CN105157056B - 一种确定锅炉燃烧系统的总风量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种确定锅炉燃烧系统的总风量的方法，首先获取当前所述锅炉燃烧系统的锅炉燃烧效率输入值和风煤比初始值，根据氧量输入值与氧量预设值的关系确定扰动风量的扰动方向，待确定了扰动风量的扰动方向后逐渐改变扰动风量，直至达到锅炉燃烧系统的锅炉燃烧效率极大值。通过锅炉燃烧效率极大值获取氧量最佳值进而获取风煤比最佳值，然后计算风煤比最佳值与总煤料量的乘积从而获取总风量目标值，使得锅炉燃烧系统以优化后的总风量目标值进行运行，提高锅炉燃烧效率。

Description

一种确定锅炉燃烧系统的总风量的方法

技术领域

本发明涉及锅炉技术领域，特别是涉及一种确定锅炉燃烧系统的总风量的方法。

背景技术

目前的锅炉燃烧系统都是根据预设的调节目标进行的闭环调节，至于锅炉燃烧系统是否运行在最佳效率点无法得知。通常只能凭操作经验进行人为修正，但是修正是否得当也无法得知。在具体实施中，为了间接反映锅炉的燃烧情况，保证燃烧更加充分，通常会引入氧量信号进行燃烧控制中送风量的修正，但是氧量信号受燃烧波动的影响比较大，而且煤种的变化，不同工况氧量信号也完全不同，长期运行甚至会出现氧量测量仪表堵塞、漂移等情况，锅炉的运行效率无法量化与准确控制。

