生物质高效焚化用催化燃烧调控锅炉制造技术

本发明专利技术属于控制或安全装置技术领域；具体涉及生物质高效焚化用催化燃烧调控锅炉；锅炉的控制系统包括控制器：控制器获取锅炉连续的各历史运行时间段对应的炉膛尾部的氧气浓度序列、引风机转速序列；根据引风机转速序列、催化程度和氧气浓度序列，得到各历史运行时间段对应的生物质燃料的燃烧程度；根据生物质燃料的燃烧程度、引风机转速序列和氧气浓度序列，得到各历史运行时间段对应的数据可信程度；利用数据可信程度、生物质燃料的燃烧程度、氧气浓度序列和目标预测网络，预测未来时间段生物质锅炉对应的炉膛尾部的氧气浓度和生物质燃料的燃烧程度。本发明专利技术能对影响锅炉运行状态的因素进行预测，能降低燃烧产生的烟气对环境的污染。污染。污染。

【技术实现步骤摘要】
生物质高效焚化用催化燃烧调控锅炉


[0001]本专利技术涉及控制或安全装置
，具体涉及生物质高效焚化用催化燃烧调控锅炉。

技术介绍

[0002]生物质锅炉是利用是利用秸秆、水稻秆、薪材、木屑、花生壳、瓜子壳、甜菜粕、树皮等所有废弃的农林剩余物作为锅炉燃料使用，具有节约常规能源、减轻环境污染、运行成本低等特征。
[0003]生物质锅炉在运行过程中运行状态会受到诸多因素的影响，例如生物质燃料的燃烧程度或者炉膛内的氧气含量等，当前只能在生物质锅炉运行过程中生物质燃料的燃烧程度或者炉膛内的氧气含量出现明显异常时才能对生物质锅炉进行调整，而不能对影响生物质锅炉的运行状态的因素进行提前预测，也不能及时为工作人员争取较多的调控锅炉的时间。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供生物质高效焚化用催化燃烧调控锅炉，用于解决现有无法对影响生物质锅炉的运行状态的因素进行提前预测的问题，所采用的技术方案具体如下：
[0005]第一方面，本专利技术一个实施例提供了生物质高效焚化用催化燃烧调控锅炉，所述锅炉包括炉膛、省煤器以及空气预热器，其特征在于，锅炉还包括设置在省煤器与空气预热器之间的选择性催化还原系统；所述锅炉还包括控制系统，所述控制系统包括控制器，以及与控制器信号连接的氧气浓度传感器、转速传感器、氮氧传感器以及微型称重传感器；
[0006]氧气浓度传感器用于检测炉膛尾部的氧气浓度，转速传感器用于检测引风机转速，氮氧传感器用于检测选择性催化还原系统中烟气进口位置的氮氧浓度和烟气出口位置的氮氧浓度，微型称重传感器用于检测选择性催化还原系统烟气进口位置的灰尘质量；
[0007]控制器获取锅炉连续的各历史运行时间段对应的炉膛尾部的氧气浓度序列、引风机转速序列、选择性催化还原系统中烟气进口位置的氮氧浓度序列、选择性催化还原系统中烟气出口位置的氮氧浓度序列以及选择性催化还原系统中烟气进口位置的灰尘质量序列；然后根据所述烟气进口位置的氮氧浓度序列和烟气出口位置的氮氧浓度序列，得到各历史运行时间段对应的氮氧浓度差序列；根据所述氮氧浓度差序列和灰尘质量序列，得到各历史运行时间段对应的选择性催化还原系统中催化剂的催化程度；根据所述引风机转速序列、所述催化程度以及所述氧气浓度序列，得到各历史运行时间段对应的生物质燃料的燃烧程度；之后根据所述生物质燃料的燃烧程度、所述引风机转速序列以及所述氧气浓度序列，得到任意两个历史运行时间段之间的数据相似程度；根据所述数据相似程度，得到各历史运行时间段对应的数据可信程度；最后利用所述数据可信程度、所述生物质燃料的燃烧程度、所述引风机转速序列、所述氧气浓度序列以及目标预测网络，预测未来时间段生物质锅炉对应的炉膛尾部的氧气浓度、引风机转速以及生物质燃料的燃烧程度。
