锅炉燃烧控制系统及方法技术方案

本发明专利技术揭示一种锅炉燃烧控制系统及方法，该系统包括分布式控制系统ＤＣＳ、环境污染物监测系统、锅炉燃烧模型库和自寻优系统。ＤＣＳ用于获取锅炉的实时工况数据，并控制调节锅炉的工况参数；环境污染物监测系统用于获取锅炉的环境污染物排放数据；锅炉燃烧模型库包括若干锅炉的燃烧模型；自寻优系统用于根据实时工况数据与环境污染物排放数据在锅炉燃烧模型库中寻找最接近的成熟案例，以此寻找达到锅炉目标工况的参数，并把调节后的工况参数输出至ＤＣＳ。本发明专利技术可实现对锅炉燃烧热效率和污染物排放量的预测；同时根据案例库进行推理与查询，采用自寻优算法，可寻找达到锅炉最佳工况的参数设置方案，进而通过ＤＣＳ调节锅炉运行状态，实现锅炉燃烧的整体优化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于能源、环保、信息等领域，涉及一种燃烧控制系统及其相应方法， 尤其涉及一种锅炉燃烧控制系统及其方法。
技术介绍
在锅炉燃烧控制系统中，锅炉能效和污染物排放控制一直依靠人工进行配 置，需要从繁多的实时技术数据中分析出最优配置方案，再进行手动调整，无法 实现实时的自动优化。锅炉燃烧过程中，影响其燃烧热效率和污染物排放量的因 素大部分相同，但对各个因素的具体要求却往往是矛盾的。在已有的的风煤比寻优方法中，有的可以提高燃烧热效率，却增加了污染物的排放，加重了环境污染； 有的集中在减少环境污染而忽略了锅炉的燃烧热效率。中国专利 一种节能
的燃煤工业锅炉运行优化指导系统(专利号 CN200710173267. 0 ),包括数据通讯接口、数据处理模块、系统显示模块、锅 炉实时效率处理模块和运行优化指导模块。其中数据通讯接口从锅炉控制系统 中接受实时运行数据并传输给数据处理模块，数据处理模块对接收的数据进行检 验和滤波；锅炉实时效率处理模块处理得出锅炉排烟热损失、物理未完全燃烧热 损失和锅炉实时效率，并传输给运行优化指导模块和系统显示模块将实时风煤比 与锅炉最优风煤比上下限值进行比较，同时将实测排烟温度与锅炉排烟温度高限 值进行比较，并将比较结果传输到系统显示模块，发出运行指导操作指令；系统 显示模块负责显示数据。该技术方案没有有效解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种锅炉燃烧控制系统，可克服现有技 术的不足。另外，本专利技术还提供上述锅炉燃烧控制系统的燃烧控制方法。 为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案一种锅炉燃烧控制系统，用以控制锅炉的燃烧工况，包括 分布式控制系统DCS,与锅炉连接，用以获取锅炉的实时工况参数，并控制 调节锅炉的工况参数；环境污染物监测系统，与锅炉连接，用以获取锅炉的环境污染物排放数据； 锅炉燃烧模型库，其中包括若干锅炉的燃烧模型；自寻优系统，用以根据DCS及环境污染物监测系统的实时工况数据与环境污 染物排放数据、在所述锅炉燃烧模型库中的燃烧模型寻找最接近的成熟案例，并 根据该最接近的成熟案例调节工况参数，寻找达到锅炉目标工况的参数，并把调 节后的工况参数输出至DCS。作为本专利技术的一种优选方案，所述自寻优系统包括案例推理模块，用以根据DCS的工况数据与环境污染物监测系统的污染物排 放数据，在所述锅炉燃烧模型库中的燃烧模型寻找最接近的成熟案例；目标工况调节模块，用以根据上述最接近的成熟案例调节工况参数，寻找达 到锅炉目标工况的参数。作为本专利技术的一种优选方案，所述案例推理模块包括近似案例查询单元，用以4艮据DCS的工况数据与环境污染物监测系统的污染 物排放数据，在所述锅炉燃烧模型库中的燃烧模型寻找最接近的成熟案例；最优解案例保存单元，用以保存经目标工况调节^t块调节后新的案例作为燃 烧模型；成熟案例库更新单元，用以更新所述锅炉燃烧^t型库中的燃烧;漢型的参凄t或 增加新的燃烧;漠型。作为本专利技术的一种优选方案，所述目标工况调节模块根据设置的目标工况， 调节锅炉的参数；当寻优步长矩阵〈寻优误差矩阵e时，结束调节过程，此时的 配置被认为最优；否则调节Au， =4>xAu+G;其中，Au为调节前的寻优步长 矩阵，Au，为调节后的寻优步长矩阵，Au、 Au，、 e为由各参数组成的矩阵， 调节参数4)与C由选定的燃烧模型确定。