因此，现有技术通过氧量信号来间接反映锅炉的燃烧情况，无法得知锅炉燃烧效率的高低。

发明内容

本发明的目的是提供一种确定锅炉燃烧系统的总风量的方法，用于提高锅炉燃烧效率。

为解决上述技术问题，本发明提供一种确定锅炉燃烧系统的总风量的方法，包括：

获取当前所述锅炉燃烧系统的锅炉燃烧效率输入值；

获取当前所述锅炉燃烧系统的风煤比初始值，其中所述风煤比初始值为总风量初始值与总燃料量的比值；

获取当前所述锅炉燃烧系统的氧量输入值；

获取当前所述锅炉燃烧系统的氧量预设值，其中，所述氧量预设值由锅炉负荷的函数自动给定；

根据所述氧量输入值与所述氧量预设值的关系确定扰动风量的扰动方向，其中，所述扰动方向表征所述扰动风量的增加或减小；

根据所述扰动方向逐渐改变所述扰动风量直至达到所述锅炉燃烧系统的锅炉燃烧效率极大值；

根据所述锅炉燃烧效率极大值获取氧量最佳值；

根据所述氧量最佳值获取风煤比最佳值；

计算所述风煤比最佳值与所述总煤料量的乘积以获取总风量目标值。

优选的，所述获取当前所述锅炉燃烧系统的锅炉燃烧效率输入值具体包括：

获取所述锅炉燃烧系统的输入能量；

获取所述锅炉燃烧系统的输出能量；

通过所述输出能量与所述输入能量的比值获取所述锅炉燃烧系统的锅炉燃烧效率输入值。

优选的，所述方法还包括：

设定所述锅炉燃烧系统的工作方式。

优选的，所述方法还包括：

确定所述扰动风量的步长设定值；

确定所述扰动风量改变的步时设定值。

优选的，所述根据所述氧量输入值与所述氧量预设值的关系确定扰动风量的扰动方向具体包括：

判断所述氧量输入值是否高于所述氧量预设值；

当所述氧量输入值高于所述氧量预设值时，则确定所述扰动方向的初始方向为减小的方向；

当所述氧量输入值低于所述氧量预设值时，则确定所述扰动方向的初始方向为增加的方向；

根据所述扰动风量的步长设定值和所述扰动方向的初始方向增加或减小所述扰动风量；

当达到所述步时设定值时，判断所述锅炉燃烧效率输入值是否增加；

如果是，则确定所述扰动风量的初始方向正确，则所述扰动方向与所述扰动方向的初始方向相同；

如果否，则确定所述扰动风量的初始方向错误，则所述扰动方向与所述扰动方向的初始方向相反。

优选的，当所述扰动风量的初始方向为增加的方向时，所述根据所述扰动方向逐渐改变所述扰动风量直至达到所述锅炉燃烧系统的锅炉燃烧效率极大值具体包括：

根据所述步长设定值增加所述扰动风量，根据所述步时设定值获取锅炉燃烧系统的燃烧效率值，直到达到所述锅炉燃烧系统的锅炉燃烧效率极大值；

当所述扰动风量的初始方向为减小的方向时，所述根据所述扰动方向逐渐改变所述扰动风量直至达到所述锅炉燃烧系统的锅炉燃烧效率极大值具体包括：

根据所述步长设定值减小所述扰动风量，根据所述步时设定值获取所述锅炉燃烧系统的燃烧效率值，直到达到所述锅炉燃烧系统的锅炉燃烧效率极大值。

优选的，还包括：

输出所述步长设定值的累积值；

输出每一步扰动开始至扰动结束的剩余时间；

输出确定锅炉燃烧系统的总风量的过程的总执行时间；

输出确定锅炉燃烧系统的总风量的总执行步数。

优选的，还包括：

暂停所述逐渐改变所述扰动风量或停止所述逐渐改变所述扰动风量。

优选的，还包括：

输出所述氧量最佳值；

输出所述总风量目标值。

优选的，还包括：

当所述确定锅炉燃烧系统的总风量的方法在进行过程中时，显示优化进行信号；

当所述确定锅炉燃烧系统的总风量的方法暂停时，显示优化暂停信号；

当所述确定锅炉燃烧系统的总风量的方法结束时，显示优化成功信号。

本发明所提供的确定锅炉燃烧系统的总风量的方法，首先获取当前所述锅炉燃烧系统的锅炉燃烧效率输入值和风煤比初始值，根据氧量输入值与氧量预设值的关系确定扰动风量的扰动方向，待确定了扰动风量的扰动方向后逐渐改变扰动风量，直至达到锅炉燃烧系统的锅炉燃烧效率极大值。通过锅炉燃烧效率极大值获取氧量最佳值进而获取风煤比最佳值，然后计算风煤比最佳值与总煤料量的乘积从而获取总风量目标值，使得锅炉燃烧系统以优化后的总风量目标值进行运行，提高锅炉燃烧效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种确定锅炉燃烧系统的总风量的方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。

本发明的核心是提供一种确定锅炉燃烧系统的总风量的方法。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1为本发明提供的一种确定锅炉燃烧系统的总风量的方法的流程图。确定锅炉燃烧系统的总风量的方法包括：

S10：获取当前所述锅炉燃烧系统的锅炉燃烧效率输入值。

S11：获取当前所述锅炉燃烧系统的风煤比初始值，其中所述风煤比初始值为总风量初始值与总燃料量的比值。

S12：获取当前所述锅炉燃烧系统的氧量输入值。

S13：获取当前所述锅炉燃烧系统的氧量预设值，其中，所述氧量预设值由锅炉负荷的函数自动给定。

S14：根据所述氧量输入值与所述氧量预设值的关系确定扰动风量的扰动方向。

其中，所述扰动方向表征所述扰动风量的增加或减小。

S15：根据所述扰动方向逐渐改变所述扰动风量直至达到所述锅炉燃烧系统的锅炉燃烧效率极大值。

S16：根据所述锅炉燃烧效率极大值获取氧量最佳值。

S17：根据所述氧量最佳值获取风煤比最佳值。

S18：计算风煤比最佳值与所述总煤料量的乘积以获取总风量目标值。

在具体实施中，在开始之前，首先通过计算从而获取锅炉燃烧系统的锅炉燃烧效率输入值、风煤比初始值以及氧量输入值，同时需要预先设定氧量预设值。其中，氧量预设值由锅炉负荷的函数自动给定。然后根据氧量输入值和氧量预设值的关系确定扰动风量的扰动方向，待确定了扰动方向后，逐渐改变扰动风量直到达到锅炉燃烧效率极大值。通常情况下，确定了扰动方向后，根据该方向逐渐改变扰动风量，锅炉燃烧效率值会逐渐增大，但增大到一定值后，如果继续改变扰动风量则锅炉燃烧效率值会逐渐减小，因此在该过程中，存在一个扰动风量，该扰动风量使得锅炉燃烧效率达到极大值，即达到锅炉燃烧效率极大值。根据得到的锅炉燃烧效率极大值获取氧量最佳值，进而获取对应的风煤比值，即风煤比最佳值，通过计算风煤比最佳值与总煤料量的乘积以获取总风量目标值。锅炉燃烧系统以优化后的总风量目标值进行运行，提高锅炉燃烧效率。