[0008]有益效果：本专利技术将氮氧浓度差序列和灰尘质量序列作为得到各历史运行时间段对应的选择性催化还原系统中催化剂的催化程度的依据；将引风机转速序列、催化程度以及氧气浓度序列作为得到各历史运行时间段对应的生物质燃料的燃烧程度；将生物质燃料的燃烧程度、引风机转速序列以及氧气浓度序列作为得到各历史运行时间段对应的数据可信程度的依据；将数据可信程度、生物质燃料的燃烧程度、引风机转速序列以及所述氧气浓度序列作为预测未来时间段生物质锅炉对应的炉膛尾部的氧气浓度、引风机转速以及生物质燃料的燃烧程度的依据。本专利技术能预测未来时间段生物质锅炉对应的炉膛尾部的氧气浓度、引风机转速以及生物质燃料的燃烧程度，并及时对锅炉进行调控，避免由于炉膛尾部的氧气浓度、引风机转速以及生物质燃料的燃烧程度异常时影响锅炉的运行状态或者运行效率，并且能降低燃烧产生的烟气对环境的污染。
[0009]优选的，根据所述氮氧浓度差序列和灰尘质量序列，得到各历史运行时间段对应的选择性催化还原系统中催化剂的催化程度，包括：
[0010]计算所述氮氧浓度差序列对应的平均氮氧浓度差，计算所述灰尘质量序列对应的平均灰尘质量；
[0011]将所述平均氮氧浓度差记为各历史运行时间段对应的目标氮氧浓度差，将所述平均灰尘质量记为各历史运行时间段对应的目标灰尘质量；
[0012]根据所述目标氮氧浓度差和目标灰尘质量，得到各历史运行时间段对应的选择性催化还原系统中催化剂的催化程度。
[0013]优选的，根据所述引风机转速序列、所述催化程度以及所述氧气浓度序列，得到各历史运行时间段对应的生物质燃料的燃烧程度，包括：
[0014]计算所述引风机转速序列对应的平均引风机转速，计算所述氧气浓度序列对应的平均氧气浓度；
[0015]根据所述平均引风机转速、平均氧气浓度以及催化剂的催化程度，得到各历史运行时间段对应的生物质燃料的燃烧程度。
[0016]优选的，根据如下公式计算各历史运行时间段对应的生物质燃料的燃烧程度：
[0017][0018]其中，E
t
为第t个历史运行时间段对应的生物质燃料的燃烧程度，F
t
为第t个历史运行时间段对应的引风机转速序列对应的平均引风机转速，O
t
为第t个历史运行时间段对应的炉膛尾部的氧气浓度序列对应的平均氧气浓度，P
t
为第t个历史运行时间段对应的选择性催化还原系统中催化剂的催化程度。
[0019]优选的，根据所述生物质燃料的燃烧程度、所述引风机转速序列以及所述氧气浓度序列，得到任意两个历史运行时间段之间的数据相似程度，包括：
[0020]利用DTW计算任意两个历史运行时间段之间的氧气浓度序列差异程度；
[0021]利用DTW计算任意两个历史运行时间段之间的引风机转速序列差异程度；
[0022]计算任意两个历史运行时间段之间的生物质燃料的燃烧程度差的绝对值；
[0023]根据所述任意两个历史运行时间段之间的氧气浓度序列差异程度、引风机转速序列差异程度以及生物质燃料的燃烧程度差的绝对值，得到任意两个历史运行时间段之间的数据相似程度。
[0024]优选的，根据如下公式计算任意两个历史运行时间段之间的数据相似程度：
[0025][0026]其中，X
t,i
为第t个历史运行时间段与第i个历史运行时间段之间的数据相似程度，Z
t,i
为第t个历史运行时间段对应的生物质燃料的燃烧程度与第i个历史运行时间段对应的生物质燃料的燃烧程度之间差的绝对值，G
t,i
为第t个历史运行时间段对应的氧气浓度序列与第i个历史运行时间段对应的氧气浓度序列之间的差异程度，V
t,i
为第t个历史运行时间段对应的引风机转速序列与第i个历史运行时间段对应的引风机转速序列之间的差异程度。
[0027]优选的，根据所述数据相似程度，得到各历史运行时间段对应的数据可信程度，包括：
