[發(fā)明專利]一種基于模型的垃圾焚燒控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910791873.1
• 申請日: 2019-08-26
• 公開（公告）號: CN110608444B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設計）人: 朱亮;楊仕橋;邵哲如;王健生;洪益州;張二威;張曉軍
• 申請（專利權）人: 光大環(huán)保技術研究院（南京）有限公司;光大環(huán)境科技（中國）有限公司
• 主分類號: F23G5/50
• 分類號: F23G5/50
• 代理公司: 北京市磐華律師事務所 11336
• 代理人: 馮永貞

本發(fā)明提供一種基于模型的垃圾焚燒控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：數(shù)據(jù)采集裝置，用以采集與焚燒爐的燃燒過程相關的燃燒過程數(shù)據(jù)；模型參數(shù)優(yōu)化單元，包括模型處理單元和參數(shù)優(yōu)化單元，所述模型處理單元利用動態(tài)燃燒模型將所述燃燒過程數(shù)據(jù)作為輸入變量計算出輸出變量，所述輸出變量預測與所述焚燒爐的燃燒工況相關的燃燒工況數(shù)據(jù)，所述動態(tài)燃燒模型為根據(jù)所述燃燒過程數(shù)據(jù)和所述燃燒工況數(shù)據(jù)之間的相關關系建立的計算模型，所述參數(shù)優(yōu)化單元根據(jù)所述輸出變量計算所述焚燒爐的優(yōu)化控制參數(shù)；自動控制模塊，用以根據(jù)所述優(yōu)化控制參數(shù)對所述焚燒爐進行自動控制。根據(jù)本發(fā)明，實現(xiàn)了垃圾焚燒過程的最優(yōu)控制，提升了焚燒爐的燃燒效率和灼減率。

技術領域

本發(fā)明涉及垃圾處理領域，具體而言涉及一種基于模型的垃圾焚燒控制系統(tǒng)。

背景技術

垃圾焚燒是一種較古老的傳統(tǒng)的處理垃圾的方法，由于垃圾用焚燒法處理后，減量化效果顯著，節(jié)省用地，還可消滅各種病原體，將有毒有害物質轉化為無害物，故垃圾焚燒法已成為城市垃圾處理的主要方法之一。

垃圾焚燒過程中由于垃圾原料不固定、成分復雜多變等原因，燃燒工況復雜。為了實現(xiàn)良好的垃圾燃盡效率和灼減率，往往采用控制系統(tǒng)對焚燒爐的運行狀態(tài)進行控制。具體的，采用煙囪尾部的CEMS數(shù)據(jù)為控制依據(jù)，控制系統(tǒng)一般采用PID控制，再根據(jù)運行經(jīng)驗編寫控制策略，這種控制下很難保證整個系統(tǒng)在最優(yōu)的情況下運行。

為此，有必要提供了一種基于模型的垃圾焚燒控制系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術中的問題。

發(fā)明內容

在發(fā)明內容部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在具體實施方式部分中進一步詳細說明。本發(fā)明的發(fā)明內容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術方案的關鍵特征和必要技術特征，更不意味著試圖確定所要求保護的技術方案的保護范圍。

本發(fā)明提供了一種基于模型的垃圾焚燒控制系統(tǒng)，包括：

數(shù)據(jù)采集裝置，用以采集與焚燒爐的燃燒過程相關的燃燒過程數(shù)據(jù)；

模型參數(shù)優(yōu)化單元，包括模型處理單元和參數(shù)優(yōu)化單元，所述模型處理單元利用動態(tài)燃燒模型將所述燃燒過程數(shù)據(jù)作為輸入變量計算出輸出變量，所述輸出變量預測與所述焚燒爐的燃燒工況相關的燃燒工況數(shù)據(jù)，所述動態(tài)燃燒模型為根據(jù)所述燃燒過程數(shù)據(jù)和所述燃燒工況數(shù)據(jù)之間的相關關系建立的計算模型，所述參數(shù)優(yōu)化單元根據(jù)所述輸出變量計算所述焚燒爐的優(yōu)化控制參數(shù)；

自動控制模塊，用以根據(jù)所述優(yōu)化控制參數(shù)對所述焚燒爐進行自動控制。

示例性地，所述動態(tài)燃燒模型包括利用MATLAB建立的時序模型。

示例性地，所述動態(tài)燃燒模型包括燃燒氧量模型和燃燒風料比模型；

所述燃燒氧量模型用以計算與所述焚燒爐的二次風給定量相關的燃燒工況數(shù)據(jù)，

所述燃燒風料比模型用以計算與所述焚燒爐的一次風給風量、給料爐排給料量、焚燒爐排推進速度相關的燃燒工況數(shù)據(jù)。

示例性地，所述燃燒氧量模型的所述輸入變量包括主蒸汽流量、煙氣量、爐膛溫度、余熱鍋爐出口煙氣含氧量、煙囪出口煙氣含氧量、進料量、垃圾熱值；所述燃燒氧量模型的所述輸出變量包括余熱鍋爐出口煙氣含氧量；其中，上一次計算得到作為所述輸出變量的所述余熱鍋爐出口煙氣含氧量作為下一次計算中使用的所述輸入變量。

示例性地，所述燃燒風料比模型的所述輸入變量包括：進料量、熱值、一次風風量、二次風風量；

所述燃燒風料比模型的輸出變量包括：主蒸汽流量、煙氣量、爐膛溫度、余熱鍋爐出口煙氣含氧量、煙囪出口煙氣含氧量。

示例性地，所述參數(shù)優(yōu)化單元根據(jù)所述輸出變量對所述優(yōu)化控制參數(shù)進行自適應調節(jié)。

示例性地，所述參數(shù)優(yōu)化單元利用機器學習模型根據(jù)所述輸出變量計算所述優(yōu)化控制參數(shù)。