JPH05279980A - Apparatus for controlling recovery boiler - Google Patents

Apparatus for controlling recovery boiler

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JPH05279980A
JPH05279980A JP7694292A JP7694292A JPH05279980A JP H05279980 A JPH05279980 A JP H05279980A JP 7694292 A JP7694292 A JP 7694292A JP 7694292 A JP7694292 A JP 7694292A JP H05279980 A JPH05279980 A JP H05279980A
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JP
Japan
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learning
neural network
evaluation
real line
operation mode
Prior art date
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Application number
JP7694292A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazutaro Shinohara
和太郎 篠原
Shinji Hayashi
真司 林
Nobuyuki Ozaki
信之 尾崎
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Publication of JPH05279980A publication Critical patent/JPH05279980A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide an apparatus for controlling a recovery boiler and capable of realizing completely automated operation of the boiler. CONSTITUTION:The image information obtained from a combustion furnace is analyzed by a neural network 22 for real-line analysis to recognize the patterns of the char bed form deposited on the bottom of the furnace and the distribution of the suspension at the upper part of the furnace. The recognition information is inputted together with a black liquor flow rate signal and an exhaust gas concentration signal into a preset value varying part 30, in which the preset values of the black liquor temperature and the amount of combustion air are varied based on a fuzzy inference to approach the optimum operation condition. Separately, the apparatus is provided with an automatic operation controlling part 35 to inspect the image information and the recognition information of the neural net work for real line, to switch the operation mode according to the command inputted by an operator and to perform the learning operation by a data storage part 37 for learning and estimation, a neural network 38 for learning and estimation and a learning and estimation managing part 39.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、紙パルププラントの動
力設備である回収ボイラを制御する制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for controlling a recovery boiler which is a power plant of a pulp and paper plant.

【0002】[0002]

【従来の技術】周知のように、紙パルプ製造プロセスで
は、蒸解過程において黒液(蒸解廃液)が発生する。こ
の黒液には可燃成分(原木の有機成分)が含まれてお
り、しかも蒸解過程において用いた貴重な薬品(苛性ソ
ーダ)も含まれている。このようなことから、紙パルプ
プラントでは、通常、黒液を回収ボイラに導いて燃焼さ
せ、この燃焼によって得られた熱エネルギで所内発電用
等の蒸気を得るとともに含有薬品を回収するようにして
いる。図12には、このような回収ボイラの概略構成が
示されている。
2. Description of the Related Art As is well known, in a paper pulp manufacturing process, black liquor (cooking waste liquor) is generated in the cooking process. This black liquor contains combustible components (organic components of raw wood) and also valuable chemicals (caustic soda) used in the cooking process. Therefore, in a pulp and paper plant, normally, the black liquor is guided to a recovery boiler and burned, and the thermal energy obtained by this combustion is used to obtain steam for on-site power generation and to recover the contained chemicals. There is. FIG. 12 shows a schematic configuration of such a recovery boiler.

【0003】黒液は黒液ガン1から燃焼炉2内に噴霧さ
れ、黒液の堆積物であるチャーベット3の直上4の付近
で乾燥し、発火しながらチャーベット3に着床する。燃
焼に必要な空気は送風装置5から一次低空気流1L,一
次高空気流1H,二次低空気流2L,二次高空気流2H
として与えられる。
The black liquor is sprayed into the combustion furnace 2 from the black liquor gun 1, is dried in the vicinity of 4 directly above the charvet 3, which is a deposit of black liquor, and lands on the charvet 3 while igniting. The air required for combustion is the primary low air flow 1L, the primary high air flow 1H, the secondary low air flow 2L, and the secondary high air flow 2H from the blower 5.
Given as.

【0004】チャーベット3において還元反応が進むに
したがって回収タンク6に薬品7が還元物として回収さ
れる。一方、燃焼によって生じた高温ガスは、熱交換器
8〜11を通過し、これら熱交換器内を通流している水
12と熱交換する。そして、熱交換器を通過したガスは
排出口13から排出される。また、熱交換によって発生
した蒸気14は、図示しないタービン等へと導かれる。
このような回収ボイラの運転に際しては以下の3点に注
意する必要がある。
As the reduction reaction progresses in the charbet 3, the chemical 7 is recovered in the recovery tank 6 as a reduced product. On the other hand, the high temperature gas generated by the combustion passes through the heat exchangers 8 to 11 and exchanges heat with the water 12 flowing in these heat exchangers. Then, the gas that has passed through the heat exchanger is discharged from the discharge port 13. Further, the steam 14 generated by the heat exchange is guided to a turbine or the like (not shown).
When operating such a recovery boiler, it is necessary to pay attention to the following three points.

【0005】(1) 薬品7の回収率は、チャーベット3の
山の形状に大きく左右される。すなわち、形状がよいほ
ど高い回収率が得られる。したがって、何等かの手段で
チャーベット3の山形状を常によくする必要がある。
(1) The recovery rate of the chemical 7 largely depends on the shape of the pile of the charbed 3. That is, the better the shape, the higher the recovery rate obtained. Therefore, it is necessary to always improve the mountain shape of the charbed 3 by some means.

