【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及燃煤锅炉燃烧调控，具体为一种用于燃煤锅炉的精准燃烧调控系统。
技术介绍
1、燃煤锅炉是一种利用煤炭作为燃料进行加热水或产生蒸汽的设备。煤炭经燃烧产生的热能被传递给锅炉内的水或其它工质，使其升温、蒸发或加热，用于供暖、发电或工业生产等用途。
2、燃煤锅炉通常由炉膛、燃烧设备、换热设备、控制系统等部分组成。煤炭在炉膛内燃烧，释放热能，将水转化为蒸汽或加热供暖系统。燃煤锅炉广泛应用于工业生产、供暖系统、发电厂等领域，是一种传统且常见的锅炉类型。
3、燃烧调控系统是用于控制和优化燃烧过程的系统。在燃煤锅炉中，燃烧调控系统能够确保煤炭的充分燃烧，提高燃烧效率，减少污染物排放，并保持锅炉运行的稳定性和安全性，但目前的部分燃烧调控系统的智能化程度较低，缺乏自学习和自适应能力，无法根据实时数据进行动态调整，进而影响燃烧调控系统的精确性，造成燃料的不充分燃烧，甚至出现爆燃现象。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种用于燃煤锅炉的精准燃烧调控系统，具备通过将火焰大小和火焰位置的函数关系作为判断锅炉内燃烧的参考因素，同时，分别计算温度数据、压力数据以及空气流速数据作为辅助参考因素，并将计算得出的温度数据、压力数据以及空气流速数据分别与预设的阈值进行对比，判断这些数值是否超出预设的阈值，并将火焰大小异常与温度数据、压力数据以及空气流速数据产生的异常结合，判定锅炉是否出现异常，并根据对应的异常数据对锅炉作出对应
3、(二)技术方案
4、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种用于燃煤锅炉的精准燃烧调控系统，其特征在于：包括锅炉燃烧数据采集模块、锅炉燃烧数据分析模块以及控制模块；
5、所述锅炉数据采集模块好包括火焰辐射红外传感单元、锅炉温度采集单元、压力采集单元以及空气流速传感单元；
6、所述火焰辐射红外传感单元用于采集锅炉内火焰的实时大小数据和火焰实时位置数据，所述火焰实时大小数据为火焰在燃烧时，测量的得到的在二维面积大小，表示为m，所述火焰实时位置数据为火焰在燃烧时，测量得到的在二维坐标中的位置数据，表示为h(x,y)；
7、所述锅炉温度采集单元用于采集锅炉内部在燃烧时的实时温度数据，表示为w，所述压力采集单元用于采集锅炉内部在燃烧时的实时压力数据，表示为yl，所述空气流速传感单元用于采集锅炉内部在燃烧时，其内部进气管道的端口位置的实时空气流速数据，表示为ls；
8、所述锅炉燃烧数据采集模块将采集到的火焰实时大小数据m、火焰实时位置数据h(x,y)、实时温度数据w、实时压力数据yl以及实时空气流速数据ls按照每采集到10个数据组成一个数据集，所述火焰实时大小数据集表示为{mn-9、mn-8、...、mn}，所述火焰实时位置数据集表示为{hn-9(xn-9,yn-9)、hn-8(xn-8,yn-8)、...、hn(xn,yn)}，所述实时温度数据集表示为{wn-9、wn-8、...、wn}，所述实时压力数据集表示为{yln-9、yn-8、...、yln}，所述实时空气流速数据集表示为{lsn-9、lsn-8、...、lsn}，且集合中n-9、n-8、...、n表示为各个集合数据集中的各个数据为连续的10个数据，所述所述锅炉燃烧数据采集模块将各个数据集发送至锅炉燃烧数据分析模块中；
9、所述锅炉燃烧数据分析模块分别对火焰实时大小数据集、火焰实时位置数据集、实时温度数据集、实时压力数据集以及实时空气流速数据进行预处理，得出火焰大小数值zm、火焰位置数据zh(zx,zy)、温度数据zw、压力数据zyl以及空气流速数据zls；
10、所述锅炉燃烧数据分析模块根据火焰位置数据zh(zx,zy)计算火焰大小预测值ym，并将火焰大小预测值ym与火焰大小数值zm对比，判断火焰状态是否异常，当出现异常时，发出异常信号一，所述锅炉燃烧数据分析模块将计算得出的温度数据zw与预设的温度阈值wyz进行对比，判断锅炉温度是否出现异常，出现异常时，发出异常信号二，所述锅炉燃烧数据分析模块将计算得出的压力数据zyl与预设的压力阈值ylyz对比，判断锅炉内的压力是否出现异常，出现异常时，发出异常信号三，所述锅炉燃烧数据分析模块将计算得出的空气流速数据zls与预设的空气流速阈值lsyz对比，判断进气管道的空气流速是否异常，当出现异常时，发出异常信号四；
11、所述锅炉燃烧数据分析模块将出现的多个异常信号发送至控制模块中；
12、所述控制模块根据对应的异常信号，控制锅炉降压或增减空气流速。
