锅炉燃烧的优化方法.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CN112066411A(43)申请公布日2020.12.11(21)申请号202010907426.0(22)申请日2020.09.02(71)申请人常州工学院地址213032江苏省常州市新北区孟河镇青河路98号(72)发明人顾偲雯王加安句爱松(74)专利代理机构常州佰业腾飞专利代理事务所(普通合伙)32231代理人陈红桥(51)Int.Cl.F23N5/00(2006.01)权利要求书1页说明书8页附图1页(54)发明名称锅炉燃烧的优化方法(57)摘要本发明提供了一种锅炉燃烧的优化方法，包括以下步骤：确定锅炉燃烧的待优化变量，其中，待优化变量包括锅炉的初始鼓风量；建立锅炉年度费用的目标优化函数和对应的约束条件；根据目标优化函数和约束条件进行计算，以获取满足约束条件且年度费用最低的待优化变量；根据获取到的满足约束条件且年度费用最低的待优化变量，生成满足约束条件且年度费用最低的锅炉燃烧优化控制方案。由此，能够大大提高锅炉燃烧的效率，同时提高锅炉的利润。CN112066411ACN112066411A权利要求书1/1页1.一种锅炉燃烧的优化方法，其特征在于，包括以下步骤：确定锅炉燃烧的待优化变量，其中，所述待优化变量包括所述锅炉的初始鼓风量；建立锅炉年度费用的目标优化函数和对应的约束条件；根据所述目标优化函数和所述约束条件进行计算，以获取满足约束条件且年度费用最低的待优化变量；根据获取到的满足约束条件且年度费用最低的待优化变量，生成满足约束条件且年度费用最低的锅炉燃烧优化控制方案。2.根据权利要求1所述的锅炉燃烧的优化方法，其特征在于，所述目标优化函数为：minJ＝OP+CAP，其中，J为年度费用，OP为年度操作费用，CAP为年度固定投资费用。3.根据权利要求2所述的锅炉燃烧的优化方法，其特征在于，通过以下公式生成所述年度操作费用：其中，为供给设备i的用电量，Li为设备损耗，为供给燃料r的用量，为所述供给设备i的供给燃料r的用量所对应的费用系数。4.根据权利要求3所述的锅炉燃烧的优化方法，其特征在于，通过以下公式生成供给设备的用电量：其中，为对锅炉燃烧效率有直接影响的设备的用电量，为对锅炉燃烧效率有间接影响的设备的用电量，δ和σ为权重系数。5.根据权利要求1所述的锅炉燃烧的优化方法，其特征在于，所述约束条件包括：炉内温度变化梯度上下限：其中，ΔYd为所述炉内温度变化梯度；热量衡算方程：Yd＝f(yd,ud)；变量权衡关系；关键变量炉排给进量和料层厚度上下限：DU≤D≤DL，其中，为所述炉排给进量，D为所述料层厚度；炉排给进量、料层厚度和鼓风量的关联方程；地区性政策、长远规划信息。2CN112066411A说明书1/8页锅炉燃烧的优化方法技术领域[0001]本发明涉及锅炉控制技术领域，具体涉及一种锅炉燃烧的优化方法。背景技术[0002]随着油、气、煤等常规能源的日益枯竭和环境问题的日趋严重，不断的开发利用廉价洁净可再生能源己成为永久的课题，自2007年我国自主研发的秸秆燃烧发电项目成功投入运营后，生物质燃料锅炉呈现蓬勃发展态势，各地区根据本地区的燃料特点，木材炉、薪柴炉、树枝树叶炉、秸秆炉、城市污泥炉、生活垃圾焚烧炉等生物质燃料锅炉莹润而生。现今燃烧生物质主要应用于流化床锅炉、定排层燃锅炉和常压的民用锅炉等炉型。[0003]相关技术中，锅炉的燃烧效率较低，并且，锅炉所产生的费用较高，从而导致利润较低。发明内容[0004]本发明为解决上述技术问题，提供了一种锅炉燃烧的优化方法，通过对锅炉燃烧的优化，能够大大提高锅炉燃烧的效率，同时提高锅炉的利润。[0005]本发明采用的技术方案如下：[0006]锅炉燃烧的优化方法，包括以下步骤：确定锅炉燃烧的待优化变量，其中，待优化变量包括锅炉的初始鼓风量；建立锅炉年度费用的目标优化函数和对应的约束条件；根据目标优化函和约束条件进行计算，以获取满足约束条件且年度费用最低的待优化变量；根据获取到的满足约束条件且年度费用最低的待优化变量，生成满足约束条件且年度费用最低的锅炉燃烧优化控制方案。[0007]所述目标优化函数为：[0008]minJ＝OP+CAP，[0009]其中，J为年度费用，OP为年度操作费用，CAP为年度固定投资费用。[0010]通过以下公式生成所述年度操作费用：[0011][0012]其中，为供给设备i的用电量，Li为设备损耗，为供给燃料r的用量，为所述供给设备i的供给燃料r的用量所对应的费用系数。[0013]通过以下公式生成供给设备的用电量：[0014][0015]其中，为对锅炉燃烧效率有直接影响的设备的用电量，为对锅炉燃烧效率有间接影响的设备的用电量，δ和σ为权重系数。[0016]所述约束条件包括：[0017