【0006】(2) 直上4の付近で浮遊している黒液が燃
焼ガスと一緒に上昇して熱交換器に付着すると、熱交換
効率が著しく低下する。また、最悪の場合にはダストト
ラブルとなり、ボイラを停止させなければならない。し
たがって、浮遊状態を極力避ける必要がある。 (3) 環境問題の立場から排ガス中に含まれるSO2 ,N
Oxの量を基準値以下に抑える必要がある。
(2) When the black liquor floating near the area directly above 4 rises together with the combustion gas and adheres to the heat exchanger, the heat exchange efficiency is significantly reduced. In the worst case, a dust trouble will occur and the boiler must be stopped. Therefore, it is necessary to avoid the floating state as much as possible. (3) SO 2 and N contained in exhaust gas from the standpoint of environmental problems
It is necessary to keep the amount of Ox below the reference value.

【0007】このような点を考慮に入れ、上述した回収
ボイラの運転に当たっては、排ガス成分の濃度および黒
液の流量を濃度測定器15および流量計16で測定する
とともにチャーベット3の山形状および燃焼炉2の上部
空間の浮遊物をITVカメラ17a,17bで撮影し、
これらの情報を基にしてオペレータが長い間の経験を生
かし、濃度測定器15で測定された値が基準値以下で、
かつチャーベット3の山形状が最も良く、しかも燃焼炉
2の上部空間の浮遊物が最も少なくなるように送風装置
5および黒液温度調整器16をマニュアルで制御する方
式が採用されている。
Taking these points into consideration, in the operation of the recovery boiler described above, the concentration of the exhaust gas component and the flow rate of the black liquor are measured by the concentration measuring device 15 and the flow meter 16, and the mountain shape of the charbed 3 and The suspended matter in the upper space of the combustion furnace 2 is photographed by the ITV cameras 17a and 17b,
Based on these information, the operator makes full use of his experience for a long time, and the value measured by the concentration measuring device 15 is below the reference value,
In addition, a method of manually controlling the blower 5 and the black liquor temperature regulator 16 is adopted so that the peak shape of the charbet 3 is the best and the suspended matter in the upper space of the combustion furnace 2 is minimized.

【0008】しかしながら、このような制御方式では、
オペレータの勘だけを頼りとしているので、常に最適な
制御を行うことができず、しかも多大の労力を必要とす
る問題があった。
However, in such a control system,
Since it depends only on the intuition of the operator, there is a problem that it is not possible to always carry out optimal control and a great deal of labor is required.

【0009】このような不具合を解消するために最近で
は、ニューラルネットワークとファジイ推論とを組合わ
せて回収ボイラの制御を完全自動化しようとする提案が
なされている。しかし、この提案されているものも完全
なものではなく、実系統に組込むには不十分であった。
In order to solve such a problem, recently, a proposal has been made to combine a neural network and fuzzy inference to completely automate the control of the recovery boiler. However, this proposal was not perfect, and it was insufficient to integrate it into the actual system.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、ニュ
ーラルネットワークとファジイ推論とを組合わせて制御
を完全自動化できるとともに、実系統に即した運用を図
れる回収ボイラ制御装置を提供することを目的としてい
る。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a recovery boiler control device capable of fully automating the control by combining a neural network and fuzzy inference and operating in accordance with an actual system. There is.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る制御装置では、燃焼炉内の画像情報を
得る手段を設け、この手段によって得られた画像情報を
分析して炉内底部に堆積しているチャーベットの形状お
よび炉内上部の浮遊物分布が複数のパターンのうちのど
のパターンに属しているかを認識して出力する実ライン
用ニューラルネットワークを設けている。この実ライン
用ニューラルネットワークの認識情報と黒液流量情報と
排ガス濃度情報とを入力してファジイ推論に基いて最適
な運転に近付け得る値に黒液温度および燃焼用空気量の
設定値を変更する設定値変更手段を設けている。一方、
実ライン用ニューラルネットワークで得られた認識情報
を設定値変更手段に導入して運転する自動運転モードと
画像情報に基いてマニュアルで設定値変更手段に認識情
報を与える手動運転モードとに切換える運転モード切換
手段を設けている。また、手動運転モードで運転してい
るときに入力された画像情報とそのときにオペレータが
与えた認識情報とを記憶する学習・評価用データ記憶手
段と、実ライン用と同じ構成の学習・評価用ニューラル
ネットワークと、学習・評価用データ記憶手段に記憶さ
れているデータを学習・評価用ニューラルネットワーク
に導入して学習させ、学習結果である結合重みを実ライ
ン用ニューラルネットワークに転写する学習・評価管理
手段と、少なくとも画像情報と実ライン用ニューラルネ
ットワークの認識情報とを監視する機能およびオペレー
タからの要求に応えて運転モード切換手段、学習・評価
用データ記憶手段、学習・評価管理手段の動作を管理す
る運転管理手段とを設けている。
In order to achieve the above object, the control device according to the present invention is provided with a means for obtaining image information in the combustion furnace, and the image information obtained by this means is analyzed to make a furnace. A real line neural network is provided which recognizes and outputs to which pattern among a plurality of patterns the shape of the charbed deposited on the inner bottom and the distribution of suspended matter in the upper part of the furnace belong. By inputting the recognition information of this real line neural network, the black liquor flow rate information and the exhaust gas concentration information, the set values of the black liquor temperature and the combustion air amount are changed to values that can approach the optimum operation based on fuzzy inference. A setting value changing means is provided. on the other hand,
An operation mode in which the recognition information obtained by the neural network for a real line is introduced into the set value changing means for operation and a manual operation mode in which the recognition information is manually given to the set value changing means based on image information is switched to the operation mode. A switching means is provided. Further, learning / evaluation data storage means for storing the image information input while operating in the manual operation mode and the recognition information given by the operator at that time, and the learning / evaluation having the same configuration as for the real line. Learning / evaluation in which the data stored in the learning / evaluation data storage means is introduced into the learning / evaluation neural network for learning, and the connection weights as learning results are transferred to the real line neural network. The management means, the function of monitoring at least the image information and the recognition information of the real line neural network, and the operation of the operation mode switching means, the learning / evaluation data storage means, and the learning / evaluation management means in response to a request from the operator. The operation management means for managing is provided.