13、优选的，所述zx算法表达式如下：
14、
15、所述zy的算法表达式如下：
16、
17、公式中，i＝n-9表示从火焰实时位置数据集中的xn-9和yn-9开始计算，10表示xn-9～xn和yn-9～yn每组数据有10个，xi和yi分别表示从xn-9、yn-9开始计算，所得出的结果作为火焰位置，形成火焰位置数据zh(zx,zy)。
18、优选的，所述火焰大小数值zm的算法表达式如下：
19、
20、公式中，10表示火焰实时大小数据集中的数量为10个，表示火焰实时大小数据集中的mn-9～mn的乘积，得出乘积后，开方得出的平均数作为火焰大小数值zm。
21、优选的，所述火焰大小预测值ym算法表达式如下：
22、
23、公式中，e为自然数底数，-(zx2+zy2)表示负二次型，即为点(zx,zy)到二维坐标系中原点(0,0)的距离的平方负数，点(zx,zy)距离原点越远，则-(zx2+zy2)越小，ym值则越大。
24、优选的，所述温度数据zw算法表达式如下：
25、
26、公式中，10表示实时温度数据集中有10个数据，i＝n-9表示从实时温度数据集中wn-9开始计算。
27、优选的，所述压力数据zyl算法表达式如下：
28、
29、公式中，10表示实时压力数据集中有10个数据，i＝n-9表示从实时温度数据集中yln-9开始计算。
30、优选的，所述空气流速数据zls算法表达式如下：
31、
32、公式中，10表示实时压力数据集中有10个数据，表示从实时温度数据集中开始计算。
33、优选的，所述数据分析模块将火焰大小预测值ym与火焰大小数值zm的对比方法如下：
34、当火焰大小预测值ym等于火焰大小数值zm时，判定锅炉内燃烧处于正常状态；
35、当火焰大小预测值ym大于火焰大小数值zm时，判定锅炉内燃烧处于过量燃料或即将出现爆燃；
36、当火焰大小本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于燃煤锅炉的精准燃烧调控系统，其特征在于：包括锅炉燃烧数据采集模块、锅炉燃烧数据分析模块以及控制模块；
2.根据权利要求1所述的一种用于燃煤锅炉的精准燃烧调控系统，其特征在于：所述ZX算法表达式如下：
3.根据权利要求1所述的一种用于燃煤锅炉的精准燃烧调控系统，其特征在于：所述火焰大小数值ZM的算法表达式如下：
4.根据权利要求2所述的一种用于燃煤锅炉的精准燃烧调控系统，其特征在于：所述火焰大小预测值YM算法表达式如下：
5.根据权利要求1所述的一种用于燃煤锅炉的精准燃烧调控系统，其特征在于：所述温度数据ZW算法表达式如下：
6.根据权利要求1所述的一种用于燃煤锅炉的精准燃烧调控系统，其特征在于：所述压力数据Zyl算法表达式如下：
7.根据权利要求1所述的一种用于燃煤锅炉的精准燃烧调控系统，其特征在于：所述空气流速数据ZLS算法表达式如下：
8.根据权利要求4所述的一种用于燃煤锅炉的精准燃烧调控系统，其特征在于：所述数据分析模块将火焰大小预测值YM与火焰大小数值ZM的对比方法如下：>
9.根据权利要求1所述的一种用于燃煤锅炉的精准燃烧调控系统，其特征在于：当所述控制模块同时接收到异常信号一和异常信号四时，判定锅炉内空气不足，导致燃烧不充分，发出增加空气流速信号；
10.根据权利要求9所述的一种用于燃煤锅炉的精准燃烧调控系统，其特征在于：所述控制模块根据增加空气流速信号、降压信号、停止供料和减少空气流速信号控制锅炉的空气流速、泄压以及供料。
...【技术特征摘要】
1.一种用于燃煤锅炉的精准燃烧调控系统，其特征在于：包括锅炉燃烧数据采集模块、锅炉燃烧数据分析模块以及控制模块；
2.根据权利要求1所述的一种用于燃煤锅炉的精准燃烧调控系统，其特征在于：所述zx算法表达式如下：
3.根据权利要求1所述的一种用于燃煤锅炉的精准燃烧调控系统，其特征在于：所述火焰大小数值zm的算法表达式如下：
4.根据权利要求2所述的一种用于燃煤锅炉的精准燃烧调控系统，其特征在于：所述火焰大小预测值ym算法表达式如下：
5.根据权利要求1所述的一种用于燃煤锅炉的精准燃烧调控系统，其特征在于：所述温度数据zw算法表达式如下：
6.根据权利要求1所述的一种用于燃煤锅炉的精准燃烧调控系统，其特征在于：所述压力数据z...
【专利技术属性】
技术研发人员：韦心宇，吴荫南，王辉，吕方超，柯炎，王富强，马剑宇，仲巍，刘晓东，张婷，陈庆伟，
申请(专利权)人：国家能源集团谏壁发电厂，
类型：发明
国别省市：
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