[0028]根据任意两个历史运行时间段之间的数据相似程度的倒数，得到任意两个历史运行时间段之间的样本距离；
[0029]根据所述样本距离，对各历史运行时间段进行聚类；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.生物质高效焚化用催化燃烧调控锅炉，所述锅炉包括炉膛、省煤器以及空气预热器，其特征在于，锅炉还包括设置在省煤器与空气预热器之间的选择性催化还原系统；所述锅炉还包括控制系统，所述控制系统包括控制器，以及与控制器信号连接的氧气浓度传感器、转速传感器、氮氧传感器以及微型称重传感器；氧气浓度传感器用于检测炉膛尾部的氧气浓度，转速传感器用于检测引风机转速，氮氧传感器用于检测选择性催化还原系统中烟气进口位置的氮氧浓度和烟气出口位置的氮氧浓度，微型称重传感器用于检测选择性催化还原系统烟气进口位置的灰尘质量；控制器获取锅炉连续的各历史运行时间段对应的炉膛尾部的氧气浓度序列、引风机转速序列、选择性催化还原系统中烟气进口位置的氮氧浓度序列、选择性催化还原系统中烟气出口位置的氮氧浓度序列以及选择性催化还原系统中烟气进口位置的灰尘质量序列；然后根据所述烟气进口位置的氮氧浓度序列和烟气出口位置的氮氧浓度序列，得到各历史运行时间段对应的氮氧浓度差序列；根据所述氮氧浓度差序列和灰尘质量序列，得到各历史运行时间段对应的选择性催化还原系统中催化剂的催化程度；根据所述引风机转速序列、所述催化程度以及所述氧气浓度序列，得到各历史运行时间段对应的生物质燃料的燃烧程度；之后根据所述生物质燃料的燃烧程度、所述引风机转速序列以及所述氧气浓度序列，得到任意两个历史运行时间段之间的数据相似程度；根据所述数据相似程度，得到各历史运行时间段对应的数据可信程度；最后利用所述数据可信程度、所述生物质燃料的燃烧程度、所述引风机转速序列、所述氧气浓度序列以及目标预测网络，预测未来时间段生物质锅炉对应的炉膛尾部的氧气浓度、引风机转速以及生物质燃料的燃烧程度。2.如权利要求1所述的生物质高效焚化用催化燃烧调控锅炉，其特征在于，所述根据所述氮氧浓度差序列和灰尘质量序列，得到各历史运行时间段对应的选择性催化还原系统中催化剂的催化程度，包括：计算所述氮氧浓度差序列对应的平均氮氧浓度差，计算所述灰尘质量序列对应的平均灰尘质量；将所述平均氮氧浓度差记为各历史运行时间段对应的目标氮氧浓度差，将所述平均灰尘质量记为各历史运行时间段对应的目标灰尘质量；根据所述目标氮氧浓度差和目标灰尘质量，得到各历史运行时间段对应的选择性催化还原系统中催化剂的催化程度。3.如权利要求1所述的生物质高效焚化用催化燃烧调控锅炉，其特征在于，所述根据所述引风机转速序列、所述催化程度以及所述氧气浓度序列，得到各历史运行时间段对应的生物质燃料的燃烧程度，包括：计算所述引风机转速序列对应的平均引风机转速，计算所述氧气浓度序列对应的平均氧气浓度；根据所述平均引风机转速、平均氧气浓度以及催化剂的催化程度，得到各历史运行时间段对应的生物质燃料的燃烧程度。4.如权利要求3所述的生物质高效焚化用催化燃烧调控锅炉，其特征在于，根据如下公式计算各历史运行时间段对应的生物质燃料的燃烧程度：
其中，E
t
为第t个历史运行时间段对应的生物质燃料的燃烧程度，F
t
为第t个历史运行时间段对应的引风机转速序列对应的平均引风机转速，O
t
为第t个历史运行时间段对应的炉膛尾部的氧气浓度序列对应的平均氧气浓度，P
t
为第t个历史运行时间段对应的选择性催化还原系统中催化剂的催化程度。5.如权利要求1所述的生物质高效焚化用催化燃烧调控锅炉，其特征在于，所述根据所述生物质...

【专利技术属性】
技术研发人员：于海，
申请(专利权)人：扬州星辰环境工程有限公司，
类型：发明
国别省市：