一种用于焚烧炉的自动燃烧模糊控制方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种用于焚烧炉的自动燃烧模糊控制方法及系统，所述方法包括：接收检测装置发送的检测输入量，并计算检测输入量与给定值之间的偏差以及所述偏差的变化率以作为模糊控制的输入变量；将输入变量模糊化为模糊输入量，基于模糊输入量进行模糊推理和决策以得到模糊输出量，并将模糊输出量解模糊化为控制输出量；将控制输出量输出至焚烧炉的对应部件控制器以控制焚烧炉的对应部件的运行，其中，检测输入量包括锅炉蒸汽负荷，与锅炉蒸汽负荷相对应的控制输出量为锅炉蒸汽流量给定数据。根据本发明专利技术，采用模糊控制策略通过对锅炉蒸汽负荷的控制实现对垃圾的给料和燃烧的自动控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及垃圾等废物的焚烧，具体而言涉及一种用于焚烧炉的自动燃烧模糊控制方法及系统。
技术介绍
我国经济发展及城市化进程使得城市生活垃圾量大幅增加，垃圾焚烧发电是将垃圾无害化、减量化、资源化处置的有效途径，垃圾焚烧处理不仅能取到环保效果，同时垃圾焚烧的余热可产生蒸汽用于发电、供热，节约能源，是较好的资源回收利用方式。在垃圾焚烧的自动控制中，焚烧炉的燃烧控制的好坏直接影响焚烧炉的运行状况和蒸汽产量，进而影响环保排放指标、发电机组的发电量等。然而，传统的控制方法和控制器的设计通常需要建立在被控对象准确控制的数学模型的基础上。垃圾焚烧炉自动燃烧控制系统是一个参数多变、变量众多、变量之间强耦合系统，该控制系统的控制变量包括锅炉蒸汽负荷、炉膛温度、烟气氧量、热灼减率等，其中，锅炉蒸汽负荷、炉膛温度、烟气氧量3个变量之间有很强的耦合特点，烟气氧量会引起炉膛温度的变化，炉膛温度会影响锅炉蒸汽负荷，并且，这些变量的响应时间也有很大差异，锅炉蒸汽负荷和热灼减率是一个大滞后变量，炉膛温度和烟气氧量是可以快速响应的变量，由此不易得出用于准确控制的精确数学模型，为垃圾焚烧炉内垃圾的燃烧控制带来很大困难。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种用于焚烧炉的自动燃烧模糊控制方法，所述自动燃烧模糊控制方法包括：接收检测装置发送的检测输入量，并计算所述检测输入量与给定值之间的偏差以及所述偏差的变化率以作为模糊控制的输入变量；将所述输入变量模糊化为模糊输入量，基于所述模糊输入量进行模糊推理和决策以得到模糊输出量，并将所述模糊输出量解模糊化为控制输出量；将所述控制输出量输出至所述焚烧炉的对应部件控制器以控制所述焚烧炉的对应部件的运行，其中，所述检测输入量包括锅炉蒸汽负荷，与所述锅炉蒸汽负荷相对应的控制输出量为锅炉蒸汽流量给定数据。在一个示例中，所述将所述输入变量模糊化为模糊输入量包括将所述输入变量映射变换到离散的输入论域。在一个示例中，所述输入变量按照下式进行量化： Y = 2 n × [ x - ( a + b ) ÷ 2 ] b - a ]]>其中，x表示所述输入变量，Y表示量化后的输入变量，a表示所述输入变量的下限，b表示所述输入变量的上限，n表示量化等级。在一个示例中，所述解模糊化按照下式进行： Y = x + n 2 × n × ( b - a ) + a ]]>其中，x表示所述模糊输出量，Y表示所述控制输出量，a表示所述模糊输出量的下限，b表示所述模糊输出量的上限，n表示量化等级。在一个示例中，所述输入变量对应的输入论域设置为4，所述模糊输出量对应的输出论域设置为6。在一个示例中，所述模糊输入量的语言值模糊子集为[负大(NB)，负小(NS)，零(O)，正小(PS)，正大(PB)]。在一个示例中，所述模糊输出量的语言值模糊子集为[负大(NB)，负中(NM)，负小(NS)，零(O)，正小(PS)，正中(PM)，正大(PB)]。在一个示例中，所述模糊输入量的语言值模糊子集的隶属函数为简单的正态函数，函数类型采用高斯型。在一个示例中，所述锅炉蒸汽负荷的给定值为42.7t/h，所述锅炉蒸汽负荷的偏差范围为[-10％,10％]，所述锅炉蒸汽负荷的偏差变化率范围为[-3％,3％]，给料炉排速度变化范围为[-0.3,0.3]，对锅炉蒸汽流量过程值进行滤波，1分钟滤波1次，10分钟滤波10次，控制器的采样周期为1分钟。本专利技术还提供一种用于焚烧炉的自动燃烧模糊控制系统，所述自动燃烧模糊控制系统包括：输入模块，用于接收检测装置发送的检测输入量，并计算所述检测输入量与给定值之间的偏差以及所述偏差的变化率以作为模糊控制的输入变量；处理模块，用于将所述输入变量模糊化为模糊输入量，基于所述模糊输入量进行模糊推理和决策以得到模糊输出量，并将所述模糊输出量解模糊化为控制输出量；输出模块，用于将所述控制输出量输出至所述焚烧炉的对应部件控制器以控制所述焚烧炉的对应部件的运行，其中，所述检测输入量包括锅炉蒸汽负荷，与所述锅炉蒸汽负荷相对应的控制输出量为锅炉蒸汽流量给定数据。