[發明專利]適用于煙氣余熱回收裝置的前饋神經網絡控制方法和系統

有效

• 申請號: 201711056354.8
• 申請日: 2017-10-27
• 公開（公告）號: CN107883392B
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: 黃向陽;呂寧;曾浩;姚乃浩;孫淮林
• 申請（專利權）人: 北京中電聯節能技術有限公司
• 主分類號: F23J15/06
• 分類號: F23J15/06;F28F27/02
• 代理公司: 北京市卓華知識產權代理有限公司 11299
• 代理人: 陳子英

本發明涉及一種適用于控制換熱器冷源溫度的前饋神經網絡控制方法，一種適用于控制換熱器煙氣出口溫度的前饋神經網絡控制方法，一種采用上述兩種方法的適用于煙氣余熱回收裝置的前饋神經網絡控制方法和一種采用上述兩種方法的適用于煙氣余熱回收裝置的前饋神經網絡控制系統，其以相關冷源管道調節閥的開度為輸出變量，建立和訓練相應的前饋神經網絡控制模型，依據冷源管道和換熱器煙氣進出口的相關實測數據計算滿足控制目標的相關調節閥開度，進行調節閥開度控制。本發明有效改善了控制品質，降低了輸出溫度的超調量，縮短達到穩態的控制時間，減小了輸出溫度的變化幅度，有利于減少換熱器腐蝕，并保證煙氣除塵和脫硫設備所需的煙氣溫度。

技術領域

本發明涉及一種適用于控制換熱器冷源溫度的前饋神經網絡控制方法，一種適用于控制換熱器煙氣出口溫度的前饋神經網絡控制方法，一種采用上述兩種方法的適用于煙氣余熱回收裝置的前饋神經網絡控制方法，一種采用上述兩種方法的適用于煙氣余熱回收裝置的前饋神經網絡控制系統。

背景技術

當前，一些鍋爐尾部煙氣在除塵器之前存在溫度過高的運行工況，造成能源的極大浪費，排煙溫度過高直接導致煙氣量增加，煙氣流速增加，除塵效率降低，除塵能耗增加，也會導致脫硫系統工藝水消耗增加，因此，需利用煙氣余熱回收裝置降低除塵器入口的煙氣溫度。

雖然，煙氣余熱回收裝置在節能上正在發揮著獨特的作用，但它也存在換熱器冷端腐蝕的風險。眾所周知，煙氣的酸露點是一個變化量，不是一個常量，煤質變化和鍋爐負荷變化都是導致煙氣酸露點發生變化的主要因素，目前應用的煙氣余熱回收裝置基本都沒有配置酸露點在線檢測裝置，通常只是估算一個酸露點，然后根據估算的酸露點確定余熱回收裝置的冷源入口溫度，這樣有可能出現換熱器冷源入口的冷源溫度低于煙氣實際酸露點的運行工況，直接導致換熱器低溫端出現嚴重的金屬腐蝕，甚至出現換熱管爆裂的嚴重事故。雖然，人們通過提高換熱器入口的冷源溫度和優化換熱器結構以及材料，但是這種方式的成本較大，影響實際應用，無法真正解決換熱管低溫腐蝕的難題。

除了存在低溫腐蝕，現有煙氣余熱回收裝置還存在煙氣出口溫度控制效果較差的問題，導致出口煙溫變化幅度較大，直接影響除塵系統和脫硫系統的高效、穩定運行。目前普遍采用的煙氣出口溫度控制方式依然基于傳統的PID控制算法，根據實測煙氣出口溫度與給定煙氣出口溫度的偏差，通過PID控制器計算出控制量來控制冷源調節閥的開度。由于煙溫控制系統使用的反饋量檢測設備、執行設備都是大慣量、遲滯對象，因此，整個控制系統的特性就是大慣量、大滯后的，所以采用傳統的PID控制算法控制煙氣出口溫度從原理上分析就不是很合理。

雖然在鍋爐煙道尾端安裝煙氣余熱回收裝置降低了排煙溫度，實現了節能減排的功效，但由于控制系統設計不合理引起的換熱器冷端腐蝕嚴重和排煙溫度變化幅度大等問題沒能解決，已經影響到煙氣余熱回收裝置在工業節能減排上的應用。

發明內容

本發明的目的是針對相關控制系統的大慣量和大滯后特性，采用前饋神經網路控制方法和控制系統取代傳統的PID控制方法和控制系統，以有效改善控制品質，降低輸出溫度的超調量，縮短溫度達到穩態的控制時間，減小輸出溫度的變化幅度。