燃烧锅炉运行控制方法与系统.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(10)申请公布号CNCN103604136103604136A(43)申请公布日2014.02.26(21)申请号201310561859.5(22)申请日2013.11.12(71)申请人广东电网公司电力科学研究院地址510080广东省广州市越秀区东风东路水均岗8号(72)发明人李德波(74)专利代理机构广州华进联合专利商标代理有限公司44224代理人王茹曾旻辉(51)Int.Cl.F23N5/00(2006.01)G06F17/50(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书9页说明书9页附图4页附图4页(54)发明名称燃烧锅炉运行控制方法与系统(57)摘要本发明提供一种燃烧锅炉运行控制方法与系统，定义在计算区域网格节点区域，生成网格节点区域各角点的特征波形式的参数，转换生成角点上可压缩流体的压力和速度时间导数的参数，代入可压缩流体的密度和角点的特征波参数，生成角点求解变量时间推进参数，确定可压缩流体中角点边界条件，对燃烧锅炉内燃烧情况进行非稳态的可压缩流动的直接数值模拟，根据数值模拟结果对燃烧锅炉运行进行控制。本发明燃烧锅炉运行控制方法经过严格数学逻辑计算，整个边界条件设定过程稳定、准确，且能准确模拟出燃烧锅炉的运行情况，对燃烧锅炉运行进行控制。CN103604136ACN10364ACN103604136A权利要求书1/2页1.一种燃烧锅炉运行控制方法，其特征在于，包括步骤：定义计算区域中网格节点区域为（1，Xmax）*（1，Ymax）*（1，Zmax），其中Xmax、Ymax和Zmax分别是所述预设计算区域三维空间坐标轴方向最大的网格点数；生成计算区域中网格节点区域各角点的特征波形式的方程；利用所述网格节点区域各角点的特征波形式的参数，获取在所述网格节点区域各角点上可压缩流体的压力和速度时间导数参数参数；获取所述可压缩流体的密度数据以及所述网格节点区域各角点的特征波参数；根据所述所述可压缩流体的密度数据、所述网格节点区域各角点的特征波参数以及在所述网格节点区域各角点上可压缩流体的压力和速度时间导数参数参数，获得角点求解变量时间推进参数参数；根据所述角点求解变量时间推进参数参数，确定可压缩流体中角点边界条件；根据确定的可压缩流体中角点边界条件，对燃烧锅炉内燃烧情况进行非稳态的可压缩流动的直接数值模拟，根据数值模拟结果对燃烧锅炉运行进行控制。2.根据权利要求1所述的燃烧锅炉运行控制方法，其特征在于，所述定义计算区域中网格节点区域为（1，Xmax）*（1，Ymax）*（1，Zmax）之前还有步骤：根据根据纳维叶－斯托克斯方程，对可压缩流体进行数值模拟，获取可压缩流体控制参数，其中，所述可压缩流体控制参数包括连续参数、动量参数、温度参数、整理参数和状态参数。3.根据权利要求1或2所述的燃烧锅炉运行控制方法，其特征在于，所述根据所述角点求解变量时间推进参数，确定可压缩流体中角点边界条件具体包括步骤：根据所述角点求解变量时间推进参数，选取与所述角点求解变量时间推进参数相应的时间推进格式；采用所述相应的时间推进格式，获得下一个时间角点上求解变量的更新值；根据所述下一个时间角点上求解变量的更新值，确定可压缩流体中角点边界条件。4.根据权利要求1或2所述的燃烧锅炉运行控制方法，其特征在于，所述根据所述角点求解变量时间推进参数，确定可压缩流体中角点边界条件之后还有步骤：对确定的可压缩流体中角点边界条件进行验证。5.根据权利要求1或2所述的燃烧锅炉运行控制方法，其特征在于，角点求解变量包括可压缩流体的速度、密度和温度。6.一种燃烧锅炉运行控制系统，其特征在于，包括：定义模块，用于定义计算区域中网格节点区域为（1，Xmax）*（1，Ymax）*（1，Zmax），其中Xmax、Ymax和Zmax分别是所述预设计算区域三维空间坐标轴方向最大的网格点数；特征波形式的方程生成模块，用于生成计算区域中网格节点区域各角点的特征波形式的方程；参数转换模块，用于利用所述网格节点区域各角点的特征波形式的参数，通过数学运算，转换生成在所述网格节点区域各角点上可压缩流体的压力和速度时间导数的参数；获取模块，用于获取所述可压缩流体的密度数据以及所述网格节点区域各角点的特征波参数；求解变量时间推进参数生成模块，用于根据所述所述可压缩流体的密度数据、所述网2CN103604136A权利要求书2/2页格节点区域各角点的特征波参数以及在所述网格节点区域各角点上可压缩流体的压力和速度时间导数的参数，获得角点求解变量时间推进参数；确定模块，用于根据所述角点求解变量时间推进参数，确定可压缩流体中角点边界条件；模拟模块，用于根据确定的可压缩流体中角点边界条件，对燃烧锅炉内燃烧情况进行非稳态的可压缩