。


6.如权利要求5所述的燃烧设备的状态量推定方法，其特征在于，
所述被燃烧物的状态量包含所述被燃烧物的低位发热量、高位发热量...

【专利技术属性】
技术研发人员：松冈庆，梅泽俊之，横山亚希子，
申请(专利权)人：荏原环境工程株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP