[發明專利]鍋爐燃燒控制系統和方法

有效

• 申請號: 201810171147.5
• 申請日: 2018-03-01
• 公開（公告）號: CN108592080B
• 公開（公告）日: 2019-10-15
• 發明（設計）人: 張曉宇;付林;沈亞東;劉秋生;張俊杰;范永勝;沈奇;李益國;沈炯
• 申請（專利權）人: 中國神華能源股份有限公司;北京國華電力有限責任公司;神華國華（北京）電力研究院有限公司;東南大學
• 主分類號: F23N3/00
• 分類號: F23N3/00
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 陸文超;肖冰濱

1.一種鍋爐燃燒控制系統，其特征在于，該系統包括：

接收模塊，用于在每一個時刻接收當前時刻的所述鍋爐的燃燒效率和氮氧化物含量；

處理模塊，用于根據所述當前時刻的所述燃燒效率和所述氮氧化物含量通過極值搜索算法得到所述鍋爐的每層二次風門的當前時刻的開度值；以及

控制模塊，用于根據所述當前時刻的開度值來控制所述鍋爐的每層二次風門的開度；

其中，所述處理模塊包括：

目標函數計算模塊，用于將所述燃燒效率和所述氮氧化物含量轉化為單目標的目標函數，并在每一個時刻根據所述當前時刻的所述燃燒效率和所述氮氧化物含量計算得到所述當前時刻的目標函數值；以及

極值搜索模塊，用于在每一個時刻根據所述當前時刻的目標函數值利用極值搜索算法計算得到所述鍋爐的每層二次風門的當前時刻的開度值；

其中，所述極值搜索模塊包括：

性能指標誤差計算單元，用于在每一個時刻根據上一時刻的性能指標誤差及當前時刻和上一時刻的目標函數值來計算當前時刻的性能指標誤差；

控制量估計單元，用于在每一個時刻針對每層二次風門根據上兩個時刻的估計值和當前時刻的性能指標誤差得到每層二次風門的當前時刻的估計值；以及

開度值計算單元，用于根據每層二次風門的當前時刻的估計值得到每層二次風門的當前時刻的開度值。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述控制模塊還用于：

根據所述當前時刻的開度值估計所述鍋爐的二次風門的開度在所述當前時刻的開度值下所述鍋爐的燃燒效率和氮氧化物含量，得到燃燒效率估計值和氮氧化物含量估計值；

將所述燃燒效率估計值和所述氮氧化物含量估計值分別與預先設定的燃燒效率目標值和氮氧化物含量目標值進行比較，分別計算燃燒效率誤差百分比和氮氧化物含量誤差百分比；

若所述燃燒效率誤差百分比和氮氧化物含量誤差百分比均在預定誤差閾值以內，則根據所述當前時刻的開度值來控制所述鍋爐的每層二次風門的開度；以及

若所述燃燒效率誤差百分比和氮氧化物含量誤差百分比中至少一者不在預定誤差閾值以內，則將所述燃燒效率估計值和所述氮氧化物含量估計值作為更新后的當前時刻的燃燒效率和氮氧化物含量并將所接收的當前時刻的燃燒效率和氮氧化物含量作為更新后的上一時刻的燃燒效率和氮氧化物含量，再次計算所述鍋爐的每層二次風門的當前時刻的開度值，直至所述燃燒效率誤差百分比和所述氮氧化物含量誤差百分比均在預定誤差閾值以內。

3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述目標函數計算模塊還用于將所述燃燒效率和所述氮氧化物含量進行歸一化，將歸一化后的燃燒效率和所述氮氧化物含量轉化為單目標的目標函數。

4.一種鍋爐燃燒控制方法，其特征在于，該方法包括：

在每一個時刻接收當前時刻的所述鍋爐的燃燒效率和氮氧化物含量；

根據所述當前時刻的所述燃燒效率和所述氮氧化物含量通過極值搜索算法得到所述鍋爐的每層二次風門的當前時刻的開度值；以及

根據所述當前時刻的開度值來控制所述鍋爐的每層二次風門的開度；

其中，所述根據所述當前時刻的所述燃燒效率和所述氮氧化物含量通過極值搜索算法得到所述鍋爐的每層二次風門的當前時刻的開度值包括：

將所述燃燒效率和所述氮氧化物含量轉化為單目標的目標函數，并在每一個時刻根據所述當前時刻的所述燃燒效率和所述氮氧化物含量計算得到所述當前時刻的目標函數值；以及

在每一個時刻根據所述當前時刻的目標函數值利用極值搜索算法計算得到所述鍋爐的每層二次風門的當前時刻的開度值；

其中，所述在每一個時刻根據所述當前時刻的目標函數值利用極值搜索算法計算得到所述鍋爐的每層二次風門的當前時刻的開度值包括：

在每一個時刻根據上一時刻的性能指標誤差及當前時刻和上一時刻的目標函數值來計算當前時刻的性能指標誤差；

在每一個時刻針對每層二次風門根據上兩個時刻的估計值和當前時刻的性能指標誤差得到每層二次風門的當前時刻的估計值；以及

根據每層二次風門的當前時刻的估計值得到每層二次風門的當前時刻的開度值。