【0012】[0012]

【作用】自動運転モードと手動運転モードとに切換える
運転モード切換手段を設けているので、万一画像情報処
理系や実ライン用ニューラルネットワークに不具合が生
じても直ちに手動運転モードに切換えて運転を継続でき
る。また、手動運転モードに切換え、そのときの入出力
データを学習・評価用データ記憶手段に取込み、このデ
ータを使って学習・評価用ニューラルネットワークに学
習させ、学習結果である結合重みを実ライン用ニューラ
ルネットワークに転写することができるので、経験を積
んだオペレータが制御している場合と同じような制御を
自動的に行わせることができる。
[Function] Since the operation mode switching means for switching between the automatic operation mode and the manual operation mode is provided, even if a problem occurs in the image information processing system or the real line neural network, the operation is immediately switched to the manual operation mode. I can continue. Also, the operation mode is switched to the manual operation mode, the input / output data at that time is taken into the learning / evaluation data storage means, and the learning / evaluation neural network is made to learn by using this data, and the connection weight as the learning result is used for the real line. Since it can be transferred to a neural network, the same control as when an experienced operator controls it can be performed automatically.

【0013】[0013]

【実施例】以下、図面を参照しながら実施例を説明す
る。図1には本発明の一実施例に係る制御装置が示され
ている。
Embodiments will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a control device according to an embodiment of the present invention.

【0014】この制御装置では、図12に示したITV
17a,17bで得られた画像情報Aa,Abを前処理
部21に導入し、この前処理部21において輪郭抽出、
ノイズ低減処理などを施した後に実ライン用ニューラル
ネットワーク22に導入している。
In this control device, the ITV shown in FIG.
The image information Aa and Ab obtained by 17a and 17b are introduced into the pre-processing unit 21, and the pre-processing unit 21 extracts the contour,
It is introduced into the real line neural network 22 after being subjected to noise reduction processing.

【0015】実ライン用ニューラルネットワーク22
は、チャーベット3の山形状を判定する系統と、燃焼炉
2内の上部における浮遊物分布を判定する系統との2系
統で構成されている。チャーベット3の山形状を判定す
る系統22aは図2に示すように、入力層23と、中間
層24と、出力層25とを備えている。そして、前処理
部21で処理されたチャーベット3の山形状を示す輪郭
データAaaを入力層23に導入し、この輪郭がどのパ
ターンに属するかを分析し、その分析結果を出力層25
から“0”、“1”の組合せで出力するように構成され
ている。この例では図3(a) 〜(g) に示すように、7つ
の基準パターンが予め決められており、これらのどのパ
ターンに属するかを判定している。なお、回収ボイラに
おいて、薬品の回収率を最も高くできるパターンは図3
(a) に示すパターンである。
Real line neural network 22
Is composed of two systems, a system for determining the mountain shape of the charbet 3 and a system for determining the suspended matter distribution in the upper part of the combustion furnace 2. The system 22a for determining the mountain shape of the charbed 3 includes an input layer 23, an intermediate layer 24, and an output layer 25, as shown in FIG. Then, the contour data Aaa indicating the mountain shape of the charbed 3 processed by the preprocessing unit 21 is introduced into the input layer 23, which pattern the contour belongs to is analyzed, and the analysis result is output layer 25.
To "0" and "1" in combination. In this example, as shown in FIGS. 3 (a) to 3 (g), seven reference patterns are predetermined and it is determined which of these patterns they belong to. In the recovery boiler, the pattern that can maximize the recovery rate of chemicals is shown in Fig. 3.
This is the pattern shown in (a).

【0016】燃焼炉2内の上部における浮遊物分布を判
定する系統22bも図4に示すように、入力層26と、
中間層27と、出力層28とを備えている.そして、前
処理部21で処理された浮遊物の分布状態を示す画像デ
ータSbbを入力層26に導入し、浮遊物の分布状態が
どのパターンに属するかを分析し、その分析結果を出力
層28から“0”、“1”の組合せで出力するように構
成されている。この例では図5(a) 〜(c) に示すよう
に、3つの基準パターンが予め決められており、これら
のどのパターンに属するかを判定している。なお、回収
ボイラにおいて、熱交換器の交換効率を最も高くできる
パターンは、図5(a) に示すパターンである。
As shown in FIG. 4, the system 22b for determining the distribution of suspended solids in the upper part of the combustion furnace 2 has an input layer 26,
The intermediate layer 27 and the output layer 28 are provided. Then, the image data Sbb indicating the distribution state of the floating matter processed by the preprocessing unit 21 is introduced into the input layer 26, which pattern the distribution state of the floating matter belongs to is analyzed, and the analysis result is output layer 28. To "0" and "1" in combination. In this example, as shown in FIGS. 5 (a) to 5 (c), three reference patterns are predetermined, and it is determined which of these patterns belongs. In the recovery boiler, the pattern that can maximize the exchange efficiency of the heat exchanger is the pattern shown in Fig. 5 (a).

