望鍋爐能夠達到的一個事先設(shè)定的目標(biāo)。所述優(yōu)化目標(biāo)包含所述排氣中的氣體分布狀態(tài)和/或所述排氣參數(shù)的其他變換式。所述分布狀態(tài)可以為均勻分布狀態(tài)，對稱分布狀態(tài)或者一種在某些區(qū)域具有高濃度的特定的分布狀態(tài)。所述排氣參數(shù)的變換式可以由對排氣參數(shù)求和而得，其表征了 C0、N0x&其他氣體的總量。
[0024]例如，假設(shè)所述優(yōu)化目標(biāo)為排氣中CO的均勻分布，其反映了鍋爐的燃燒平衡。相應(yīng)地，所述傳感器111在每個位置檢測CO濃度，然后每個位置的CO濃度經(jīng)過計算機處理生成一 CO分布狀態(tài)。在之后的步驟中，通過所述觸發(fā)器12，將所述CO分布狀態(tài)與所述優(yōu)化目標(biāo)進行比較，進而決定是否觸發(fā)所述優(yōu)化系統(tǒng)13。
[0025]所述系統(tǒng)I中的所述觸發(fā)器12用于觸發(fā)所述優(yōu)化系統(tǒng)13。所述觸發(fā)器12接收所述傳感器陣列11收集到的排氣參數(shù)后，判定所述排氣參數(shù)是否符合所述預(yù)設(shè)的優(yōu)化目標(biāo)。如果所述鍋爐的所述排氣參數(shù)不符合所述預(yù)設(shè)的優(yōu)化目標(biāo)，所述觸發(fā)器12觸發(fā)所述優(yōu)化系統(tǒng)13開始工作。如果所述鍋爐的所述排氣參數(shù)符合所述預(yù)設(shè)的優(yōu)化目標(biāo)，所述傳感器陣列11再次收集所述排氣參數(shù)，然后所述觸發(fā)器12再次判定所述排氣參數(shù)是否符合所述預(yù)設(shè)的優(yōu)化目標(biāo)；直到所述排氣參數(shù)不符合所述預(yù)設(shè)的優(yōu)化目標(biāo)時，所述觸發(fā)器12才觸發(fā)所述優(yōu)化系統(tǒng)13。
[0026]當(dāng)所述優(yōu)化系統(tǒng)13被觸發(fā)后，所述優(yōu)化系統(tǒng)13中的所述模型選擇器131首先開始工作。所述模型選擇器131可以是基于規(guī)則的和/或定量的選擇器，被設(shè)計成從所述模型庫中選擇一合適的模型來匹配當(dāng)前的鍋爐條件。相較于單模型優(yōu)化系統(tǒng)，上述的燃燒優(yōu)化系統(tǒng)包括所述模型庫，因而可適用于不同的鍋爐條件。
[0027]所述鍋爐條件包括所述模型輸入變量的可用性及所述鍋爐的運行數(shù)據(jù)，所述運行數(shù)據(jù)包括:所述鍋爐的負載、磨機組合、煤的種類、鍋爐含氧量或其任意組合。所述模型輸入變量的可用性是指可用的模型輸入變量的數(shù)量及可用的模型輸入變量的組合。所述模型選擇器131基于可用的模型輸入變量來選擇模型，這樣不可用的模型輸入變量在模型選擇中不被考慮，提高了所述燃燒優(yōu)化系統(tǒng)I的可靠性。所述模型庫策略保證了即使在所述模型輸入變量惡化或者所述鍋爐條件大范圍變化的情況下，所述燃燒優(yōu)化系統(tǒng)仍然能對燃燒進行優(yōu)化。另外，所述模型庫也可以適用于不同的鍋爐。
[0028]所述模型庫包括豐富的模型，以適用于不同的模型輸入變量的可用性情況及不同的鍋爐運行數(shù)據(jù)。所述模型庫中的每個模型對應(yīng)于所述模型輸入變量與所述鍋爐的排氣參數(shù)之間的一種關(guān)系，所述模型輸入變量即為所述執(zhí)行器15的參數(shù)。在一些實施例中，通過建立線性或非線性模型去表征執(zhí)行器及所述傳感器陣列11測得的排氣參數(shù)之間的關(guān)系，所述排氣參數(shù)可以為O2及CO的濃度。這樣，通過所述模型即可得到每個執(zhí)行器對于鍋爐中不同位置的燃燒的影響。
