一种链条炉控制系统最佳设定值确定方法技术方案

一种链条炉控制系统最佳设定值确定方法，其特点是，包括依据经验确定蒸汽压力、汽包液位、炉膛负压、烟气氧含量和排烟温度的N种设定值组合；依次将设定值组合投入到链条炉控制系统中，利用各监测点获得煤消耗、水消耗、电消耗和产生的蒸汽量；计算出各设定值组合对应的吨汽耗煤量、吨汽耗水量、吨汽耗电量和生产成本，以生产成本、蒸汽压力和排烟温度加权求和的倒数作为输出变量，建立全效率模型且求解，得到各个样本对应的检验数，非负检验数所对应的样本为DEA有效；将其分别代入全效率模型，求出各DEA有效样本对应的效率值，效率值最大的DEA有效样本所对应的设定值组合就是蒸汽压力、汽包液位、炉膛负压、烟气氧含量和排烟温度的最佳设定值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及链条炉控制
，是。
技术介绍
链条炉是机械化程度非常高的一种层燃炉，因其燃烧工况稳定，热效率高，运行操作方便，劳动强度低，烟尘排放量少，所以是工业锅炉中使用最广泛的一种炉型。但是现有的链条炉自动化程度普遍较低，基本处于操作人员手动控制的状况，当系统出现异常状况时，不能及时调整控制参数，极易造成生产事故。而且链条炉是一种多变量系统，具有非线性、时变性、大延迟和强耦合的特点，用常规方法很难建立比较准确、实用的数学模型，因此增大了链条炉的自动控制难度，使得链条炉运行能耗过高，如在生产过程中风煤比设置不当，往往造成煤燃烧不够充分，或烟气含氧量过高，排烟温度较高；蒸汽压力波动较大，为保证工艺要求，蒸汽压力只能高位运行，造成能源浪费；炉膛负压不稳定，可能会造成锅炉灭火，甚至炉膛内爆；各变量之间的强耦合导致各参数设定值频繁调整，锅炉振荡运行。因此，找到一种链条炉控制系统控制参数最佳设定值的方法，实现链条炉节能经济安全可靠运行显得尤为重要。目前，中国专利技术专利公开号CN1609510A，名称为“链条炉高效节能方法”只是给出了利用装在进煤斗出口处的附加装置，扩大辐射及着火面积的方法；中国专利技术专利公开号CN102175036A，名称为“一种抛煤机反转链条炉促燃降污节能系统”只是给出一种加入促燃剂提高煤燃烧效率的方法。两者都未对链条炉各项运行参数进行检测，不能实现链条炉整体的经济节能安全可靠运行。
技术实现思路
针对现有链条炉控制系统存在的缺陷，本专利技术提出了一种确定链条炉控制系统蒸汽压力、炉膛负压、烟气含氧量、汽包液位、排烟温度五个参数最佳设定值的方法，实现链条炉经济节能安全可靠运行。本专利技术的构思基础是1.链条炉运行中要消耗煤、水和电,其产品是蒸汽，因此可以用吨汽耗煤、吨汽耗水和吨汽耗电来衡量链条炉运行的成本；2.蒸汽压力随锅炉负荷变化而波动，为保证蒸汽压力波动时始终满足工艺要求，一般蒸汽压力设定值都比工艺要求略高，降低蒸汽压力设定值将节省大量能源；3.排烟温度过高会导致热量损失过大，同时排烟温度不能过低，必须高于露点温度；4.烟气含氧量过高说明空气量过多，会导致热量损失；烟气含氧量过低说明煤可能未完全燃烧，会导致煤浪费。因此，烟气含氧量存在一个最佳值，保证能源利用率最高；5.汽包液位过高会导致蒸汽中含水，对后续设备安全运行造成威胁，汽包液位过低当蒸汽用量波动时可能有烧干危险，因此，汽包液位存在一个安全可靠的最小值；6.炉膛负压过低有内爆危险，因此其存在一个安全可靠的最小值。本专利技术就是依据以上所述六个前提条件，根据所采集到的链条炉运行数据，提出获得链条炉最佳运行参数的一种方法。本专利技术的目的是，针对现有链条炉控制系统存在的缺陷和基于专利技术构思，提供一种科学合理，实用，能够实现经济节能、安全可靠运行的链条炉控制系统最佳设 定值确定方法。实现本专利技术目所采取的技术方案是，其特征是，它包括以下步骤(a)在保证链条炉稳定运行的条件下，依据经验确定蒸汽压力、汽包液位、炉膛负压、烟气氧含量和排烟温度五个参数的N种设定值组合；(b)依次将每种设定值组合投入到链条炉控制系统中，利用各监测点获得各组合对应的煤消耗数量1、水消耗数量Ms、电消耗数量Md和产生的蒸汽数量Mzq ；(c)按如下公式计算出各设定值组合对应的 M吨汽耗煤量zH吨汽耗水量 =^l-吨汽耗电量: =^r-m zq计算出生产成本f(xs, xd, xm) = kmxm+ksxs+kdxd式中h为煤单价、ks水单价、kd电单价；(d)以生产成本、蒸汽压力和排烟温度加权求和的倒数作为输出变量F，权利要求1. ，其特征是，它包括以下步骤(a)在保证链条炉稳定运行的条件下，依据经验确定蒸汽压力、汽包液位、炉膛负压、烟 