本发明专利技术提出了一种生物质气化热能转换系统的自适应智能控制方法，该控制方法根据锅炉出口蒸汽压力的变化，自动调节气化炉的产气量，并随之调节燃烧器的空气供应量，最终实现随蒸汽压力的改变而自动调节锅炉供热量的目标。本发明专利技术的自适应智能控制方法包括气化炉气化强度控制过程和锅炉炉膛负压控制过程；所述气化炉气化强度控制过程中，控制单元按预定时间间隔采样得到实际锅炉蒸汽压力信号Pv(t)，并与预定的锅炉蒸汽压力值Ps相比较得到锅炉蒸汽压力偏差量Pe(t)，所述Pe(t)=Pv(t)-Ps，所述Pe(t)的绝对值越大，控制单元改变气化炉鼓风机的风量的幅度也就越大，且当Pe(t)为正值时，气化炉鼓风机的风量变小，当Pe(t)为负值时，气化炉鼓风机的风量变大。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提出了，该控制方法根据锅炉出口蒸汽压力的变化，自动调节气化炉的产气量，并随之调节燃烧器的空气供应量，最终实现随蒸汽压力的改变而自动调节锅炉供热量的目标。本专利技术的自适应智能控制方法包括气化炉气化强度控制过程和锅炉炉膛负压控制过程；所述气化炉气化强度控制过程中，控制单元按预定时间间隔采样得到实际锅炉蒸汽压力信号Pv(t)，并与预定的锅炉蒸汽压力值Ps相比较得到锅炉蒸汽压力偏差量Pe(t)，所述Pe(t)=Pv(t)-Ps，所述Pe(t)的绝对值越大，控制单元改变气化炉鼓风机的风量的幅度也就越大，且当Pe(t)为正值时，气化炉鼓风机的风量变小，当Pe(t)为负值时，气化炉鼓风机的风量变大。【专利说明】
本专利技术属于生物质能源利用
，特别涉及到一种基于锅炉出口蒸汽压力的生物质气化热能转换系统的自适应智能控制方法。
技术介绍
利用可再生能源建立持续运行的能源系统，对促进国民经济发展和环境保护具有重大意义。近年来利用生物质能的上吸式气化炉、下吸式气化炉及循环流化床气化炉在发电、农村供热及烘干等工业应用方面都得到了快速发展，而且在生物质气化的机理、过程、影响因素等方面的理论研究取得了大量成果，对气化炉本体结构与性能的研究也取得了重大进步并积累了丰富经验。但是针对气化过程的自动控制的研究较少，尤其是面向工业应用的自动控制方面的研究更少，有些研究尚处于实验室仿真分析阶段，较难付诸实际应用。我国生物质能利用与在此方面技术先进的国家相比，最大的差距在于自动控制技术的应用。生物质气化热能转换系统由三部分组成:气化炉、燃烧器、锅炉，系统结构如图1。以家具厂废弃木材边角料为主的生物质在气化炉中高温缺氧状态下裂解、氧化还原，生成C0、H2、CH4等小分子量可燃性气体，在气化过程中需要加入空气等气化剂。生物质气经管道输送到生物质燃烧器与空气混合并在锅炉炉膛中燃烧，锅炉吸收热量产生高温蒸汽，蒸汽经管网输送给用汽企业。生物质燃气可以代替柴油为锅炉提供廉价的能源，可以代替煤等为锅炉提供清洁环保的能源。热能转换系统的控制包括气化炉的控制、燃烧器的控制、锅炉的控制，但通常情况下此三部分均由不同厂家生产并配有各自的控制器，因此在进行锅炉生物质能源改造时，给用户的操作带来不便，并在用户要求的不同蒸汽压力下难以取得最佳的气化效率，造成能源浪费。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出，该控制方法根据锅炉出口蒸汽压力的变化，自动调节气化炉的产气量，并随之调节燃烧器的空气供应量，最终实现随蒸汽压力的改变而自动调节锅炉供热量的目标。本专利技术的生物质气化热能转换系统的自适应智能控制方法，所针对的生物质气化热能转换系统包括控制单元，所述控制单元分别与锅炉蒸汽压力传感器、气化炉鼓风机、燃烧器配风机、锅炉引风机及锅炉炉膛负压检测传感器相连；关键在于所述自适应智能控制方法包括气化炉气化强度控制过程和锅炉炉膛负压控制过程；所述气化炉气化强度控制过程中，控制单元按预定时间间隔采样得到实际锅炉蒸汽压力信号Pv(t)，并与预定的锅炉蒸汽压力值Ps相比较得到锅炉蒸汽压力偏差量Pe (t)，所述Pe (t)= Pv (t)- Ps，所述Pe(t)的绝对值越大，控制单元改变气化炉鼓风机的风量的幅度也就越大，且当Pe (t)为正值时，气化炉鼓风机的风量变小，当Pe (t)为负值时，气化炉鼓风机的风量变大。