【0017】実ライン用ニューラルネットワーク22の
出力である認識情報Ba,Bbは切換スイッチ29を介
して設定値変更部30に与えられる。この設定値変更部
30は、図6に示すように、ファジイ推論部31と空気
流量設定部32とで構成されている。
The recognition information Ba, Bb output from the real line neural network 22 is given to the set value changing unit 30 via the changeover switch 29. As shown in FIG. 6, the set value changing unit 30 includes a fuzzy inference unit 31 and an air flow rate setting unit 32.

【0018】ファジイ推論部31は、認識情報Ba,B
bと、図12に示した濃度測定器15で測定されたSO
2 ,NOxを示す濃度信号と、パラメータ調整器33か
らの調整信号Pとを導入し、SO2 ,NOxの濃度が基
準値以下で、薬品回収率を最も高くでき、しかも熱交換
効率を最も高くできる空気流量配分の設定値Xおよび黒
液温度の設定値Yを算出する。そして、設定値Xは空気
流量設定部32に与えられる。
The fuzzy inference unit 31 recognizes the recognition information Ba, B.
b and SO measured by the concentration measuring device 15 shown in FIG.
2 , the concentration signal indicating NOx and the adjustment signal P from the parameter adjuster 33 are introduced, the concentration of SO 2 , NOx is below the reference value, the chemical recovery rate can be maximized, and the heat exchange efficiency can be maximized. A possible set value X of air flow distribution and a set value Y of black liquor temperature are calculated. Then, the set value X is given to the air flow rate setting unit 32.

【0019】この空気流量設定部32は、設定値Xと流
量計16で測定されて黒液流量信号Fとを導入して図1
2に示した送風装置5から送風される一次低空気流1
L,一次高空気流1H,二次低空気流2L,二次高空気
流2Hの流量を決定する。このようにして決定された流
量設定信号および黒液温度設定信号は、切換スイッチ3
4を介して図12に示した送風装置5および黒液温度調
整器18に与えられる。
The air flow rate setting unit 32 introduces the set value X and the black liquor flow rate signal F measured by the flow meter 16 to obtain the flow rate shown in FIG.
Primary low air flow 1 blown from the blower 5 shown in FIG.
The flow rates of L, primary high air flow 1H, secondary low air flow 2L, and secondary high air flow 2H are determined. The flow rate setting signal and the black liquor temperature setting signal determined in this way are transferred to the changeover switch 3
4 to the blower 5 and the black liquor temperature adjuster 18 shown in FIG.

【0020】一方、図1中35は自動運転管理部を示
し、36はオペレータの管理下におかれているコンソー
ルを示し、37は学習・評価用記憶部を示し、38は実
ライン用ニューラルネットワーク22と同じ構成の学習
・評価用ニューラルネットワークを示し、39は学習・
評価管理部を示している。
On the other hand, reference numeral 35 in FIG. 1 denotes an automatic operation management unit, 36 denotes a console under the control of an operator, 37 denotes a learning / evaluation storage unit, and 38 denotes a real line neural network. 22 shows a learning / evaluation neural network having the same configuration as that of 22, where 39 is a learning / evaluation neural network.
The evaluation management part is shown.

【0021】自動運転管理部35は、画像情報Aa,A
bの監視、前処理部21によって処理された画像データ
の監視、実ライン用ニューラルネットワーク22の認識
情報Ba,Bbの監視、オペレータからの要求に応えて
スイッチ29,34をコンソール36側、つまり自動運
転モードから手動運転モードへの切換制御、オペレータ
からの要求に応えて学習・評価用データ記憶部37への
入出力情報の記憶(消去)制御、学習・評価管理部39
への動作指令等を行うもので、具体的には後述の如く動
作する。なお、図1中40,41,42は、自動運転管
理部35からの指令で動作するスイッチを示している。
次に、上記のように構成された制御装置の動作を図7か
ら図11に示す流れ線図を適宜参照しながら説明する。
The automatic driving management unit 35 is provided with the image information Aa, A
b, the image data processed by the preprocessing unit 21, the recognition information Ba and Bb of the real line neural network 22, and the switches 29 and 34 on the console 36 side, that is, automatically in response to a request from the operator. Switching control from the operation mode to the manual operation mode, storage (erasure) control of input / output information in the learning / evaluation data storage unit 37 in response to a request from an operator, learning / evaluation management unit 39
To issue an operation command, etc., and specifically operates as described later. It should be noted that reference numerals 40, 41, and 42 in FIG. 1 denote switches that operate according to a command from the automatic driving management unit 35.
Next, the operation of the control device configured as described above will be described with reference to the flow diagrams shown in FIGS. 7 to 11.

【0022】まず、実ライン用ニューラルネットワーク
22が未学習のとき(f1)には手動運転モードで行われ
る。このとき、自動運転管理部35はオペレータの指示
にしたがって切換スイッチ29をコンソール36側に、
切換スイッチ34を設定値変更部30側に切換える(f
2)。
First, when the real line neural network 22 is not learned (f1), the operation is performed in the manual operation mode. At this time, the automatic driving management unit 35 sets the changeover switch 29 to the console 36 side according to the instruction of the operator.
Switch the changeover switch 34 to the set value changer 30 side (f
2).