本实施例提供的确定锅炉燃烧系统的总风量的方法，首先获取当前所述锅炉燃烧系统的锅炉燃烧效率输入值和风煤比初始值，根据氧量输入值与氧量预设值的关系确定扰动风量的扰动方向，待确定了扰动风量的扰动方向后逐渐改变扰动风量，直至达到锅炉燃烧系统的锅炉燃烧效率极大值。通过锅炉燃烧效率极大值获取氧量最佳值进而获取风煤比最佳值，然后计算风煤比最佳值与总煤料量的乘积从而获取总风量目标值，使得锅炉燃烧系统以优化后的总风量目标值进行运行，提高锅炉燃烧效率。

作为一种优选的实施方式，所述获取当前所述锅炉燃烧系统的锅炉燃烧效率输入值具体包括：

获取所述锅炉燃烧系统的输入能量；

获取所述锅炉燃烧系统的输出能量；

通过所述输出能量与所述输入能量的比值获取所述锅炉燃烧系统的锅炉燃烧效率输入值。

在具体实施中，首先获取锅炉燃烧效率输入值包括获取输入能量和输出能量，再通过将输出能量除以输入能量就可以获取锅炉燃烧效率输入值。其中，输入能量包括燃料量、辅机电能以及热给水等；输出能量可以通过蒸汽量多少来计算。

作为一种优选的实施方式，所述方法还包括：

设定所述锅炉燃烧系统的工作方式。

在实际应用中，煤种有可能不同，因此需要对锅炉燃烧系统设定不同的工作方式，本发明提供三种工作方式，但并限于这三种。

工作方式一：

当设定锅炉燃烧系统的工作方式为该种工作方式时，锅炉燃烧系统能够通过本发明提供的方法自动确定当前煤种对应的风煤比最佳值，进而获取所述总风量目标值。

工作方式二：

当设定锅炉燃烧系统的工作方式为该种工作方式时，如果煤种发生变化，则锅炉燃烧系统能够自动确定变化后的煤种对应的新的风煤比最佳值，进而获取新的总风量目标值。

工作方式三：

当煤种发生变化时，根据实际需求也可以手动触发以确定变化后的煤种对应的新的风煤比最佳值，进而获取新的总风量目标值。

作为一种优选的实施方式，所述方法还包括：

确定所述扰动风量的步长设定值；

确定所述扰动风量改变的步时设定值。

在本申请中，扰动风量的步长设定值指的是每次给定扰动风量的大小，如果步长设定值过大或者过小都不利于快速确定锅炉燃烧效率极大值，因此，在具体应用中，需要根据实际情况选择合适的步长设定值。

作为一种优选的实施方式，所述根据所述氧量输入值与所述氧量预设值的关系确定扰动风量的扰动方向具体包括：

判断所述氧量输入值是否高于所述氧量预设值；

当所述氧量输入值高于所述氧量预设值时，则确定所述扰动方向的初始方向为减小的方向；

当所述氧量输入值低于所述氧量预设值时，则确定所述扰动方向的初始方向为增加的方向；

根据所述扰动风量的步长设定值和所述扰动方向的初始方向增加或减小所述扰动风量；

当达到所述步时设定值时，判断所述锅炉燃烧效率输入值是否增加；

如果是，则确定所述扰动风量的初始方向正确，则所述扰动方向与所述扰动方向的初始方向相同；

如果否，则确定所述扰动风量的初始方向错误，则所述扰动方向与所述扰动方向的初始方向相反。

在具体实施中，扰动方向的确定需要分2步，首先是确定扰动方向的初始方向，然后判断该初始方向是否正确。

其中，确定扰动方向的初始方向是根据氧量输入值和氧量预设值的关系，即当所述氧量输入值高于所述氧量预设值时，则确定所述扰动方向的初始方向为减小的方向；当所述氧量输入值低于所述氧量预设值时，则确定所述扰动方向的初始方向为增加的方向。

