專利名稱:一種鏈條爐控制系統(tǒng)最佳設(shè)定值確定方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及鏈條爐控制技術(shù)領(lǐng)域,是一種鏈條爐控制系統(tǒng)最佳設(shè)定值確定方法。
背景技術(shù):
鏈條爐是機械化程度非常高的一種層燃爐,因其燃燒工況穩(wěn)定,熱效率高,運行操作方便,勞動強度低,煙塵排放量少,所以是工業(yè)鍋爐中使用最廣泛的一種爐型。但是現(xiàn)有的鏈條爐自動化程度普遍較低,基本處于操作人員手動控制的狀況,當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)異常狀況時,不能及時調(diào)整控制參數(shù),極易造成生產(chǎn)事故。而且鏈條爐是一種多變量系統(tǒng),具有非線性、時變性、大延遲和強耦合的特點,用常規(guī)方法很難建立比較準(zhǔn)確、實用的數(shù)學(xué)模型,因此增大了鏈條爐的自動控制難度,使得鏈條爐運行能耗過高,如在生產(chǎn)過程中風(fēng)煤比設(shè)置不當(dāng),往往造成煤燃燒不夠充分,或煙氣含氧量過高,排煙溫度較高;蒸汽壓力波動較大,為保證工藝要求,蒸汽壓力只能高位運行,造成能源浪費;爐膛負壓不穩(wěn)定,可能會造成鍋爐滅火,甚至爐膛內(nèi)爆;各變量之間的強耦合導(dǎo)致各參數(shù)設(shè)定值頻繁調(diào)整,鍋爐振蕩運行。因此,找到一種鏈條爐控制系統(tǒng)控制參數(shù)最佳設(shè)定值的方法,實現(xiàn)鏈條爐節(jié)能經(jīng)濟安全可靠運行顯得尤為重要。目前,中國發(fā)明專利公開號CN1609510A,名稱為“鏈條爐高效節(jié)能方法”只是給出了利用裝在進煤斗出口處的附加裝置,擴大輻射及著火面積的方法;中國發(fā)明專利公開號CN102175036A,名稱為“一種拋煤機反轉(zhuǎn)鏈條爐促燃降污節(jié)能系統(tǒng)”只是給出一種加入促燃劑提高煤燃燒效率的方法。兩者都未對鏈條爐各項運行參數(shù)進行檢測,不能實現(xiàn)鏈條爐整體的經(jīng)濟節(jié)能安全可靠運行。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有鏈條爐控制系統(tǒng)存在的缺陷,本發(fā)明提出了一種確定鏈條爐控制系統(tǒng)蒸汽壓力、爐膛負壓、煙氣含氧量、汽包液位、排煙溫度五個參數(shù)最佳設(shè)定值的方法,實現(xiàn)鏈條爐經(jīng)濟節(jié)能安全可靠運行。本發(fā)明的構(gòu)思基礎(chǔ)是1.鏈條爐運行中要消耗煤、水和電,其產(chǎn)品是蒸汽,因此可以用噸汽耗煤、噸汽耗水和噸汽耗電來衡量鏈條爐運行的成本;2.蒸汽壓力隨鍋爐負荷變化而波動,為保證蒸汽壓力波動時始終滿足工藝要求,一般蒸汽壓力設(shè)定值都比工藝要求略高,降低蒸汽壓力設(shè)定值將節(jié)省大量能源;3.排煙溫度過高會導(dǎo)致熱量損失過大,同時排煙溫度不能過低,必須高于露點溫度;4.煙氣含氧量過高說明空氣量過多,會導(dǎo)致熱量損失;煙氣含氧量過低說明煤可能未完全燃燒,會導(dǎo)致煤浪費。因此,煙氣含氧量存在一個最佳值,保證能源利用率最高;5.汽包液位過高會導(dǎo)致蒸汽中含水,對后續(xù)設(shè)備安全運行造成威脅,汽包液位過低當(dāng)蒸汽用量波動時可能有燒干危險,因此,汽包液位存在一個安全可靠的最小值;