根据本专利技术，采用模糊控制策略通过对锅炉蒸汽负荷的控制实现对垃圾的给料和燃烧的自动控制，能够解决垃圾焚烧过程中控制系统结构快速变化、多变量、大延时的复杂控制问题，同时减少了运行人员对生产的频繁干预，保证燃烧过程的稳定性。附图说明本专利技术的下列附图在此作为本专利技术的一部分用于理解本专利技术。附图中示出了本专利技术的实施例及其描述，用来解释本专利技术的原理。附图中：图1示出了根据本专利技术实施例的用于焚烧炉的自动燃烧模糊控制方法的流程图；图2示出了根据本专利技术实施例的用于焚烧炉的自动燃烧模糊控制方法应用于示例性场景时的信号数据流图；图3示出了根据本专利技术实施例的用于焚烧炉的自动燃烧模糊控制系统的结构框图。具体实施方式在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本专利技术更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本专利技术可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本专利技术发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。为了彻底了解本专利技术，将在下列的描述中提出详细的方法步骤和/或结构。显然，本专利技术的施行并不限定于本领域的技术人员所熟悉的特殊细节。本专利技术的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本专利技术还可以具有其他实施方式。应当理解的是，本专利技术能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本专利技术的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。在垃圾焚烧过程中，最能够体现这种燃烧关系的是锅炉蒸汽负荷与垃圾给料量这2个参数，因此，通过建立锅炉蒸汽负荷与垃圾给料量之间的动力学模来对整个燃烧过程进行描述。锅炉正常燃烧需要的热量可以由下式得出：Q1＝K1×(QF1-QF0)+K0×QF0 (1-1)其中，Q1为燃烧中被锅炉有效利用的热量，单位KJ；QF1为实际的锅炉蒸汽流量，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于焚烧炉的自动燃烧模糊控制方法，其特征在于，所述自动燃烧模糊控制方法包括：接收检测装置发送的检测输入量，并计算所述检测输入量与给定值之间的偏差以及所述偏差的变化率以作为模糊控制的输入变量；将所述输入变量模糊化为模糊输入量，基于所述模糊输入量进行模糊推理和决策以得到模糊输出量，并将所述模糊输出量解模糊化为控制输出量；将所述控制输出量输出至所述焚烧炉的对应部件控制器以控制所述焚烧炉的对应部件的运行，其中，所述检测输入量包括锅炉蒸汽负荷，与所述锅炉蒸汽负荷相对应的控制输出量为锅炉蒸汽流量给定数据。

【技术特征摘要】
1.一种用于焚烧炉的自动燃烧模糊控制方法，其特征在于，所述自动燃烧模糊控制方法包括：接收检测装置发送的检测输入量，并计算所述检测输入量与给定值之间的偏差以及所述偏差的变化率以作为模糊控制的输入变量；将所述输入变量模糊化为模糊输入量，基于所述模糊输入量进行模糊推理和决策以得到模糊输出量，并将所述模糊输出量解模糊化为控制输出量；将所述控制输出量输出至所述焚烧炉的对应部件控制器以控制所述焚烧炉的对应部件的运行，其中，所述检测输入量包括锅炉蒸汽负荷，与所述锅炉蒸汽负荷相对应的控制输出量为锅炉蒸汽流量给定数据。2.根据权利要求1所述的自动燃烧模糊控制方法，其特征在于，所述将所述输入变量模糊化为模糊输入量包括将所述输入变量映射变换到离散的输入论域。3.根据权利要求1所述的自动燃烧模糊控制方法，其特征在于，所述输入变量按照下式进行量化： Y = 2 n × [ x - ( a + b ) ÷ 2 ] b - a ]]>其中，x表示所述输入变量，Y表示量化后的输入变量，a表示所述输入变量的下限，b表示所述输入变量的上限，n表示量化等级。4.根据权利要求1所述的自动燃烧模糊控制方法，其特征在于，所述解模糊化按照下式进行： Y = x + n 2 × n × ( b ...

【专利技术属性】
技术研发人员：王健生，蔡曙光，陈涛，黄明生，胡建民，邵哲如，朱亮，张二威，钱中华，洪益州，曹伟，杨应永，高秀荣，
申请(专利权)人：光大环保技术研究院深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44