一种燃煤锅炉经济氧量动态寻优方法、系统及设备技术方案

本发明专利技术公开了一种燃煤锅炉经济氧量动态寻优方法、系统及设备，包括以下步骤：计算燃煤锅炉的相对供电煤耗的变化率；将其输入至转换函数F1(x)中进行转换；计算燃煤锅炉的实际运行氧量的变化率；将其输入至转换函数F2(x)中进行转换，根据转换后的相对供电煤耗的变化率和转换后的锅炉实际运行氧量的变化率得到在线CO浓度控制动态目标值；计算锅炉燃烧后的CO实际浓度；根据在线CO浓度控制动态目标值和锅炉燃烧后的CO实际浓度得到氧量设定值。本发明专利技术通过计算在线CO浓度控制动态目标值和锅炉燃烧后的CO实际浓度，通过PID运算器得到氧量的设定值；本发明专利技术不需要通过神经网络即可实现锅炉运行氧量的动态寻优，提高了锅炉机组运行的经济性。

A dynamic optimization method, system and equipment of economic oxygen content for coal fired boiler

【技术实现步骤摘要】
一种燃煤锅炉经济氧量动态寻优方法、系统及设备
本专利技术涉及燃煤锅炉在线寻优
，尤其涉及一种燃煤锅炉经济氧量动态寻优方法、系统及设备。
技术介绍
目前，锅炉广泛地应用在火力发电站之中，对锅炉的氧量进行控制是电力生产中及其重要的一环，锅炉的氧量不仅影响锅炉的热效率，还影响锅炉送、引风机电耗、汽温、减温水、NOx生成浓度等参数，而且氧量还影响锅炉的烟气温度分布和烟气的气氛，对结渣、结焦和高温腐蚀等产生影响，飞灰可燃物含量的变化对受热面的磨损也会受到影响。因此锅炉氧量对经济性的影响是一个综合的效果。通常,以供电煤耗或供电成本作为氧量寻优的目标函数，氧量动态寻优的目的就是让控制系统自动寻找到燃煤机组一定运行条件下使供电煤耗最低或供电成本最低的氧量运行，即经济氧量运行。然而，现有的氧量动态寻优技术主要是采用神经网络技术，通过神经网络建模，实现氧量的寻优，但由于锅炉燃烧系统的多变量强耦合、非线性时变、大迟延的特点，且我国电厂的入炉煤质多变，神经网络建模得到的控制模型在实时控制中会由于煤质的变化而降低其适应性，因此这种方法很难用在机组的实时控制中。综上所述，现有技术中对氧量的动态寻优采用的神经网络技术，存在着适应性差的技术问题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种燃煤锅炉经济氧量动态寻优方法、系统及设备，用于解决现有技术中对氧量的动态寻优采用的神经网络技术存在的控制适应性差的技术问题。本专利技术提供的一种燃煤锅炉经济氧量动态寻优方法，包括以下步骤：计算燃煤锅炉的相对供电煤耗的变化率；将相对供电煤耗的变化率输入至转换函数F1(x)中进行转换，得到转换后的相对供电煤耗的变化率；计算燃煤锅炉的实际运行氧量的变化率；将锅炉实际运行氧量的变化率输入至转换函数F2(x)中进行转换，得到转换后的锅炉实际运行氧量的变化率；将转换后的相对供电煤耗的变化率和转换后的锅炉实际运行氧量的变化率相乘，将相乘得到的积输入到第一PID运算器中，输出在线CO浓度控制动态目标值；计算锅炉燃烧后的CO实际浓度；将在线CO浓度控制动态目标值和锅炉燃烧后的CO实际浓度输入到第二PID运算器中，输出氧量设定值。优选的，计算燃煤锅炉的相对供电煤耗的变化率的具体过程如下：计算实时的发电机组相对供电煤耗；根据发电机组相对供电煤耗计算相对供电煤耗的变化率。优选的，转换函数F1(x)的具体公式为：优选的，转换函数F2(x)的具体公式为：优选的，计算锅炉燃烧后的CO实际浓度如下：获取锅炉尾部烟道烟气CO浓度在线测量值，并取滑动平均，得到锅炉燃烧后的CO实际浓度。优选的，在第一PID运算器中，当输入为+1时，输出的在线CO浓度控制动态目标值增大；当输入为0时，输出的在线CO浓度控制动态目标值不变；当输入为-1时，输出的在线CO浓度控制动态目标值减小。优选的，在第二PID运算器中，当CO实际浓度大于在线CO浓度控制动态目标值，氧量设定值增大；当CO实际浓度小于在线CO浓度控制动态目标值，氧量设定值减小；当CO实际浓度等于在线CO浓度控制动态目标值，氧量设定值不变。一种燃煤锅炉经济氧量动态寻优系统，包括：相对供电煤耗变化率计算模块、转换函数F1(X)模块、实际运行氧量变化率计算模块、转换函数F2(X)模块、在线CO浓度控制动态目标值计算模块、CO实际浓度计算模块以及氧量设定值计算模块；所述相对供电煤耗变化率计算模块用于计算燃煤锅炉的相对供电煤耗的变化率；所述转换函数F1(X)模块用于将相对供电煤耗的变化率输入至转换函数F1(x)中进行转换，得到转换后的相对供电煤耗的变化率；所述实际运行氧量变化率计算模块用于燃煤锅炉的实际运行氧量的变化率；所述转换函数F2(X)模块用于将锅炉实际运行氧量的变化率输入至转换函数F2(x)中进行转换，得到转换后的锅炉实际运行氧量的变化率；所述在线CO浓度控制动态目标值计算模块用于将转换后的相对供电煤耗的变化率和转换后的锅炉实际运行氧量的变化率相乘，将相乘得到的积输入到第一PID运算器中，输出在线CO浓度控制动态目标值；所述CO实际浓度计算模块用于计算锅炉燃烧后的CO实际浓度；所述氧量设定值计算模块用于将在线CO浓度控制动态目标值和锅炉燃烧后的CO实际浓度输入到第二PID运算器中，输出氧量设定值。优选的，所述系统还包括显示模块，所述显示模块用于显示氧量设定值。一种燃煤锅炉经济氧量动态寻优设备，包括处理器以及存储器；所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行上述的一种燃煤锅炉经济氧量动态寻优方法。从以上技术方案可以看出，本专利技术实施例具有以下优点：本专利技术实施例提供了燃煤锅炉经济氧量动态寻优方法，通过计算在线CO浓度控制动态目标值和锅炉燃烧后的CO实际浓度，从而通过PID运算器计算氧量的设定值；本专利技术实施例不需要通过神经网络即可实现锅炉运行氧量的动态寻优，提高了锅炉机组运行的经济性，在实际应用中具有指导意义。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种燃煤锅炉经济氧量动态寻优方法、系统及设备的方法流程图。图2为本专利技术实施例提供的一种燃煤锅炉经济氧量动态寻优方法、系统及设备的系统结构图。图3为本专利技术实施例提供的一种燃煤锅炉经济氧量动态寻优方法、系统及设备的设备框架图。具体实施方式本专利技术实施例提供了一种燃煤锅炉经济氧量动态寻优方法、系统及设备，用于解决现有技术中对氧量的动态寻优采用的神经网络技术存在的控制适应性差的技术问题。为使得本专利技术的专利技术目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，图1为本专利技术实施例提供的一种燃煤锅炉经济氧量动态寻优方法、系统及设备的方法流程图。本专利技术实施例提供的一种燃煤锅炉经济氧量动态寻优方法，包括以下步骤：计算燃煤锅炉的相对供电煤耗的变化率；将相对供电煤耗的变化率输入至转换函数F1(x)中进行转换，得到转换后的相对供电煤耗的变化率；计算燃煤锅炉的实际运行氧量的变化率；具体计算过程如下：式中：dO2为实际氧量O2的变化率，％/s；O2t2为t2时刻的氧量，％；O2t1为t1时刻的氧量，％；t2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃煤锅炉经济氧量动态寻优方法，其特征在于，包括以下步骤：/n计算燃煤锅炉的相对供电煤耗的变化率；/n将相对供电煤耗的变化率输入至转换函数F1(x)中进行转换，得到转换后的相对供电煤耗的变化率；/n计算燃煤锅炉的实际运行氧量的变化率；/n将锅炉实际运行氧量的变化率输入至转换函数F2(x)中进行转换，得到转换后的锅炉实际运行氧量的变化率；/n将转换后的相对供电煤耗的变化率和转换后的锅炉实际运行氧量的变化率相乘，将相乘得到的积输入到第一PID运算器中，输出在线CO浓度控制动态目标值；/n计算锅炉燃烧后的CO实际浓度；/n将在线CO浓度控制动态目标值和锅炉燃烧后的CO实际浓度输入到第二PID运算器中，输出氧量设定值。/n

