[發明專利]一種鍋爐燃燒多約束多目標優化專家系統及其優化方法

無效

• 申請號: 201010186048.8
• 申請日: 2010-05-28
• 公開（公告）號: CN102261671A
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發明（設計）人: 王榮虎
• 申請（專利權）人: 王榮虎
• 主分類號: F23N5/00
• 分類號: F23N5/00
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所 31251
• 代理人: 郭桂峰

1.一種鍋爐燃燒多約束多目標優化專家系統，用以優化鍋爐的燃燒工況；其特征在于，其包括：

分布式控制系統DCS，用于獲取鍋爐的實時工況數據，并控制調節鍋爐的工況參數；

工業煤種分析模塊，用于分析燃燒用煤的成分及性質；

環境污染物監測系統，用于獲取鍋爐的環境污染物排放數據；

自尋優系統，用于根據實時工況數據與環境污染物排放數據在鍋爐燃燒模型庫中尋找最接近的成熟案例；

歷史數據庫，用于儲存鍋爐燃燒參數歷史數據及對應的其他模塊記錄的歷史數據；

鍋爐燃燒模型庫，包括若干鍋爐的燃燒模型；

鍋爐優化專家系統服務端程序，用于尋找達到鍋爐目標工況的參數，并把調節后的工況參數輸出至DCS；

人機界面，用于參數配置的輸入與實時工況/歷史報表的輸出。

2.根據權利要求1所述的鍋爐燃燒多約束多目標優化專家系統，其特征在于：

所述自尋優系統包括：

案例推理模塊，用以根據DCS的工況數據與環境污染物監測系統的污染物排放數據，在所述鍋爐燃燒模型庫中的燃燒模型尋找最接近的成熟案例；

目標工況調節模塊，用以根據上述最接近的成熟案例調節控制參數，尋找達到鍋爐目標工況的參數。

3.根據權利要求2所述的鍋爐燃燒多約束多目標優化專家系統，其特征在于：

所述案例推理模塊包括

近似案例查詢單元，用以根據DCS的工況數據與環境污染物監測系統的污染物排放數據，在所述鍋爐燃燒模型庫中的燃燒模型尋找最接近的成熟案例；

最優解案例保存單元，用以保存經過目標工況調節模塊調節后得到的新的案例作為燃燒模型。

4.根據權利要求3所述的鍋爐燃燒多約束多目標優化專家系統，其特征在于：

所述案例推理模塊還包括成熟案例庫更新單元，用以更新所述鍋爐燃燒模型庫中的現有燃燒模型的參數、或增加新的燃燒模型。

5.根據權利要求2所述的鍋爐燃燒多約束多目標優化專家系統，其特征在于：

所述目標工況調節模塊根據設置的目標調節鍋爐的參數；

當尋優步長矩陣<尋優誤差矩陣e時，結束調節過程，此時的配置被認為最優；

否則調節Δu’=φ×Δu+ζ；

其中，Δu為調節前的尋優步長矩陣，Δu’為調節后的尋優步長矩陣，Δu、Δu’、e為由各參數組成的矩陣，調節參數φ與ζ由選定的燃燒模型確定。

6.一種權利要求1至5任一所述鍋爐燃燒多約束多目標優化專家系統的控制方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

所述環境污染物監測系統、工業煤種分析模塊獲取DCS監測數據、工業煤種分析數據、環境監測數據，并將數據傳輸至平臺通訊端口；

所述服務端程序對監測數據采集單元獲取的數據進行初步處理，而后把更新的參數發送至自尋優系統的目標工況調節模塊；

所述自尋優系統通過被動接收采集到的監測數據或主動問詢環境污染物監測系統、工業煤種分析模塊的運行信息，與系統內置的歷史數據最優工作狀態的狀態參數集進行對比，查看設備是否處于最優狀態；

所述自尋優系統基于歷史數據庫與燃燒模型庫，通過對監測數據參數集和設備工況參數集與設備功率因素的函數關系進行分析，并將設備的多個約束因素整體考慮，最終得到設備整體最優的配置參數；

所述燃燒模型庫根據模型輸出配置參數，并將其傳輸至DCS；

所述DCS執行系統平臺發出的控制指令，對設備運行狀態進行調整。

7.根據權利要求6所述的燃燒優化方法，其特征在于：

所述自尋優系統包括：

案例推理模塊，用以根據DCS的工況數據與環境污染物監測系統的污染物排放數據，在所述鍋爐燃燒模型庫中的燃燒模型尋找最接近的成熟案例；

目標工況調節模塊，用以根據上述最接近的成熟案例調節工況參數，尋找達到鍋爐目標工況的參數。