确定扰动方向的初始方向是否正确是通过锅炉燃烧效率输入值是否增加来判断的，即当达到所述步时设定值时，判断所述锅炉燃烧效率输入值是否增加；如果是，则确定所述扰动风量的初始方向正确，则所述扰动方向与所述扰动方向的初始方向相同；如果否，则确定所述扰动风量的初始方向错误，则所述扰动方向与所述扰动方向的初始方向相反。

作为一种优选的实施方式，当所述扰动风量的初始方向为增加的方向时，所述根据所述扰动方向逐渐改变所述扰动风量直至达到所述锅炉燃烧系统的锅炉燃烧效率极大值具体包括：

根据所述步长设定值增加所述扰动风量，根据所述步时设定值获取锅炉燃烧系统的燃烧效率值，直到达到所述锅炉燃烧系统的锅炉燃烧效率极大值；

当所述扰动风量的初始方向为减小的方向时，所述根据所述扰动方向逐渐改变所述扰动风量直至达到所述锅炉燃烧系统的锅炉燃烧效率极大值具体包括：

根据所述步长设定值减小所述扰动风量，根据所述步时设定值获取所述锅炉燃烧系统的燃烧效率值，直到达到所述锅炉燃烧系统的锅炉燃烧效率极大值。

当确定了扰动方向后，则按照扰动方向增加或者减小扰动风量，如果扰动方向是增加的方向，则根据步长设定值增加扰动风量，在该过程中，锅炉燃烧效率值在逐渐增大，当达到所述锅炉燃烧系统的锅炉燃烧效率极大值，此时，如果再增加扰动风量则锅炉燃烧效率值就会变小。如果扰动方向是减小的方向，则根据步长设定值较小扰动风量，在该过程中，锅炉燃烧效率值在逐渐增大，当达到所述锅炉燃烧系统的锅炉燃烧效率极大值，此时，如果再减小扰动风量则锅炉燃烧效率值就会变小。依据上述步骤就可以确定锅炉燃烧效率极大值。

作为一种优选的实施方式，所述方法还包括：

输出所述步长设定值的累积值；

输出每一步扰动开始至扰动结束的剩余时间；

输出确定锅炉燃烧系统的总风量的过程的总执行时间；

输出确定锅炉燃烧系统的总风量的总执行步数。

为了记录整个过程，以便后续查看，还可以输出步长设定值的累积值、每一步扰动开始至扰动结束的剩余时间、确定锅炉燃烧系统的总风量的过程的总执行时间以及确定锅炉燃烧系统的总风量的总执行步数。

需要说明的是，输出上述参数只是其中一部分，并不代表只能输出这些参数。

作为一种优选的实施方式，所述方法还包括：

暂停所述逐渐改变所述扰动风量或停止所述逐渐改变所述扰动风量。

在具体实施中，可能遇到紧急情况，需要停止锅炉燃烧系统的所有动作，如果正在执行，则可以选择暂停所述逐渐改变所述扰动风量或停止所述逐渐改变所述扰动风量以暂停或者停止优化过程。

作为一种优选的实施方式，所述方法还包括：

输出所述氧量最佳值；

输出所述总风量目标值。

为了方便后续查看，可以输出氧量最佳值和总风量目标值。

作为一种优选的实施方式，所述方法还包括：

当所述确定锅炉燃烧系统的总风量的方法在进行过程中时，显示优化进行信号；

当所述确定锅炉燃烧系统的总风量的方法暂停时，显示优化暂停信号；

当所述确定锅炉燃烧系统的总风量的方法结束时，显示优化成功信号。

为了能够实时掌握整个过程，因此，当确定锅炉燃烧系统的总风量的方法在进行过程中时，显示优化进行信号；当所述确定锅炉燃烧系统的总风量的方法暂停时，显示优化暂停信号；当所述确定锅炉燃烧系统的总风量的方法结束时，显示优化成功信号。

以上对本发明所提供的定锅炉燃烧系统的总风量的方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种确定锅炉燃烧系统的总风量的方法，其特征在于，包括：