[0029]所述模型選擇器131基于所述鍋爐的運行數(shù)據(jù)選擇模型，所述運行數(shù)據(jù)包括所述鍋爐的負載、磨機組合、煤的種類、鍋爐含氧量或其任意組合。所述鍋爐的負載指的是所述鍋爐的功率輸出。所述磨機組合是指所述鍋爐使用的磨機的不同數(shù)量和組合，不同種類的磨機可能被組合起來進行供煤。所述煤的種類可以是褐煤、次煙煤、煙煤、蒸汽煤、無煙煤或其組合。
[0030]在一些實施例中，所述燃燒優(yōu)化系統(tǒng)I進一步包括一輸入檢測器14，用于在所述模型選擇器131選擇所述模型之前，確定所述模型輸入變量的可用性。作為模型選擇根據(jù)的所述模型輸入變量的可用性可通過所述輸入檢測器14來檢測。所述輸入檢測器14判斷每個模型輸入變量的可用性，計算可用的模型輸入變量的數(shù)量，且記錄可用的模型輸入變量的組合。在可用性檢測之后，所述輸入檢測器14向所述模型選擇器131發(fā)送所述模型輸入變量的可用性情況。
[0031]在一些實施例中，每個所述模型輸入變量的可用性可基于數(shù)據(jù)狀態(tài)、變化率、工作范圍或其任意組合來確定。所述數(shù)據(jù)狀態(tài)是指所述模型輸入變量的狀態(tài)，如果所述模型輸入變量不能被讀取，或者所述模型輸入變量的值不是一個通常的形式，所述模型輸入變量可能會被判定為不可用。所述變化率是指所述模型輸入變量在一定時間內(nèi)變化的快慢，如果所述變化率高于一個正常值，所述模型輸入變量可能會被判定為不可用。所述工作范圍是指所述模型輸入變量的值正常范圍，如果所述模型輸入變量的值不在所述工作范圍內(nèi)，所述模型輸入變量可能會被判定為不可用。
[0032]所述模型輸入變量包括可控變量及不可控變量，所述可控變量包括進風(fēng)口的開口大小、進風(fēng)角度或其任意組合，所述不可控變量包括所述鍋爐的負載、煤的種類、磨機組合、鍋爐含氧量或其任意組合。
[0033]所述進風(fēng)口的開口大小決定了空氣的流量，從而進一步?jīng)Q定了空燃比。所述進風(fēng)口的進風(fēng)角度決定了氣流的方向，從而進一步?jīng)Q定了燃燒室內(nèi)的空氣分布。所述進風(fēng)口包括一次進風(fēng)口、二次進風(fēng)口及火上風(fēng)(OFA)進風(fēng)口。通?？諝饧叭剂项w粒通過所述一次進風(fēng)口進入燃燒室。所述二次進風(fēng)口及所述OFA進風(fēng)口用于提供空氣。
[0034]在一些實施例中，所述進風(fēng)口包括四個一次進風(fēng)口、四個二次進風(fēng)口及四個OFA進風(fēng)口。所述四個一次進風(fēng)口設(shè)置于一第一平面，其中所述第一平面為水平的，并且與所述燃燒室的中軸線垂直；所述四個一次進風(fēng)口分別設(shè)置于所述第一平面的四個角，每個一次進風(fēng)口的開口大小及進風(fēng)角度均可調(diào)節(jié)。所述四個二次進風(fēng)口設(shè)置于一第二平面，其中所述第二平面為水平的，并且與所述燃燒室的中軸線垂直；所述四個二次進風(fēng)口分別設(shè)置于所述第二平面的四個角，每個二次進風(fēng)口的開口大小及進風(fēng)角度均可調(diào)節(jié)。所述四個OFA進風(fēng)口設(shè)置于一第三平面，其中所述第三平面為水平的，并且與所述燃燒室的中軸線垂直；所述四個OFA進風(fēng)口分別設(shè)置于所述第三平面的四個角，每個OFA進風(fēng)口的開口大小及進風(fēng)角度均可調(diào)節(jié)。所述第一平面、第二平面及第三平面互相平行。