6.爐膛負壓過低有內(nèi)爆危險,因此其存在一個安全可靠的最小值。本發(fā)明就是依據(jù)以上所述六個前提條件,根據(jù)所采集到的鏈條爐運行數(shù)據(jù),提出獲得鏈條爐最佳運行參數(shù)的一種方法。本發(fā)明的目的是,針對現(xiàn)有鏈條爐控制系統(tǒng)存在的缺陷和基于發(fā)明構(gòu)思,提供一種科學(xué)合理,實用,能夠?qū)崿F(xiàn)經(jīng)濟節(jié)能、安全可靠運行的鏈條爐控制系統(tǒng)最佳設(shè) 定值確定方法。實現(xiàn)本發(fā)明目所采取的技術(shù)方案是一種鏈條爐控制系統(tǒng)最佳設(shè)定值確定方法,其特征是,它包括以下步驟(a)在保證鏈條爐穩(wěn)定運行的條件下,依據(jù)經(jīng)驗確定蒸汽壓力、汽包液位、爐膛負壓、煙氣氧含量和排煙溫度五個參數(shù)的N種設(shè)定值組合;(b)依次將每種設(shè)定值組合投入到鏈條爐控制系統(tǒng)中,利用各監(jiān)測點獲得各組合對應(yīng)的煤消耗數(shù)量1、水消耗數(shù)量Ms、電消耗數(shù)量Md和產(chǎn)生的蒸汽數(shù)量Mzq ;(c)按如下公式計算出各設(shè)定值組合對應(yīng)的
M噸汽耗煤量
zH噸汽耗水量 =^l-噸汽耗電量: =^r-
m zq計算出生產(chǎn)成本f(xs, xd, xm) = kmxm+ksxs+kdxd式中h為煤單價、ks水單價、kd電單價;(d)以生產(chǎn)成本、蒸汽壓力和排煙溫度加權(quán)求和的倒數(shù)作為輸出變量F,
權(quán)利要求
1. 一種鏈條爐控制系統(tǒng)最佳設(shè)定值確定方法,其特征是,它包括以下步驟(a)在保證鏈條爐穩(wěn)定運行的條件下,依據(jù)經(jīng)驗確定蒸汽壓力、汽包液位、爐膛負壓、煙 氣氧含量和排煙溫度五個參數(shù)的N種設(shè)定值組合;(b)依次將每種設(shè)定值組合投入到鏈條爐控制系統(tǒng)中,利用各監(jiān)測點獲得各組合對應(yīng) 的煤消耗數(shù)量Mm、水消耗數(shù)量Ms、電消耗數(shù)量Md和產(chǎn)生的蒸汽數(shù)量Mzq ;(c)按如下公式計算出各設(shè)定值組合對應(yīng)的
全文摘要
一種鏈條爐控制系統(tǒng)最佳設(shè)定值確定方法,其特點是,包括依據(jù)經(jīng)驗確定蒸汽壓力、汽包液位、爐膛負壓、煙氣氧含量和排煙溫度的N種設(shè)定值組合;依次將設(shè)定值組合投入到鏈條爐控制系統(tǒng)中,利用各監(jiān)測點獲得煤消耗、水消耗、電消耗和產(chǎn)生的蒸汽量;計算出各設(shè)定值組合對應(yīng)的噸汽耗煤量、噸汽耗水量、噸汽耗電量和生產(chǎn)成本,以生產(chǎn)成本、蒸汽壓力和排煙溫度加權(quán)求和的倒數(shù)作為輸出變量,建立全效率模型且求解,得到各個樣本對應(yīng)的檢驗數(shù),非負檢驗數(shù)所對應(yīng)的樣本為DEA有效;將其分別代入全效率模型,求出各DEA有效樣本對應(yīng)的效率值,效率值最大的DEA有效樣本所對應(yīng)的設(shè)定值組合就是蒸汽壓力、汽包液位、爐膛負壓、煙氣氧含量和排煙溫度的最佳設(shè)定值。
文檔編號F23B30/08GK102997216SQ20121057451
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月26日
發(fā)明者曲麗萍, 曲永印, 王宏健, 王科俊, 浦鐵成, 白晶 申請人:北華大學(xué)