本技術(shù)涉及鍋爐燃燒，特別是涉及一種火電廠鍋爐分級燃燒控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、目前燃煤鍋爐主要采用空氣分級燃燒和深度空氣分級燃燒降低爐內(nèi)nox排放濃度，即在主燃燒區(qū)與燃燼區(qū)之間的nox還原區(qū)空間，氧氣濃度迅速降低到5％以下甚至接近于零的程度，形成的強還原性氣氛將主燃燒區(qū)已生成的nox還原成氮氣，還原區(qū)出口的nox濃度降低到較低的水平。

2、但是，現(xiàn)階段的對于鍋爐的分級控制主要為單一控制模式，其分級控制策略僅僅適應(yīng)單一類型鍋爐，無法針對環(huán)境波動和燃料波動進行實時調(diào)度，整體的控制調(diào)節(jié)效率和泛化能力較低。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本技術(shù)的目的是：為解決上述技術(shù)問題，本技術(shù)提供了一種火電廠鍋爐分級燃燒控制方法及系統(tǒng)，旨在提高火電廠鍋爐的運行效率。

2、本技術(shù)的一些實施例中，根據(jù)不同的鍋爐設(shè)備參數(shù)構(gòu)建對應(yīng)的子燃燒區(qū)，并基于歷史參數(shù)設(shè)定各個子燃燒區(qū)的初始控制策略，實現(xiàn)對于鍋爐分級燃燒的快速調(diào)節(jié)，提高火電廠鍋爐的運行效率。

3、本技術(shù)的一些實施例中，通過增設(shè)修正模型，根據(jù)不同的燃料參數(shù)和環(huán)境參數(shù)對各個子燃燒區(qū)的初始控制策略進行動態(tài)調(diào)節(jié)，從而提高對于鍋爐分級燃燒的控制精度，通過結(jié)合對各個子燃燒區(qū)的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)對各個子燃燒區(qū)的工作參數(shù)進行實時修正，提高各個子燃燒區(qū)的運行效率。

4、本技術(shù)的一些實施例中，提高了一種火電廠鍋爐分級燃燒控制方法，包括：

5、根據(jù)鍋爐設(shè)備參數(shù)設(shè)定多個子燃燒區(qū)，并根據(jù)預(yù)設(shè)控制模型設(shè)定各個子燃燒區(qū)的初始控制策略；

6、建立多個調(diào)節(jié)周期，根據(jù)預(yù)設(shè)修正模型設(shè)定各個調(diào)節(jié)周期的一級修正策略；

7、根據(jù)預(yù)設(shè)反饋時間節(jié)點獲取各個子燃燒區(qū)的監(jiān)測數(shù)據(jù)包，并根據(jù)全部監(jiān)測數(shù)據(jù)包判斷是否生成調(diào)節(jié)指令；

8、其中，設(shè)定多個子燃燒區(qū)時，包括：

9、建立子燃燒區(qū)數(shù)列a,a=(a1，a2…ai…an)，其中，ai為第i個子燃燒區(qū)；n為子燃燒區(qū)數(shù)量。

10、本技術(shù)的一些實施例中，預(yù)設(shè)修正模型時，包括：

11、獲取歷史數(shù)據(jù)包；

12、所述歷史數(shù)據(jù)包內(nèi)包括歷史燃料參數(shù)和歷史環(huán)境參數(shù)；

13、根據(jù)歷史數(shù)據(jù)包構(gòu)建一級標(biāo)準(zhǔn)模型；

14、根據(jù)一級標(biāo)準(zhǔn)模型設(shè)定多個偏離子模型；

15、建立偏離子模型數(shù)列b,b=(b1，b2…bi…bm)，其中，bi為第i個偏離子模型；m為偏離子模型數(shù)量；

16、依次設(shè)定各個偏離子模型的補償子策略；

17、建立補償子策略數(shù)列w,w=(w1，w2…wi…wm)，其中，wi為第i個偏離子模型的補償子策略。

18、本技術(shù)的一些實施例中，設(shè)定各個調(diào)節(jié)周期的一級修正策略時，包括；

19、根據(jù)預(yù)設(shè)調(diào)節(jié)時間節(jié)點獲取當(dāng)前調(diào)節(jié)周期的反饋數(shù)據(jù)包；

20、根據(jù)反饋數(shù)據(jù)包生成與一級標(biāo)準(zhǔn)模型的差異度評價值p；

21、p=e1×q1×[β1i×(ji-j'i)2]+e2×q2×[β2i×(ki-k'i)2];

22、其中，e1為預(yù)設(shè)第一權(quán)重系數(shù)；e2為預(yù)設(shè)第二權(quán)重系數(shù)；q1為預(yù)設(shè)第一固定系數(shù)；q2為預(yù)設(shè)第二固定系數(shù)；為燃料特征指標(biāo)數(shù)量；β1i為第i個燃料特征指標(biāo)的影響因子；ji為基于反饋數(shù)據(jù)包生成的第i個燃料特征指標(biāo)的參考值；j'i為一級標(biāo)準(zhǔn)模型中第i個燃料特征指標(biāo)的參考值；為環(huán)境特征指標(biāo)數(shù)量；β2i為第i個環(huán)境特征指標(biāo)的影響因子；ki為基于反饋數(shù)據(jù)包生成的第i個環(huán)境特征指標(biāo)的參考值；k'i為一級標(biāo)準(zhǔn)模型中第i個環(huán)境特征指標(biāo)的參考值；