气氧含量和排烟温度五个参数的N种设定值组合；(b)依次将每种设定值组合投入到链条炉控制系统中，利用各监测点获得各组合对应 的煤消耗数量Mm、水消耗数量Ms、电消耗数量Md和产生的蒸汽数量Mzq ；(c)按如下公式计算出各设定值组合对应的全文摘要，其特点是，包括依据经验确定蒸汽压力、汽包液位、炉膛负压、烟气氧含量和排烟温度的N种设定值组合；依次将设定值组合投入到链条炉控制系统中，利用各监测点获得煤消耗、水消耗、电消耗和产生的蒸汽量；计算出各设定值组合对应的吨汽耗煤量、吨汽耗水量、吨汽耗电量和生产成本，以生产成本、蒸汽压力和排烟温度加权求和的倒数作为输出变量，建立全效率模型且求解，得到各个样本对应的检验数，非负检验数所对应的样本为DEA有效；将其分别代入全效率模型，求出各DEA有效样本对应的效率值，效率值最大的DEA有效样本所对应的设定值组合就是蒸汽压力、汽包液位、炉膛负压、烟气氧含量和排烟温度的最佳设定值。文档编号F23B30/08GK102997216SQ20121057451公开日2013年3月27日 申请日期2012年12月26日 优先权日2012年12月26日专利技术者曲丽萍, 曲永印, 王宏健, 王科俊, 浦铁成, 白晶 申请人:北华大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种链条炉控制系统最佳设定值确定方法，其特征是，它包括以下步骤：(a)在保证链条炉稳定运行的条件下，依据经验确定蒸汽压力、汽包液位、炉膛负压、烟气氧含量和排烟温度五个参数的N种设定值组合；(b)依次将每种设定值组合投入到链条炉控制系统中，利用各监测点获得各组合对应的煤消耗数量Mm、水消耗数量Ms、电消耗数量Md和产生的蒸汽数量Mzq；(c)按如下公式计算出各设定值组合对应的：吨汽耗煤量：吨汽耗水量：吨汽耗电量：计算出生产成本：f(xs,xd,xm)=kmxm+ksxs+kdxd式中km为煤单价、ks水单价、kd电单价；(d)以生产成本、蒸汽压力和排烟温度加权求和的倒数作为输出变量F，F=1k1(kmxm+ksxs+kdxd)+k2Pzq+k3Tpy式中k1、k2、k3为加权系数，以蒸汽压力、汽包液位、炉膛负压、烟气氧含量和排烟温度五个参数的设定值为输入变量，由此获得N个样本；(e)加入参数s+，令θ=s1-+s2-+s3-+s4-+s5-+s+,S=[s1-,s2-,...,s5-]T,建立如下全效率模型：maxθs.t.Z1λ1+Z2λ2+…+Znλn+S?=Z1?(F1λ1+F2λ2+…+Fnλn)+S+=?F1Pzqmin≤Pzq≤Pzqmaxhqbmin≤hqb≤hqbmaxPltmin≤Plt≤PltmaxTpy>Tld式中Pzqmin、Pzqmax为工艺要求的蒸汽压力最小值和最大值，hqbmin、hqbmax为工艺要求的汽包液位最小值和最大值，Pltmin、Pltmax为工艺要求的炉膛负压最小值和最大值，φyymax为工艺要求的烟气氧含量的最大值，Tld为露点温度；(f)利用单纯形法对如上全效率模型求解，得到各个样本对应的检验数，非负检验数所对应的样本为DEA有效；(g)将DEA有效的样本分别代入如下超效率模型，maxθs.t.Z1λ1+…+Zi?1λi?1+Zi+1λi+1+…+Znλn+S?=Zi?(F1λ1+…+Fi?1λi?1+Fi+1λi+1+…+Fnλn)+S+=?FiPzqmin≤Pzq≤Pzqmaxhqbmin≤hqb≤hqbmaxPltmin≤Plt≤Pltmaxφyy≤φyymaxTpy>Tld求出各DEA有效样本对应的效率值，并从大到小排序；(h)效率值最大的DEA有效样本所对应的设定值组合就是蒸汽压力、汽包液位、炉膛负压、烟气氧含量和排烟温度五个参数的最佳设定值。FDA00002657556300011.jpg,FDA00002657556300012.jpg,FDA00002657556300013.jpg,FDA00002657556300015.jpg,FDA00002657556300018.jpg...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曲丽萍，曲永印，王宏健，王科俊，浦铁成，白晶，
申请(专利权)人：北华大学，
类型：发明
国别省市：