【0023】オペレータは自動運転管理部35の表示部
に表示されている現時点のチャーベット3や浮遊物の画
像と前処理部21で処理された後の画像データとを参考
にして認識情報を設定値変更部30に与える。
The operator sets recognition information by referring to the image of the current charbet 3 or floating object displayed on the display section of the automatic operation management section 35 and the image data processed by the preprocessing section 21. It is given to the value changing unit 30.

【0024】この一連の入出力データは、自動運転管理
部35からの指令により学習・評価記憶部37に学習用
教材として記憶保持される(f3)。なお、この学習・評価
記憶部37には評価用の入出力データが予め記憶保持さ
れている。
This series of input / output data is stored and held as learning material in the learning / evaluation storage unit 37 in response to a command from the automatic driving management unit 35 (f3). Input / output data for evaluation is stored in advance in the learning / evaluation storage unit 37.

【0025】十分な数の入出力データが学習・評価記憶
部37に記憶保持されると(f4)、自動運転管理部35は
オペレータに対して学習起動が可能であることを伝える
(f5)。これを受けてオペレータが学習起動を指示すると
(f6)、自動運転管理部35は学習・評価管理部39に対
して学習実行指令を送る。
When a sufficient number of input / output data are stored and held in the learning / evaluation storage unit 37 (f4), the automatic driving management unit 35 notifies the operator that learning can be started.
(f5). In response to this, the operator instructs to start learning.
(f6), the automatic driving management unit 35 sends a learning execution command to the learning / evaluation management unit 39.

【0026】学習・評価管理部39は、学習・評価記憶
部37に記憶されているデータのうちの学習用入力デー
タ(前処理部21の出力)を学習・評価用ニューラルネ
ットワーク38に与え、同時に学習用出力データ(オペ
レータによる認識結果)を教師信号として与えて学習さ
せる。
The learning / evaluation management unit 39 gives the learning input data (output of the preprocessing unit 21) of the data stored in the learning / evaluation storage unit 37 to the learning / evaluation neural network 38, and at the same time. The learning output data (recognition result by the operator) is given as a teacher signal for learning.

【0027】そして、学習が収束すると、学習が終了し
たことを自動運転管理部35へ伝える。これに対して、
自動運転管理部35は、オペレータに学習・評価用ニュ
ーラルネットワーク38の学習結果である結合重みを実
ライン用ニューラルネットワーク22に複写するか、あ
るいは学習・評価用ニューラルネットワーク38の学習
結果の評価を行うか、それとも学習結果をそのまま保留
するか、のいずれかを選択するように指示する(f7)。
When the learning is completed, the fact that the learning is completed is notified to the automatic driving management section 35. On the contrary,
The automatic driving management unit 35 copies the connection weight, which is the learning result of the learning / evaluating neural network 38, to the operator for the real line neural network 22, or evaluates the learning result of the learning / evaluating neural network 38. It is instructed to select either (1) or hold the learning result as it is (f7).

【0028】ここで、オペレータが“保留”を選択した
場合には、学習した結合重みの結果を保持して処理を終
了する(f8)。また、“評価”を選択した場合には、学習
・評価データ記憶部37に保持されている評価用データ
のうちの入力データが学習・評価用ニューラルネットワ
ーク38に与えられ、その認識結果が学習・評価管理部
39を介して入力データ、出力データとともに自動運転
管理部35に順次表示される。
If the operator selects "hold", the result of the learned connection weight is held and the process is terminated (f8). When "evaluation" is selected, the input data of the evaluation data held in the learning / evaluation data storage unit 37 is given to the learning / evaluation neural network 38, and the recognition result is learned / evaluated. It is sequentially displayed on the automatic driving management unit 35 together with the input data and the output data via the evaluation management unit 39.

【0029】オペレータは、その評価結果を参考にして
学習が不十分であれば適宜認識結果の芳しくない評価用
データを学習用データに指定するなどして再学習を指示
したり、評価を中止させたりする(f9,f10,f11)。そし
て、学習が十分であると判断した場合には、“複写”を
選択する(f12) 。“複写”を指示すると、学習・評価管
理部39を通して学習・評価用ニューラルネットワーク
38の結合重みが実ライン用ニューラルネットワーク2
2のそれにコピーされる(f13) 。このコピーが終了する
と、その旨の表示が自動運転管理部35に表示され、自
動運転管理部35の入出力表示は実ライン用ニューラル
ネットワーク22のそれに切換わる。ここまでのステッ
プで初期設定が終了する。
If learning is insufficient with reference to the evaluation result, the operator appropriately instructs the re-learning by stopping the evaluation by designating the evaluation data with poor recognition result as the learning data. Or (f9, f10, f11). If it is determined that the learning is sufficient, "copy" is selected (f12). When "copy" is instructed, the connection weight of the learning / evaluation neural network 38 is changed through the learning / evaluation management unit 39 to the real line neural network 2
It is copied to that of 2 (f13). When this copying is completed, a display to that effect is displayed on the automatic operation management unit 35, and the input / output display of the automatic operation management unit 35 is switched to that of the real line neural network 22. The initial setting is completed by the steps so far.