获取当前所述锅炉燃烧系统的锅炉燃烧效率输入值；

获取当前所述锅炉燃烧系统的风煤比初始值，其中所述风煤比初始值为总风量初始值与总燃料量的比值；

获取当前所述锅炉燃烧系统的氧量输入值；

获取当前所述锅炉燃烧系统的氧量预设值，其中，所述氧量预设值由锅炉负荷的函数自动给定；

根据所述氧量输入值与所述氧量预设值的关系确定扰动风量的扰动方向，其中，所述扰动方向表征所述扰动风量的增加或减小；

根据所述扰动方向逐渐改变所述扰动风量直至达到所述锅炉燃烧系统的锅炉燃烧效率极大值；

根据所述锅炉燃烧效率极大值获取氧量最佳值；

根据所述氧量最佳值获取风煤比最佳值；

计算所述风煤比最佳值与所述总燃料量的乘积以获取总风量目标值；

其中，所述方法还包括：

确定所述扰动风量的步长设定值；

确定所述扰动风量改变的步时设定值；

所述根据所述氧量输入值与所述氧量预设值的关系确定扰动风量的扰动方向具体包括：

判断所述氧量输入值是否高于所述氧量预设值；

当所述氧量输入值高于所述氧量预设值时，则确定所述扰动方向的初始方向为减小的方向；

当所述氧量输入值低于所述氧量预设值时，则确定所述扰动方向的初始方向为增加的方向；

根据所述扰动风量的步长设定值和所述扰动方向的初始方向增加或减小所述扰动风量；

当达到所述步时设定值时，判断所述锅炉燃烧效率输入值是否增加；

如果是，则确定所述扰动风量的初始方向正确，则所述扰动方向与所述扰动方向的初始方向相同；

如果否，则确定所述扰动风量的初始方向错误，则所述扰动方向与所述扰动方向的初始方向相反。

2.根据权利要求1所述的确定锅炉燃烧系统的总风量的方法，其特征在于，所述获取当前所述锅炉燃烧系统的锅炉燃烧效率输入值具体包括：

获取所述锅炉燃烧系统的输入能量；

获取所述锅炉燃烧系统的输出能量；

通过所述输出能量与所述输入能量的比值获取所述锅炉燃烧系统的锅炉燃烧效率输入值。

3.根据权利要求1所述的确定锅炉燃烧系统的总风量的方法，其特征在于，所述方法还包括：

设定所述锅炉燃烧系统的工作方式。

4.根据权利要求1所述的确定锅炉燃烧系统的总风量的方法，其特征在于，当所述扰动风量的初始方向为增加的方向时，所述根据所述扰动方向逐渐改变所述扰动风量直至达到所述锅炉燃烧系统的锅炉燃烧效率极大值具体包括：

根据所述步长设定值增加所述扰动风量，根据所述步时设定值获取锅炉燃烧系统的燃烧效率值，直到达到所述锅炉燃烧系统的锅炉燃烧效率极大值；

当所述扰动风量的初始方向为减小的方向时，所述根据所述扰动方向逐渐改变所述扰动风量直至达到所述锅炉燃烧系统的锅炉燃烧效率极大值具体包括：

根据所述步长设定值减小所述扰动风量，根据所述步时设定值获取所述锅炉燃烧系统的燃烧效率值，直到达到所述锅炉燃烧系统的锅炉燃烧效率极大值。

5.根据权利要求1所述的确定锅炉燃烧系统的总风量的方法，其特征在于，还包括：

输出所述步长设定值的累积值；

输出每一步扰动开始至扰动结束的剩余时间；

输出确定锅炉燃烧系统的总风量的过程的总执行时间；

输出确定锅炉燃烧系统的总风量的总执行步数。

6.根据权利要求1所述的确定锅炉燃烧系统的总风量的方法，其特征在于，还包括：

暂停所述逐渐改变所述扰动风量或停止所述逐渐改变所述扰动风量。

7.根据权利要求1所述的确定锅炉燃烧系统的总风量的方法，其特征在于，还包括：

输出所述氧量最佳值；

输出所述总风量目标值。

8.根据权利要求1所述的确定锅炉燃烧系统的总风量的方法，其特征在于，还包括：

当所述确定锅炉燃烧系统的总风量的方法在进行过程中时，显示优化进行信号；

当所述确定锅炉燃烧系统的总风量的方法暂停时，显示优化暂停信号；

当所述确定锅炉燃烧系统的总风量的方法结束时，显示优化成功信号。