一种上述燃烧控制系统的燃烧控制方法，其包括所述分布式控制系统DCS获取锅炉的实时工况参数，环境污染物监测系统获6取锅炉的环境污染物排放数据；所述分布式控制系统DCS、环境污染物监测系统分别把其获取的参数发送至 自寻优系统；所述自寻优系统根据DCS及环境污染物监测系统的实时工况数据与环境污 染物排放数据、在所述锅炉燃烧模型库中的燃烧模型寻找最接近的成熟案例，并 根据该最接近的成熟案例调节工况参数，寻找达到锅炉目标工况的参数，并把调 节后的工况参数输出至DCS;所述分布式控制系统DCS根据获取的调节后的工况参数控制锅炉的燃烧。作为本专利技术的一种优选方案，所述自寻优系统包括案例推理模块，用以根据DCS及环境污染物监测系统的实时工况数据与环境 污染物排放数据、在所述锅炉燃烧模型库中的燃烧模型寻找最接近的成熟案例；目标工况调节模块，用以根据上述最接近的成熟案例调节工况参数，寻找达 到锅炉目标工况的参数。作为本专利技术的一种优选方案，所述案例推理4莫块包括近似案例查询单元，用以根据DCS及环境污染物监测系统的实时工况数据与 环境污染物排放数据在所述锅炉燃烧模型库中的燃烧模型寻找最接近的成熟案 例；最优解案例保存单元，用以保存经目标工况调节模块调节后新的案例作为燃 烧模型；成熟案例库更新单元，用以更新所述锅炉燃烧4莫型库中的现有燃烧模型的参 数、或增加新的燃烧;漠型。作为本专利技术的一种优选方案，所述目标工况调节模块根据设置的目标工况调 节锅炉的参数；当当前寻优步长矩阵〈寻优误差矩阵e时，结束调节过程，此时 的配置被认为最优；否则调节Au， =4>xAu+G;其中，Au为调节前的寻优步 长矩阵，厶u，为调节后的寻优步长矩阵，Au、厶u'、 e为由各参数组成的矩阵， 调节参数cb与^由选定的燃烧-溪型确定。本专利技术的有益效果在于本专利技术提出的，可实现对锅炉燃烧热效率和污染物排放量的预测；同时才艮据案例库进行推理与查询，采用 自寻优算法，可寻找达到锅炉最佳工况的参数设置方案，进而通过DCS对锅炉运 行状态进行调节，实现锅炉燃烧的整体优化。附图说明图1为本专利技术锅炉燃烧控制系统的组成示意图。图2为本专利技术基于案例推理的自寻优算法原理图。图3为本专利技术目标工况调节模块寻找最优解的算法流程图。具体实施例方式下面结合附图详细说明本专利技术的优选实施例。 实施例一请参阅图l，本专利技术揭示了一种，可用于燃煤或燃 烧其他燃料的锅炉。本实施例以燃煤锅炉为例，介绍本专利技术的锅炉燃烧控制系统 及方法。本专利技术揭示的燃煤锅炉燃烧控制系统10用以控制燃煤锅炉20的燃烧工况； 请参阅图1,该燃煤锅炉燃烧控制系统IO包括分布式控制系统DCSll、环境污染 物监测系统12、锅炉燃烧模型库13、自寻优系统14。分布式控制系统DCS 11与燃煤锅炉20连接，用以获取燃煤锅炉的实时工况 数据，同时可以控制调节燃煤锅炉20的工况参数。环境污染物监测系统12与燃煤锅炉20连接，用以获取燃煤锅炉20的环境 污染物排方文数据。燃煤锅炉燃烧模型库13包括若干燃煤锅炉的燃烧模型。自寻优系统14用以才艮据DCS11及环境污染物监测系统12的实时工况数据与 环境污染物排放数据、在所述燃煤锅炉燃烧模型库13中的燃烧模型寻找最接近 的成熟案例，并根据该最接近的成熟案例调节工况参数，寻找达到燃煤锅炉目标 工况的参数，并把调节后的工况参数输出至DCSll。请参阅图2，所述自寻优系统14包括案例推理模块141、目标工况调节模块 142。案例推理模块141用于根据DCS的工况数据与环境污染物监测系统的污染 物排放数据，在所述燃煤锅炉燃烧模型库中的燃烧模型寻找最接近的成熟案例。 目标工况调节模块142用于根据上述案例调节工况参数，寻找达到燃煤锅炉目标 工况的参数。以下对两个冲莫块分别介绍。请参阅图2，所述案例推理模块141包括近似案例查本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锅炉燃烧控制系统，用以控制锅炉的燃烧工况；其特征在于，其包括：　分布式控制系统ＤＣＳ，与锅炉连接，用以获取锅炉的实时工况数据，并控制调节锅炉的工况参数；　环境污染物监测系统，与锅炉连接，用以获取锅炉的环境污染物排放数据；　 　锅炉燃烧模型库，其中包括若干锅炉的燃烧模型；　自寻优系统，用以根据ＤＣＳ的工况数据与环境污染物监测系统的污染排放数据，在所述锅炉燃烧模型库中寻找最接近的成熟案例，再根据该案例调节工况参数，寻找达到锅炉目标工况的参数，并把调节后的工 况参数输出至ＤＣＳ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王鑫印，范闻捷，敖毅，胡源，
申请(专利权)人：上海颖科计算机科技有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]