【0030】次に、オペレータは、実際の前処理結果に
対する実ライン用ニューラルネットワーク22の認識結
果を自動運転管理部35に表示される内容で確認しなが
らその認識能力をチェック(f14) する。認識能力が不十
分であるときには、認識結果の芳しくない入出力データ
を前記と同様に学習・評価用データ記憶部37に記憶保
持させる(f15,f16) 。なお、このとき逆に現在記憶保持
されている学習用データが不適切であるとして消去する
こともできる。この消去を行ってもその分の新たな学習
用データを追加登録すれば、その時点で再学習(f17,f1
8) が可能な状態となる。また、オペレータが一通り実
ライン用ニューラルネットワーク22の認識能力のチェ
ックが終わった時点(f19) で再学習指令を再度、自動運
転管理部35に与えることができる(f20) 。このとき、
自動運転管理部35は、前と同様に、学習・評価管理部
39を通して学習・評価用ニューラルネットワーク38
に再学習指令を与え、その結果を実ライン用ニューラル
ネットワーク22にフィードバックさせる。この「再学
習←→評価用データに対する評価→実データに対する評
価→再学習」というサイクルが必要に応じて繰り返さ
れ、最終的に実ライン用ニューラルネットワーク22が
十分な認識能力を獲得したと判断された段階で、オペレ
ータは自動運転管理部35に対して手動運転モードから
自動運転モードへ切換えるように指示する(f21) 。な
お、ここまでを便宜上運転モードレベル1と呼称する。
Next, the operator checks the recognition result of the real line neural network 22 with respect to the actual pre-processing result while checking the recognition capability (f14) while confirming the content displayed on the automatic operation management unit 35. When the recognition ability is insufficient, the input / output data having a poor recognition result is stored and held in the learning / evaluation data storage unit 37 in the same manner as described above (f15, f16). At this time, conversely, it is possible to delete the learning data currently stored and held as inappropriate. Even if this deletion is performed, if new learning data for that amount is additionally registered, relearning (f17, f1
8) becomes possible. Further, the operator can give the re-learning command again to the automatic operation management unit 35 (f20) at the time when the operator finishes checking the recognition ability of the real line neural network 22 (f19). At this time,
As in the previous case, the automatic driving management unit 35 uses the learning / evaluation management unit 39 to learn / evaluate the neural network 38.
Is given a re-learning command, and the result is fed back to the real line neural network 22. This cycle of “re-learning ← → evaluation of evaluation data → evaluation of actual data → re-learning” is repeated as necessary, and finally it is determined that the real line neural network 22 has acquired sufficient recognition ability. At this stage, the operator instructs the automatic operation management unit 35 to switch from the manual operation mode to the automatic operation mode (f21). Note that the process up to this point is referred to as an operation mode level 1 for convenience.

【0031】自動運転モードへの切換指令により自動運
転管理部35は、切換スイッチ29をコンソール36側
から実ライン用ニューラルネットワーク22側へ切換え
る。したがって、この時点から自動運転モード(運転モ
ードレベル2)に切換わることになる。
In response to a command to switch to the automatic operation mode, the automatic operation management unit 35 switches the changeover switch 29 from the console 36 side to the real line neural network 22 side. Therefore, the automatic operation mode (operation mode level 2) is switched from this point.

【0032】自動運転モードに入ると、前処理部21の
出力である画像データAaa,Bbbを実ライン用ニュ
ーラルネットワーク22がオンラインで認識し、その認
識情報Ba,Bbが切換スイッチ29を介して設定値変
更部30に与えられる。したがって、システムは自立的
に運転されることになる。このとき、画像情報Aa,A
b、前処理された画像データAaa,Bbb、実ライン
用ニューラルネットワーク22の認識情報Ba,Bb
は、自動運転管理部35の表示部を通してオペレータに
示される。したがって、オペレータは実ライン用ニュー
ラルネットワーク22の認識状況を中心に自動運転に変
調がないかどうかをチェックすることができる。
When the automatic operation mode is entered, the real line neural network 22 recognizes the image data Aaa, Bbb output from the preprocessor 21 online, and the recognition information Ba, Bb is set via the changeover switch 29. It is given to the value changing unit 30. Therefore, the system will operate autonomously. At this time, the image information Aa, A
b, preprocessed image data Aaa, Bbb, recognition information Ba, Bb of the real line neural network 22.
Is shown to the operator through the display unit of the automatic driving management unit 35. Therefore, the operator can check whether or not there is any modulation in the automatic driving centering on the recognition status of the real line neural network 22.

【0033】また、自動運転管理部35は、実ライン用
ニューラルネットワーク22の認識結果を監視する機能
を備え、認識状況が不安定のときには、オペレータにア
ラームを発してチェックを促す機能を有している(f22,f
23) 。なお、認識状況が不安定であるか否かを判定する
方法としては、(1) 実ライン用ニューラルネットワーク
22の出力ユニット群のうちの多数のユニットが同様な
レベルの出力を送出している、(2) 適合度の面からみて
相互に類似度の低いパターンに対応する複数の出力ユニ
ットが大きな出力を出している、などの実ライン用ニュ
ーラルネットワーク22の出力状態の検討で行われる。
Further, the automatic operation management unit 35 has a function of monitoring the recognition result of the real line neural network 22, and has a function of issuing an alarm to the operator to prompt a check when the recognition situation is unstable. (F22, f
twenty three) . As a method of determining whether or not the recognition situation is unstable, (1) a large number of units in the output unit group of the real line neural network 22 output the same level of output, (2) The output state of the real line neural network 22 is examined such that a plurality of output units corresponding to patterns having a low degree of similarity with each other in terms of goodness of fit output a large output.

