[實用新型]中小型工業鍋爐穩定節能減排智能優化控制系統

無效

• 申請號: 200720097027.2
• 申請日: 2007-08-09
• 公開（公告）號: CN201072238Y
• 公開（公告）日: 2008-06-11
• 發明（設計）人: 羅武曉
• 申請（專利權）人: 天津萬為科技發展有限公司
• 主分類號: F24H9/20
• 分類號: F24H9/20;G05B19/02
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司
• 代理人: 王融生

技術領域

本發明屬于自動化技術中小型工業燃煤鏈排鍋爐的節能減排智能優化的控制技術。特別涉及一種中小型工業鍋爐穩定節能減排智能優化控制系統。

背景技術

目前我國存在眾多的中小型工業燃煤鏈排鍋爐采用低水平的繼電器簡單控制方式，造成了嚴重的能源浪費和環保問題，同時鍋爐蒸汽品質差，鍋爐運行安全性差；我國有50多萬臺工業鍋爐，大多數為小噸位燃煤鏈排鍋爐，由于鍋爐噸位小，控制設備簡陋，加上燃用煤種復雜，工況也相差懸殊，這種狀況造成了中小型工業燃煤鏈排鍋爐自動化既無法實施昂貴的通用DCS控制系統，也無法進行定制性改造，因此針對這種情況，我們研制了一種通用型鍋爐節能減排智能優化控制，該系統采用PLC控制技術、嵌入式控制系統、現場總線通信、柔性控制技術、自尋優智能算法和變頻技術相結合，具有實施成本低、節煤節電節水效果明顯、控制功能全面、報警參數齊全、運行安全可靠的特點，適合于在2～35t/h的各種中小型工業燃煤鏈排鍋爐的自動化改造，并于近年在全國范圍內進行多臺中小型工業燃煤鏈排鍋爐的改造項目獲得了很大成功。

發明內容

本發明的目的在于提供一種通用的中小型工業燃煤鏈排鍋爐節能減排智能優化控制。

具體方案是一種中小型工業鍋爐穩定節能減排智能優化控制系統：其特征在于：由計算機主機和嵌入的PLC控制技術系統組成，計算機與嵌入PLC控制器連接；計算機連接數據采集系統模塊，數據采集系統模塊與連接在控制目標的各種信號變送器系統連接。各種信號變送器系統還連接PLC控制器；PLC控制器和各種信號變送器系統連接盤面顯示系統；PLC控制器連接執行器，執行器連接控制目標裝置；手操器連接計算機和PLC控制器。

其信號變送器系統是由蒸汽壓力變送器、水位變送器、蒸汽流量變送器、上水流量變送器、爐膛溫度變送器、排煙溫度變送器、爐膛負壓變送器、鼓風壓力變送器組成；其執行器是：連接在鍋爐爐排上的煤量控制器，連接在鼓風機上的風量控制器，連接在引風機上的負壓控制器，連接在水泵上的水位控制器。

本系統的特點是通過PLC進行運行數據采集，通過現場通信與嵌入式控制計算機進行數據交換，嵌入式計算機負責對數據的在線辨識，通過神經網絡的自學習形成的知識庫，并根據知識庫生成具有自尋優特性的最佳控制策略發送給PLC，收到控制策略以后，根據安全控制規則和具體控制算法分別輸出煤量、鼓風量、引風量和上水流量，并輸出各種開關控制信號和安全報警信號，實現了鍋爐的最佳燃燒和安全控制。該系統算法具有良好的在線自優化特性和控制魯莽性，有效實現了鍋爐的穩定節能減排智能優化控制。

附圖說明

圖1是系統組成示意圖

圖2是系統控制結構示意圖

具體實施方式

如圖1所示的中小型工業鍋爐穩定節能減排智能優化控制系統：由計算機主機和嵌入的PLC控制技術系統組成，計算機與嵌入PLC控制器連接；計算機連接數據采集系統模塊，數據采集系統模塊與連接在控制目標的各種信號變送器系統連接。各種信號變送器系統還連接PLC控制器；PLC控制器和各種信號變送器系統連接盤面顯示系統；PLC控制器連接執行器，執行器連接控制目標裝置；手操器連接計算機和PLC控制器。

從圖2所示的其信號變送器系統是由蒸汽壓力變送器、水位變送器、蒸汽流量變送器、上水流量變送器、爐膛溫度變送器、排煙溫度變送器、爐膛負壓變送器、鼓風壓力變送器組成；其執行器是：連接在鍋爐爐排上的煤量控制器，連接在鼓風機上的風量控制器，連接在引風機上的負壓控制器，連接在水泵上的水位控制器。

本發明是這樣實現的，通過傳感器對鍋爐運行過程的蒸汽壓力、水位、蒸汽流量、上水流量、爐膛溫度、排煙溫度、爐膛負壓、鼓風壓力進行在線監測，并對實際運行參數進行模糊神經網絡的自學習，將辨識結果與模糊神經網絡的自學習知識控制策略庫進行比對，求得當前的最佳控制策略，該算法具有自尋優智能特性，具有良好的算法收斂性。這種控制技術回避了復雜的爐膛溫度場模型重建，降低了軟件的建模難度和編程量，同時可以降低對核心控制器的性能要求，降低系統實施成本。該系統通過簡單的更換專家策略庫就可以輕松適應各種不同的煤種、爐型和運行工況。模糊神經網絡控制算法的應用可以減少在線辨識傳感器的數量，使得該系統更適用于小型鍋爐。