具体来说，在气化炉气化强度控制过程中，所述控制单元还根据相邻采样时刻所得到的锅炉蒸汽压力偏差量Pe(t)计算得到锅炉蒸汽压力偏差变化率Pec (t)，所述Pec (t)= Pe (t)- Pe(t-l);控制单元根据下述公式来调整气化炉鼓风机的风量Pm (t):当 Pe (t) ^ Pe (max)时，Pm(t)= Pm(t-l) - Δ P (m) (max)；当 Pe (max) > Pe (t) ^ Pe (min)且 Pec (t) >0时，卩111(1:)= Pm(t_l)-Μ* Δ P (m) (min)；当 Pe (max) > Pe (t) ^ Pe (min)且 Pec (t) <0时，卩111(1:)= Pm(t-l) - Δ P (m) (min)；当 Pe (min) > Pe (t) > -Pe (min)时，Pm(t)= Pm(t-l)；当-Pe (min) ^ Pe (t) > -Pe (max)且 Pec (t) >0时，卩111(1:)= Pm(t-l) + Δ P (m) (min)；当-Pe (min) ^ Pe (t) >-Pe (max)且 Pec ⑴ <0时,卩111(1:)= Pm(t_l)+N* Δ P (m) (min)；当 Pe (t) ^ -Pe (max)时，Pm(t)= Pm(t-l) + Δ P (m) (max)；所述 Pe (max)、Pe (min)、Δ P (m) (max)、Δ P (m) (min)均为预设值，且 Pe (max) > Pe (min)>0, Δ P (m) (max) > Δ P (m) (min) > 0,所述 M 为 Pe (t)进入(Pe (max), Pe (min)]区间后实际锅炉蒸汽压力信号Pv (t)的采样次数；所述N为Pe (t)进入[-Pe (min)，-Pe (max))区间后实际锅炉蒸汽压力信号Pv(t)的采样次数；所述Pm(t)在t=0时为一个预设初始值。进一步地，为保持锅炉炉膛负压的稳定，改善燃烧状况，所述锅炉炉膛负压控制过程如下:首先，控制单元控制燃烧器配风机，使其风量与气化炉鼓风机的风量保持为正比关系；其次，控制单元按预定时间间隔采样得到实际锅炉炉膛负压信号Qv(t)，并与预定的锅炉炉膛负压值Qs相比较得到锅炉炉膛负压偏差量Qe (t)，根据相邻采样时刻所得到的锅炉炉膛负压偏差量Qe (t)计算得到锅炉炉膛负压偏差变化率Qec (t)，所述Qec (t)= Qe (t)-Qe(t-l);控制单元根据下述公式来调整锅炉引风机的风量Qm(t):当 Qe (t) ^ Qe (max)时，Qm (t) = Qm(t-l) - Δ Q (m) (max)；当 Qe (max) > Qe (t) ^ Qe (min)且 Qec (t) > O 时，Qm(t)= Qm(t_l)-K* Δ Q (m) (min)；当 Qe (max) > Qe (t) ^ Qe (min)且 Qec (t) <0时，(>)111(1:)= Qm(t-l) - Δ Q (m) (min)；当 Qe (min) > Qe (t) > -Qe (min)时，Qm (t) = Qm(t-l)；当-Qe (min) ^ Qe (t) > -Qe (max)且 Qec (t) > O 时，Qm(t)= Qm(t-l) + Δ Q (m) (min)；当-Qe (min) ^ Qe (t) >-Qe (max)且 Qec (t) <0时,(>)111(1:)= Qm(t_l)+J* Δ Q (m) (min)；当本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种生物质气化热能转换系统的自适应智能控制方法，该生物质气化热能转换系统包括控制单元，所述控制单元分别与锅炉蒸汽压力传感器、气化炉鼓风机、燃烧器配风机、锅炉引风机及锅炉炉膛负压检测传感器相连；其特征在于所述自适应智能控制方法包括气化炉气化强度控制过程和锅炉炉膛负压控制过程；所述气化炉气化强度控制过程中，控制单元按预定时间间隔采样得到实际锅炉蒸汽压力信号Pv(t)，并与预定的锅炉蒸汽压力值Ps相比较得到锅炉蒸汽压力偏差量Pe(t)，所述Pe(t)= Pv(t)‑ Ps，所述Pe(t)的绝对值越大，控制单元改变气化炉鼓风机的风量的幅度也就越大，且当Pe(t)为正值时，气化炉鼓风机的风量变小，当Pe(t)为负值时，气化炉鼓风机的风量变大。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杜海江，刘光华，王新强，李崇实，董燕萍，
申请(专利权)人：东莞市百大新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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