[0035]所述優(yōu)化器132用于基于所述選擇的模型和所述優(yōu)化目標(biāo)確定所述鍋爐10的至少一個優(yōu)化模型輸入變量，繼而生成優(yōu)化指令。所述優(yōu)化模型輸入變量是可控變量，可以是一個進風(fēng)口的開口大小或者進風(fēng)角度。
[0036]所述調(diào)節(jié)器134用于根據(jù)所述優(yōu)化模型輸入變量調(diào)節(jié)執(zhí)行器15。所述調(diào)節(jié)器134接收所述優(yōu)化指令后，使所述執(zhí)行器15依照所述優(yōu)化指令做出反應(yīng)。所述執(zhí)行器15可以為所述進風(fēng)口。根據(jù)所述優(yōu)化指令調(diào)節(jié)所述進風(fēng)口的開口大小及進風(fēng)角度，從而實現(xiàn)優(yōu)化目標(biāo)。
[0037]在一些實施例中，所述優(yōu)化系統(tǒng)13進一步包括一安全檢查器，用于在所述調(diào)節(jié)器134調(diào)節(jié)所述執(zhí)行器15之前，且在所述優(yōu)化器132生成優(yōu)化指令之前，判定所述優(yōu)化模型輸入變量是否在一安全范圍內(nèi)，如果所述優(yōu)化模型輸入變量不在該安全范圍內(nèi)，所述安全檢查器將所述優(yōu)化模型輸入變量調(diào)整至所述安全范圍內(nèi)。如果所述優(yōu)化模型輸入變量在所述安全范圍內(nèi)，所述優(yōu)化器132直接生成優(yōu)化指令。
[0038]在一些實施例中，所述優(yōu)化系統(tǒng)I進一步包括一校準(zhǔn)器用于進行在線模型校準(zhǔn)。通過所述校準(zhǔn)器檢測模型與傳感器陣列11測得的實際排氣參數(shù)之間的不匹配，并且進行修正。所述校準(zhǔn)器可以提高所述燃燒優(yōu)化系統(tǒng)的魯棒性，延長其使用壽命，從而提高經(jīng)濟利潤，而傳統(tǒng)方法不能做到這一點。
[0039]圖3為根據(jù)一具體實施例的燃燒優(yōu)化方法2的流程圖。在方法2的步驟21中，通過一傳感器陣列收集一鍋爐中排氣的排氣參數(shù)，該排氣參數(shù)反映了所述鍋爐的燃燒狀態(tài)。
[0040]在步驟22中，所述燃燒優(yōu)化系統(tǒng)判定所述鍋爐的所述排氣參數(shù)是否符合一預(yù)設(shè)的優(yōu)化目標(biāo)。如果所述排氣參數(shù)不符合所述預(yù)設(shè)的優(yōu)化目標(biāo)，燃燒優(yōu)化程序?qū)⒈挥|發(fā)，然后流程轉(zhuǎn)向步驟23。如果所述排氣參數(shù)符合所述預(yù)設(shè)的優(yōu)化目標(biāo)，燃燒優(yōu)化將不會被觸發(fā)，然后流程轉(zhuǎn)回到步驟21。重復(fù)步驟21及22，直到所述排氣參數(shù)不符合所述優(yōu)化目標(biāo)。
[0041]在步驟23中，確定模型輸入變量的可用性，即:計算可用的模型輸入變量的數(shù)量，且記錄可用的模型輸入變量的組合。這樣，決定模型的過程中，只有可用的模型輸入變量被考慮進來，不可用的模型輸入變量被剔除出去了。所述模型輸入變量為執(zhí)行器的參數(shù)，所述執(zhí)行器可以為進風(fēng)口。執(zhí)行器的老化和失效會使模型輸入變量不可用。在現(xiàn)有技術(shù)中，優(yōu)化系統(tǒng)只有一個模型，因而，不可用的模型輸入變量可能會使模型不再適用，從而導(dǎo)致優(yōu)化系統(tǒng)無法工作。本發(fā)明中的解決方案大大降低了不可用的模型輸入變量帶來的風(fēng)險。
[0042]在步驟24中，根據(jù)當(dāng)前的鍋爐條