【0034】上記の(1),(2) は第1種、第2種の過誤に
対応するようなもので、(1) の場合は十分な認識・分類
能力が不足しているために分類決定ができていない状態
であり、(2) の場合は認識能力を獲得する学習過程で誤
った分類の可能性が残ってしまった状態にあることを示
している。
The above (1) and (2) correspond to the errors of the first and second types, and in the case of (1), the classification and recognition are insufficient because of insufficient recognition and classification ability. It is a state in which no decision can be made, and in the case of (2), it indicates that there is a possibility that incorrect classification remains in the learning process for acquiring cognitive ability.

【0035】このようなアラーム発生に対して、オペレ
ータは「入出力データ保存要求」を指令して、不安定な
認識結果であると判定された入出力データや画像情報を
学習あるいは評価用として学習・評価用記憶部37に保
持させ、さらに「再学習実行要求」を指令することで実
ライン用ニューラルネットワーク38のコピーである学
習・評価用ニューラルネットワーク37の再学習をオン
ライン認識のバックグラウンドジョブとして行い(f24)
、その学習結果を実ライン用ニューラルネットワーク
22にフィードバックする(すなわち結合重みを置換す
る)ことができる。
In response to the occurrence of such an alarm, the operator issues an "input / output data storage request" to learn the input / output data or image information determined to be an unstable recognition result for learning or evaluation. Re-learning of the learning / evaluation neural network 37, which is a copy of the real-line neural network 38, is stored as a background job for online recognition by holding it in the evaluation storage unit 37 and further issuing a "re-learning execution request". Do (f24)
The learning result can be fed back to the real line neural network 22 (that is, the connection weight can be replaced).

【0036】また、実ライン用ニューラルネットワーク
22の認識状態の悪化がひどく自動運転の継続に問題が
ある場合には、「運転モード切換要求」を指令して(f2
5) 自動運転モードを解除し、手動運転モードに戻した
上で「再学習実行要求」指令による実ライン用ニューラ
ルネットワーク22の再学習を行わせることも可能であ
る。
Further, when the recognition state of the real line neural network 22 is seriously deteriorated and there is a problem in continuing the automatic operation, a "operation mode switching request" is instructed (f2
5) It is also possible to cancel the automatic operation mode, return to the manual operation mode, and then relearn the real line neural network 22 by a "relearning execution request" command.

【0037】自動運転管理部35には設定値変更部30
の出力結果も表示されており、その設定内容に応じて必
要の生じたときには、オペレータはさらに手動運転モー
ド(運転モードレベル0)への切換指令を出すことがで
きる。この指令を受けると、自動運転管理部35は、ス
イッチ34を設定値変更部30側からコンソール36側
へ切換える。したがって、オペレータが直接設定値を与
えるモードで運転することができる。
The automatic operation management unit 35 includes a set value changing unit 30.
Is also displayed, and the operator can further issue a command to switch to the manual operation mode (operation mode level 0) when necessary according to the setting contents. Upon receiving this command, the automatic driving management unit 35 switches the switch 34 from the set value changing unit 30 side to the console 36 side. Therefore, the operator can operate in a mode in which the set value is directly given.

【0038】このような運転モードの切換を含む操作を
背景に実ライン用ニューラルネットワーク22の再学習
を中心とする調整を繰り返すことで、最終的に実ライン
用ニューラルネットワーク22に認識処理能力を獲得さ
せることができ、その結果、長時間の自立運転が可能と
なる。
By repeating the adjustment centering on the re-learning of the real line neural network 22 against the background of the operation including the operation mode switching, the real line neural network 22 finally obtains the recognition processing capability. As a result, long-term self-sustaining operation is possible.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、環境問
題を考慮に入れながら、高い薬品回収率で、しかも高い
熱交換効率で回収ボイラを自動運転させることができ
る。
As described above, according to the present invention, the recovery boiler can be automatically operated with a high chemical recovery rate and a high heat exchange efficiency while taking environmental problems into consideration.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例に係る制御装置のブロック構
成図、
FIG. 1 is a block configuration diagram of a control device according to an embodiment of the present invention,

【図2】同制御装置に組込まれた実ライン用ニューラル
ネットワークにおけるチャーベットの山形状認識系統の
模式図、
FIG. 2 is a schematic diagram of a chevette mountain shape recognition system in a real line neural network incorporated in the control device;

【図3】チャーベットの山形状の分類パターン例を示す
図、
FIG. 3 is a diagram showing an example of a mountain pattern classification pattern of charvet,

【図4】同制御装置に組込まれた実ライン用ニューラル
ネットワークにおける浮遊物分布認識系統の模式図、
FIG. 4 is a schematic diagram of a suspended matter distribution recognition system in a real line neural network incorporated in the control device;

【図5】浮遊物分布の分類パターン例を示す図、FIG. 5 is a view showing an example of a classification pattern of floating material distribution,

【図6】同制御装置に組込まれた設定値変更部のブロッ
ク構成図、
FIG. 6 is a block configuration diagram of a set value changing unit incorporated in the control device;

【図7】同制御装置の動作を説明するための流れ線図、FIG. 7 is a flow chart for explaining the operation of the control device,

【図8】同制御装置の動作を説明するための流れ線図、FIG. 8 is a flow chart for explaining the operation of the control device,

【図9】同制御装置の動作を説明するための流れ線図、FIG. 9 is a flow chart for explaining the operation of the control device,

【図10】同制御装置の動作を説明するための流れ線
図、
FIG. 10 is a flow chart for explaining the operation of the control device,

