[發明專利]基于模糊控制的垃圾焚燒煙氣凈化控制方法及系統

有效

• 申請號: 201510629108.1
• 申請日: 2015-09-28
• 公開（公告）號: CN105278567B
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發明（設計）人: 陳濤;胡建民;邵哲如;王健生;朱亮;張二威;錢中華;洪益州;曹偉;楊應永
• 申請（專利權）人: 光大環保技術研究院（深圳）有限公司
• 主分類號: G05D11/13
• 分類號: G05D11/13
• 代理公司: 北京市磐華律師事務所11336
• 代理人: 董巍,高偉

技術領域

本發明涉及垃圾等廢物的焚燒后的煙氣處理，特別涉及一種基于模糊控制的垃圾焚燒煙氣凈化控制方法及系統。

背景技術

目前垃圾焚燒煙氣凈化處理比較成熟的工藝為半干法+干法+布袋除塵+活性炭工藝，煙氣處理的關鍵設備包括：半干法脫酸反應塔、除塵器、SNCR、飛灰收集。其中，半干法脫酸反應塔控制系統是垃圾焚燒煙氣凈化的核心部分，對于關鍵系統控制性能將直接影響垃圾焚燒煙氣凈化系統處理效果，進而影響環保排放指標等。

煙氣凈化系統是一個復雜多變量、大延時的系統，并且系統運行參數也處于變化的狀態。現有煙氣凈化控制系統普遍采用常規的PID控制或手動控制，處理指標波動較大。隨著對煙氣處理排放指標控制越來越嚴格，生產運行人員為了煙氣排放達標往往將石灰漿、活性炭、氨水等凈化材料的投加開到最大，造成了比較大的浪費。

發明內容

一方面，本發明提供一種基于模糊控制的垃圾焚燒煙氣凈化控制方法，所述煙氣凈化控制方法包括：接收檢測裝置發送的檢測輸入量，并計算所述檢測輸入量與給定值之間的偏差以及所述偏差的變化率以作為模糊控制的輸入變量；將所述輸入變量模糊化為模糊輸入量、基于所述模糊輸入量進行模糊推理和決策以得到模糊輸出量、并將所述模糊輸出量解模糊化為控制輸出量；以及將所述控制輸出量輸出至半干法煙氣處理系統的對應參數控制器以控制對應參數的量。其中，所述檢測輸入量包括垃圾焚燒爐煙囪出口的二氧化硫(SO2)流量和氯化氫(HCL)流量，與所述二氧化硫流量相對應的控制輸出量為石灰漿流量，與所述氯化氫流量相對應的控制輸出量為活性炭流量，所述半干法煙氣處理系統分別基于所述石灰漿流量和所述活性炭流量控制進行煙氣凈化時所使用的石灰漿量和活性炭量。

在本發明的一個實施例中，所述將所述輸入變量模糊化為模糊輸入量包括將所述輸入變量映射變換到離散的輸入論域。

在本發明的一個實施例中，所述輸入變量的量化論域等級設置為5。

在本發明的一個實施例中，所述輸入變量按照下式進行量化：

其中，x表示所述輸入變量，Y表示量化后的輸入變量，a表示所述輸入變量的下限，b表示所述輸入變量的上限，n表示量化等級。

在本發明的一個實施例中，所述解模糊化按照下式進行：

其中，x表示所述模糊輸出量，Y表示所述控制輸出量，a表示所述模糊輸出量的下限，b表示所述模糊輸出量的上限，n表示量化等級。

在本發明的一個實施例中，所述輸入變量對應的輸入論域設置為6，所述模糊輸出量對應的輸出論域設置為6。

在本發明的一個實施例中，所述模糊輸入量的語言值模糊子集為[負大(NB)，負小(NS)，零(O)，正小(PS)，正大(PB)]。

在本發明的一個實施例中，所述模糊輸出量的語言值模糊子集為[負大(NB)，負中(NM)，負小(NS)，零(O)，正小(PS)，正中(PM)，正大(PB)]。

在本發明的一個實施例中，所述模糊輸入量的語言值模糊子集的隸屬函數和所述模糊輸出量的語言值模糊子集的隸屬函數均為三角形函數。

另一方面，本發明還提供一種基于模糊控制的垃圾焚燒煙氣凈化控制系統，所述煙氣凈化控制系統包括：輸入模塊，用于接收檢測裝置發送的檢測輸入量，并計算所述檢測輸入量與給定值之間的偏差以及所述偏差的變化率以作為模糊控制的輸入變量；處理模塊，用于將所述輸入變量模糊化為模糊輸入量、基于所述模糊輸入量進行模糊推理和決策以得到模糊輸出量、并將所述模糊輸出量解模糊化為控制輸出量；以及輸出模塊，用于將所述控制輸出量輸出至半干法煙氣處理系統的對應參數控制器以控制對應參數的量。其中，所述檢測輸入量包括垃圾焚燒爐煙囪出口的二氧化硫流量和氯化氫流量，與所述二氧化硫流量相對應的控制輸出量為石灰漿流量，與所述氯化氫流量相對應的控制輸出量為活性炭流量，所述半干法煙氣處理系統分別基于所述石灰漿流量和所述活性炭流量控制進行煙氣凈化時所使用的石灰漿量和活性炭量。

上述基于模糊控制的垃圾焚燒煙氣凈化控制方法及系統采用模糊控制策略實現對煙氣中SO2和HCL含量的控制，解決煙氣凈化控制系統中參數多變、變量眾多、變量之間強耦合的情況，優化煙氣處理系統控制性能，降低系統擾動。

附圖說明

本發明的下列附圖在此作為本發明的一部分用于理解本發明。附圖中示出了本發明的實施例及其描述，用來解釋本發明的原理。

附圖中：