一种燃气锅炉燃烧优化供风系统控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113834091A(43)申请公布日2021.12.24(21)申请号202111186588.0(22)申请日2021.10.12(71)申请人中国矿业大学地址221000江苏省徐州市铜山区大学路1号(72)发明人余波彭献永闫伟杰周怀春(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200代理人徐尔东(51)Int.Cl.F23N3/00(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称一种燃气锅炉燃烧优化供风系统控制方法(57)摘要本发明公开了一种燃气锅炉燃烧优化供风系统控制方法，包括构建优化操作参数矩阵、数据查询、历史数据更新，本发明通过移动平均获得相对平稳的数据特征，构建优化操作参数矩阵，通过数据查询表，对燃气锅炉燃烧过程进行控制，可以实现燃料/负荷的平均值逐步降低至最优状态，能够快速给定燃烧优化控制参数，避免反馈调节带来的系统波动，提高锅炉燃烧效率。CN113834091ACN113834091A权利要求书1/2页1.一种燃气锅炉燃烧优化供风系统控制方法，其特征在于，具体包括以下步骤：(1)构建优化操作参数矩阵，具体包括：(a)将系统中负荷、燃气耗量、空气温度、各供风设备及风门的操作参数为特征变量；(b)按年为单位，选取至少1年的步骤(a)中各特征变量的历史运行数据作为燃烧优化参考数据，并按照时间序列进行排序；(c)对步骤(b)中选取的特征变量的参考数据进行移动平均，移动平均时间周期为5分钟‑10分钟；(d)对步骤(c)中的移动平均设定时间间隔，取1分钟‑5分钟的数据点作为特征参数集；对负荷段进行划分，通常选取锅炉额定负荷的0.1％‑1％作为负荷间隔，分段数不超过500，选取最大负荷Lmax，最小负荷Lmin，确定分段间隔ΔL或者分段段数n，获得负荷特征值为L0、L1、L2、……、Ln；对空气温度进行划分，选取1‑3℃作为温度间隔，选取最高气温Tmax，最低气温Tmin，确定分段间隔ΔT或者分段段数m，获得温度特征值为T0、T1、T2、……、Tm；(e)将特征参数集数据以负荷为主关键字、空气温度为次关键字进行排序，按照最相近原则，将数据集中的数据进行归类，计算特征负荷、特征温度对应的燃气耗量、各供风设备及风门操作参数的平均值，构建优化操作参数矩阵；(2)数据查询；具体包括：(a1)根据设定负荷，查询优化操作参数矩阵中的最临近负荷值，根据环境温度修正，确定燃气耗量、各供风设备(送、引风机)及风门操作参数；(b1)判断过量空气系数α是否处于1.05‑1.15之间，如果满足直接DCS输出控制参数，否则；如果α＜1.05，增加风机频率，满足过量空气系数α＝1.05；如果α＞1.15，减小风机频率，满足过量空气系数α＝1.15；(3)历史数据更新；具体包括：按照新的时间周期，将新运行的历史数据添加进历史运行数据库，并重复步骤(1)。2.如权利要求1所述的一种燃气锅炉燃烧优化供风系统控制方法，其特征在于，所述步骤(b)中，根据机组运行情况，当年运行时间小于4000小时，选取本年度及前一年度共两年的历史运行数据作为参考数据；当年运行时间大于或等于4000小时，选取本年度历史运行数据作为参考数据。3.如权利要求1所述的一种燃气锅炉燃烧优化供风系统控制方法，其特征在于，所述步骤(e)中的最相近原则包括特征负荷值归类原则、特征温度归类原则。4.如权利要求3所述的一种燃气锅炉燃烧优化供风系统控制方法，其特征在于，所述特征负荷值归类原则具体包括：L01＝(L0+L1)/2；L12＝(L1+L2)/2；L23＝(L2+L3)/2；……Ln‑1n＝(Ln‑1+Ln)/2；L01、L12、L23、……、Ln‑1n为负荷特征平均值；2CN113834091A权利要求书2/2页当L<L01，则将其归类于L0；当L01≤L<L12,则将其归类于L1；当L12≤L<L23,则将其归类于L3；……当Ln‑1n≤L,则将其归类于Ln。5.如权利要求3所述的一种燃气锅炉燃烧优化供风系统控制方法，其特征在于，所述特征温度归类原则具体包括：T01＝(T0+T1)/2；T12＝(T1+T2)/2；T23＝(T2+T3)/2；……Tn‑1n＝(Tn‑1+Tn)/2；T01、T12、T23、……、Tn‑1n为温度特征平均值；当T<T01，则将其归类于T0；当T01≤T<T12,则将其归类于T1；当T12≤T<T23,则将其归类于T3；……当Tn‑1n≤T,则将其归类于Tn。6.如权利要求1所述的一种燃气锅炉燃烧优化供风系统控制方法，其特征在于，所述步骤(c)中的移动平均值SMA计算方法如下：……其中：n为时间周期内的采样次数；P为负荷、燃气耗量、空气温度、风机频率、风门开