[發明專利]加熱爐燃燒狀態遠程監測與調爐決策專家系統

無效

• 申請號: 201210420941.1
• 申請日: 2012-10-29
• 公開（公告）號: CN103017560A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 李春樹;孫全勝;陳在平;李濤;王艷麗;張林浩;楊佩佩;高麗巖;苗家森
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司
• 主分類號: F27D21/00
• 分類號: F27D21/00;F27D19/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 杜文茹

1.一種加熱爐燃燒狀態遠程監測與調爐決策專家系統，其特征在于，包括如下步驟：

（1）數據的采集；

（2）對采集的數據進行處理；

（3）設定各參量的基準值；

（4）對處理后的數據進行判斷，小于基準值的為爐況穩定進入步驟（5），大于基準值的為爐況不穩定進入步驟（6）；

（5）基于模型的調爐策略，建立模型，根據模型進行系統控制；

（6）基于經驗的專家策略，通過檢測輸出值以及相關參數值，根據經驗調爐方法與調爐相關專家制定出的規則，最后綜合評定給出調爐建議，進行人工調爐；

（7）執行人工調爐。

2.根據權利要求1所述的加熱爐燃燒狀態遠程監測與調爐決策專家系統，其特征在于，步驟（1）所述的數據采集是：一部分是提取加熱爐的數據，通過OPC技術，對車間中控室的DCS系統進行數據的訪問，提取包括加熱爐的爐膛溫度、爐管溫度、鼓風機壓力、煙氣擋板的負壓值以及燃油的流量與加熱爐建模和加熱爐熱效率相關的參數值；另一部分是通過現場煙氣采集系統對排煙溫度、氧含量、二氧化硫含量和一氧化碳含量進行實時采集。

3.根據權利要求1所述的加熱爐燃燒狀態遠程監測與調爐決策專家系統，其特征在于，步驟（2）所述的進行數據處理是：對數據進行濾波，即，分別取連續采樣20個數據，去掉最大值和最小值，計算余下的18個數據的平均值作為新的數據來應用；從濾波后的數據中取連續10個數據，找出最大值和最小值；計算出最大值與最小值之差。

4.根據權利要求1所述的加熱爐燃燒狀態遠程監測與調爐決策專家系統，其特征在于，步驟（3）所述的設定各參量的基準值根據經驗設定為：

氧含量：1%；一氧化碳含量：50ppm；二氧化硫含量50ppm；

排煙溫度：10°C；爐膛溫度50°C；爐管溫度25°C；負壓：5Pa。

5.根據權利要求1所述的加熱爐燃燒狀態遠程監測與調爐決策專家系統，其特征在于，步驟（4）所述的對處理后的數據進行判斷是：將步驟（2）處理后的數據與步驟（3）設定的基準值進行比較，得出三組比較結果，若有其中一組大于設定的基準值，則就認為爐況處于非平穩狀態，選擇基于經驗的專家策略；若三組結果均小于設定的基準值，則認為爐況穩定采用基于模型的調爐決策。

6.根據權利要求1所述的加熱爐燃燒狀態遠程監測與調爐決策專家系統，其特征在于，步驟（5）所述的基于模型的調爐策略包括如下步驟：

1）給出設定值，并將設定值與已輸出的人工調節值進行比對；

2）采用廣義預測控制方式給出調爐建議；

其中，構建數學模型如下式：

Y(t)＝f(U(t-d)，t)

式中Y(t)=[T₁(t)T₂(t)O₂(t)]^T，分別代表加熱爐預熱器后溫度、預熱器前溫度和煙氣氧含量；U(t)=[u₁(t)u₂(t)u₃(t)]^T，分別為鼓風機壓力、燃料流量和煙氣擋板開度；f(·)是反映管式加熱爐輸入向量U(t)和輸出向量Y(t)之間的非線性映射函數；

3）在系統平臺上提出調爐建議，包括鼓風機壓力、燃料流量和煙氣擋板開度等的調節；

4）進行人工調爐：

5）輸出人工調爐數據，并將該數據反饋步驟1）。

7.根據權利要求1所述的加熱爐燃燒狀態遠程監測與調爐決策專家系統，其特征在于，步驟（6）所述的基于經驗的專家策略，包括如下步驟：

1）現場采集數據規則，包括采集氧含量、一氧化碳含量、二氧化硫含量和排煙溫度，DCS提取數據規則，包括爐膛溫度、爐管溫度、負壓。

2）查詢規則；

3）選擇匹配的規則；

4）進行人工調爐。