【技术特征摘要】
1.一种燃煤锅炉经济氧量动态寻优方法，其特征在于，包括以下步骤：
计算燃煤锅炉的相对供电煤耗的变化率；
将相对供电煤耗的变化率输入至转换函数F1(x)中进行转换，得到转换后的相对供电煤耗的变化率；
计算燃煤锅炉的实际运行氧量的变化率；
将锅炉实际运行氧量的变化率输入至转换函数F2(x)中进行转换，得到转换后的锅炉实际运行氧量的变化率；
将转换后的相对供电煤耗的变化率和转换后的锅炉实际运行氧量的变化率相乘，将相乘得到的积输入到第一PID运算器中，输出在线CO浓度控制动态目标值；
计算锅炉燃烧后的CO实际浓度；
将在线CO浓度控制动态目标值和锅炉燃烧后的CO实际浓度输入到第二PID运算器中，输出氧量设定值。


2.根据权利要求1所述的一种燃煤锅炉经济氧量动态寻优方法，其特征在于，计算燃煤锅炉的相对供电煤耗的变化率的具体过程如下：
计算实时的发电机组相对供电煤耗；
根据发电机组相对供电煤耗计算相对供电煤耗的变化率。


3.根据权利要求2所述的一种燃煤锅炉经济氧量动态寻优方法，其特征在于，转换函数F1(x)的具体公式为：





4.根据权利要求3所述的一种燃煤锅炉经济氧量动态寻优方法，其特征在于，转换函数F2(x)的具体公式为：





5.根据权利要求4所述的一种燃煤锅炉经济氧量动态寻优方法，其特征在于，计算锅炉燃烧后的CO实际浓度如下：
获取锅炉尾部烟道烟气CO浓度在线测量值，并取滑动平均，得到锅炉燃烧后的CO实际浓度。


6.根据权利要求5所述的一种燃煤锅炉经济氧量动态寻优方法，其特征在于，在第一PID运算器中，当输入为+1时，输出的在线CO浓度控制动态目标值增大；当输入为0时，输出的在线CO浓度控制动态目标值不变；当输入为-1时，输出的在线CO浓度控制动态目标值减小。


7.根据权利要求6所述的一种燃煤锅...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈跃良，廖宏楷，唐义军，
申请(专利权)人：广东电科院能源技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东;44