【図11】同制御装置の動作を説明するための流れ線
図、
FIG. 11 is a flowchart for explaining the operation of the control device,

【図12】回収ボイラにおける従来の制御方式を説明す
るための図。
FIG. 12 is a diagram for explaining a conventional control method in a recovery boiler.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…黒液ガン 2…燃焼炉 3…チャーベット 5…送風装置 7…薬品 8〜11…熱交
換器 15…濃度測定器 16…流量計 17a,17b…ITVカメラ 18…黒液温度
調整器 21…前処理部 22…実ライン用ニ
ューラルネットワーク 29,34…切換スイッチ 30…設定値変
更部 35…自動運転管理部 36…コンソー
ル 37…学習・評価用記憶部 38…学習・評価用ニ
ューラルネットワーク 39…学習・評価管理部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Black liquor gun 2 ... Combustion furnace 3 ... Charvet 5 ... Blower 7 ... Chemicals 8-11 ... Heat exchanger 15 ... Concentration measuring instrument 16 ... Flowmeter 17a, 17b ... ITV camera 18 ... Black liquor temperature regulator 21 ... Pre-processing unit 22 ... Real line neural network 29, 34 ... Changeover switch 30 ... Setting value changing unit 35 ... Automatic operation management unit 36 ... Console 37 ... Learning / evaluation storage unit 38 ... Learning / evaluation neural network 39 ... Learning and evaluation management department.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】紙パルプ製造プロセスで発生した可燃成分
を含む黒液を燃焼させて熱エネルギを回収すると同時に
含有薬品を回収する回収ボイラを制御するためのもので
あっって、燃焼炉に供給される黒液の温度を調整する温
度調整手段と、前記燃焼炉内の各部に供給される燃焼用
空気の流量を調整する空気量調整手段と、燃焼炉内の画
像情報を得る手段と、この手段によって得られた画像情
報を分析して炉内底部に堆積しているチャーベットの形
状および炉内上部の浮遊物分布が複数のパターンのうち
のどのパターンに属しているかを認識して出力する実ラ
イン用ニューラルネットワークと、燃焼排ガス成分の濃
度を測定する濃度測定手段と、前記燃焼炉に供給される
黒液の流量を測定する流量測定手段と、この流量測定手
段と前記濃度測定手段で得られた測定情報および前記実
ライン用ニューラルネットワークで得られた認識情報を
入力し、ファジイ推論に基いて最適な運転に近付け得る
値に前記温度調整手段および前記空気量調整手段の設定
値を変更する設定値変更手段と、前記実ライン用ニュー
ラルネットワークで得られた認識情報を前記設定値変更
手段に導入して運転する自動運転モードと前記画像情報
に基いてマニュアルで前記設定値変更手段に認識情報を
与える手動運転モードとに切換える運転モード切換手段
と、手動運転モードで運転しているときに入力された画
像情報とそのときにオペレータが与えた認識情報とを記
憶する学習・評価用データ記憶手段と、前記実ライン用
ニューラルネットワークと同じ構成の学習・評価用ニュ
ーラルネットワークと、前記学習・評価用データ記憶手
段に記憶されているデータを前記学習・評価用ニューラ
ルネットワークに導入して学習させ、学習結果である結
合重みを前記実ライン用ニューラルネットワークに転写
する学習・評価管理手段と、少なくとも前記画像情報と
実ライン用ニューラルネットワークの認識情報との監視
およびオペレータからの要求に応えて前記運転モード切
換手段、前記学習・評価用データ記憶手段、前記学習・
評価管理手段の動作を管理する運転管理手段とを具備し
てなることを特徴とする回収ボイラ制御装置。
1. A control unit for controlling a recovery boiler that recovers thermal energy by burning black liquor containing a combustible component generated in a paper pulp manufacturing process, and supplies it to a combustion furnace. A temperature adjusting means for adjusting the temperature of the black liquor, an air amount adjusting means for adjusting the flow rate of the combustion air supplied to each part in the combustion furnace, a means for obtaining image information in the combustion furnace, and By analyzing the image information obtained by the means, it is output by recognizing which of the multiple patterns the shape of the charbed deposited on the bottom of the furnace and the distribution of suspended matter in the upper part of the furnace belong to Real line neural network, concentration measuring means for measuring the concentration of combustion exhaust gas components, flow rate measuring means for measuring the flow rate of black liquor supplied to the combustion furnace, the flow rate measuring means and the concentration measurement Input the measurement information obtained in the step and the recognition information obtained by the real line neural network, and set values of the temperature adjusting means and the air amount adjusting means to a value that can approach optimum operation based on fuzzy reasoning. The setting value changing means for changing the setting value, the automatic operation mode in which the recognition information obtained by the real line neural network is introduced into the setting value changing means, and the setting value changing means is manually operated based on the image information. For learning / evaluation, which stores operation mode switching means for switching to a manual operation mode for giving recognition information to the user, image information input when operating in the manual operation mode, and recognition information given by the operator at that time. Data storage means, a learning / evaluation neural network having the same configuration as the real line neural network, and the learning / evaluation neural network Learning / evaluation management means for introducing the data stored in the valuation data storage means into the learning / evaluation neural network for learning, and transferring the connection weight as a learning result to the real line neural network; The operation mode switching means, the learning / evaluation data storage means, the learning / monitoring means for monitoring the image information and the recognition information of the real line neural network and responding to a request from an operator.
A recovery boiler control device comprising: an operation management unit that manages the operation of the evaluation management unit.
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