[發明專利]生物質高效焚化用催化燃燒調控鍋爐

有效

• 申請號: 202210191930.4
• 申請日: 2022-02-28
• 公開（公告）號: CN114562720B
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: 于海
• 申請（專利權）人: 揚州星辰環境工程有限公司
• 主分類號: F22B35/00
• 分類號: F22B35/00;F24H9/20;F24H15/421;F24H15/486;G06F17/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.生物質高效焚化用催化燃燒調控鍋爐，所述鍋爐包括爐膛、省煤器以及空氣預熱器，其特征在于，鍋爐還包括設置在省煤器與空氣預熱器之間的選擇性催化還原系統；所述鍋爐還包括控制系統，所述控制系統包括控制器，以及與控制器信號連接的氧氣濃度傳感器、轉速傳感器、氮氧傳感器以及微型稱重傳感器；

氧氣濃度傳感器用于檢測爐膛尾部的氧氣濃度，轉速傳感器用于檢測引風機轉速，氮氧傳感器用于檢測選擇性催化還原系統中煙氣進口位置的氮氧濃度和煙氣出口位置的氮氧濃度，微型稱重傳感器用于檢測選擇性催化還原系統煙氣進口位置的灰塵質量；

控制器獲取鍋爐連續的各歷史運行時間段對應的爐膛尾部的氧氣濃度序列、引風機轉速序列、選擇性催化還原系統中煙氣進口位置的氮氧濃度序列、選擇性催化還原系統中煙氣出口位置的氮氧濃度序列以及選擇性催化還原系統中煙氣進口位置的灰塵質量序列；然后根據所述煙氣進口位置的氮氧濃度序列和煙氣出口位置的氮氧濃度序列，得到各歷史運行時間段對應的氮氧濃度差序列；根據所述氮氧濃度差序列和灰塵質量序列，得到各歷史運行時間段對應的選擇性催化還原系統中催化劑的催化程度；根據所述引風機轉速序列、所述催化程度以及所述氧氣濃度序列，得到各歷史運行時間段對應的生物質燃料的燃燒程度；之后根據所述生物質燃料的燃燒程度、所述引風機轉速序列以及所述氧氣濃度序列，得到任意兩個歷史運行時間段之間的數據相似程度；根據所述數據相似程度，得到各歷史運行時間段對應的數據可信程度；最后利用所述數據可信程度、所述生物質燃料的燃燒程度、所述引風機轉速序列、所述氧氣濃度序列以及目標預測網絡，預測未來時間段生物質鍋爐對應的爐膛尾部的氧氣濃度、引風機轉速以及生物質燃料的燃燒程度；

所述根據所述氮氧濃度差序列和灰塵質量序列，得到各歷史運行時間段對應的選擇性催化還原系統中催化劑的催化程度，包括：

計算所述氮氧濃度差序列對應的平均氮氧濃度差，計算所述灰塵質量序列對應的平均灰塵質量；

將所述平均氮氧濃度差記為各歷史運行時間段對應的目標氮氧濃度差，將所述平均灰塵質量記為各歷史運行時間段對應的目標灰塵質量；

根據所述目標氮氧濃度差和目標灰塵質量，得到各歷史運行時間段對應的選擇性催化還原系統中催化劑的催化程度；

所述根據所述引風機轉速序列、所述催化程度以及所述氧氣濃度序列，得到各歷史運行時間段對應的生物質燃料的燃燒程度，包括：

計算所述引風機轉速序列對應的平均引風機轉速，計算所述氧氣濃度序列對應的平均氧氣濃度；

根據所述平均引風機轉速、平均氧氣濃度以及催化劑的催化程度，得到各歷史運行時間段對應的生物質燃料的燃燒程度；

根據如下公式計算各歷史運行時間段對應的生物質燃料的燃燒程度：

其中，為第個歷史運行時間段對應的生物質燃料的燃燒程度，為第個歷史運行時間段對應的引風機轉速序列對應的平均引風機轉速，為第個歷史運行時間段對應的爐膛尾部的氧氣濃度序列對應的平均氧氣濃度，為第個歷史運行時間段對應的選擇性催化還原系統中催化劑的催化程度；

所述根據所述生物質燃料的燃燒程度、所述引風機轉速序列以及所述氧氣濃度序列，得到任意兩個歷史運行時間段之間的數據相似程度，包括：

利用DTW計算任意兩個歷史運行時間段之間的氧氣濃度序列差異程度；

利用DTW計算任意兩個歷史運行時間段之間的引風機轉速序列差異程度；

計算任意兩個歷史運行時間段之間的生物質燃料的燃燒程度差的絕對值；

根據所述任意兩個歷史運行時間段之間的氧氣濃度序列差異程度、引風機轉速序列差異程度以及生物質燃料的燃燒程度差的絕對值，得到任意兩個歷史運行時間段之間的數據相似程度；

根據如下公式計算任意兩個歷史運行時間段之間的數據相似程度：

其中，為第個歷史運行時間段與第個歷史運行時間段之間的數據相似程度，為第個歷史運行時間段對應的生物質燃料的燃燒程度與第個歷史運行時間段對應的生物質燃料的燃燒程度之間差的絕對值，為第個歷史運行時間段對應的氧氣濃度序列與第個歷史運行時間段對應的氧氣濃度序列之間的差異程度，為第個歷史運行時間段對應的引風機轉速序列與第個歷史運行時間段對應的引風機轉速序列之間的差異程度；

所述根據所述數據相似程度，得到各歷史運行時間段對應的數據可信程度，包括：

根據任意兩個歷史運行時間段之間的數據相似程度的倒數，得到任意兩個歷史運行時間段之間的樣本距離；

根據所述樣本距離，對各歷史運行時間段進行聚類；

計算各類別中各歷史運行時間段與對應類別中其余的各歷史運行時間段之間的氧氣濃度序列相似程度；

計算各類別中各歷史運行時間段與對應類別中其余的各歷史運行時間段之間的引風機轉速序列相似程度；

計算各類別中各歷史運行時間段與對應類別中其余的各歷史運行時間段之間的生物質燃料的燃燒程度差的絕對值；

根據所述氧氣濃度序列相似程度、引風機轉速序列相似程度以及生物質燃料的燃燒程度差的絕對值，得到各類別中各歷史運行時間段與對應類別中其余的各歷史運行時間段之間的數據差異程度；

將所述各類別中各歷史運行時間段與對應類別中其余的各歷史運行時間段之間的數據差異程度的和記為各類別中各歷史運行時間段對應的目標數據差異程度；

根據所述目標數據差異程度，得到各歷史運行時間段對應的數據可信程度。

2.如權利要求1所述的生物質高效焚化用催化燃燒調控鍋爐，其特征在于，根據如下公式計算各類別中各歷史運行時間段與對應類別中其余的各歷史運行時間段之間的數據差異程度：

其中，為某一類別中第個歷史運行時間段與第個歷史運行時間段之間的數據差異程度，為該類別中第個歷史運行時間段對應的氧氣濃度序列與第個歷史運行時間段對應的氧氣濃度序列之間的相似程度，為該類別中第個歷史運行時間段對應的引風機轉速序列與第個歷史運行時間段對應的引風機轉速序列之間的相似程度，為該類別中第個歷史運行時間段對應的生物質燃料的燃燒程度與第個歷史運行時間段對應的生物質燃料的燃燒程度之間的差的絕對值。