23、預(yù)設(shè)差異度評價值閾值p1;

24、若p<p1，當(dāng)前調(diào)節(jié)周期不生成一級修正策略；

25、若p>p1，生成一級修正指令，根據(jù)一級修正指令設(shè)定當(dāng)前調(diào)節(jié)周期的一級修正策略。

26、本技術(shù)的一些實施例中，一級修正指令包括：

27、根據(jù)偏離子模型數(shù)列b依次設(shè)定bi為目標(biāo)偏離子模型；

28、根據(jù)反饋數(shù)據(jù)包生成與目標(biāo)偏離子模型的相似評價值c;

29、依次生成與各個偏離子模型的相似評價值；

30、建立相似評價值數(shù)列c,c=(c1,c2…ci…cm)，其中，ci為反饋數(shù)據(jù)包和第i個偏離子模型的相似評價值；

31、設(shè)定相似評價值數(shù)列c中最大值cmax對應(yīng)的偏離子模型的補償子策略為一級修正策略。

32、本技術(shù)的一些實施例中，生成與目標(biāo)偏離子模型的相似評價值c，包括：

33、c=u×{e3×q3×[β1i×(ji-δji)2]+e4×q4×[β2i×(ki-δki)2]};

34、其中，e3為預(yù)設(shè)第三權(quán)重系數(shù)；e4為預(yù)設(shè)第四權(quán)重系數(shù)；q3為預(yù)設(shè)第三固定系數(shù)；q4為預(yù)設(shè)第四固定系數(shù)；u為轉(zhuǎn)換系數(shù)；δji為目標(biāo)偏離子模型中的第i個燃料特征指標(biāo)的參考值；δki為目標(biāo)偏離子模型中第i個環(huán)境特征指標(biāo)的參考值。

35、本技術(shù)的一些實施例中，獲取各個子燃燒區(qū)的監(jiān)測數(shù)據(jù)包時，包括：

36、根據(jù)一級修正策略在當(dāng)前調(diào)節(jié)周期內(nèi)設(shè)置多個時間區(qū)間；

37、建立時間區(qū)間數(shù)列t,t=(t1，t2…ti…tr)，其中，ti為當(dāng)前調(diào)節(jié)周期內(nèi)的第i個時間區(qū)間；r為時間區(qū)間數(shù)量；

38、設(shè)定各個時間區(qū)間的結(jié)束時間節(jié)點為反饋時間節(jié)點；

39、獲取當(dāng)前反饋時間節(jié)點各個子燃燒區(qū)的監(jiān)測數(shù)據(jù)包；

40、生成各個子燃燒區(qū)的異常評價值；

41、建立異常評價值數(shù)列f,f=(f1，f2…fi…fn)，其中，fi為第i個子燃燒區(qū)在當(dāng)前反饋時間節(jié)點的異常評價值；

42、根據(jù)異常評價值數(shù)列f判斷當(dāng)前反饋時間節(jié)點是否生成調(diào)節(jié)指令。

43、本技術(shù)的一些實施例中，生成各個子燃燒區(qū)的異常評價值時，包括：

44、根據(jù)子燃燒區(qū)數(shù)列a依次設(shè)定ai為目標(biāo)燃燒區(qū)；

45、根據(jù)目標(biāo)燃燒區(qū)的監(jiān)測數(shù)據(jù)包生成目標(biāo)燃燒區(qū)的異常評價值f;

46、f=g×[ηi×(di-d'i)2]

47、其中，g為基于歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)包生成的補償系數(shù)；θ3為目標(biāo)燃燒區(qū)的監(jiān)測指標(biāo)數(shù)量；ηi為目標(biāo)燃燒區(qū)中第i個監(jiān)測指標(biāo)的影響因子；di為目標(biāo)燃燒區(qū)中第i個監(jiān)測指標(biāo)的實時參考值；d'i為目標(biāo)燃燒區(qū)中第i個特征指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)參考值。

48、本技術(shù)的一些實施例中，提供一種火電廠鍋爐分級燃燒控制系統(tǒng)，包括：

49、中控單元，根據(jù)鍋爐設(shè)備參數(shù)設(shè)定多個子燃燒區(qū)；

50、控制單元，用于建立控制模型，并根據(jù)控制模型設(shè)定各個子燃燒區(qū)的初始控制策略；

51、監(jiān)測單元，用于采集各個子燃燒區(qū)域的監(jiān)測數(shù)據(jù)包；

52、所述中控單元包括：

53、第一處理模塊，用于建立多個調(diào)節(jié)周期；

54、第一修正模塊，用于建立修正模型，并根據(jù)修正模型設(shè)定各個調(diào)節(jié)周期的一級修正策略；

55、第二處理模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)反饋時間節(jié)點獲取各個子燃燒區(qū)的監(jiān)測數(shù)據(jù)包，并根據(jù)全部監(jiān)測數(shù)據(jù)包判斷是否生成調(diào)節(jié)指令；

56、第三處理模塊，用于建立子燃燒區(qū)數(shù)列a,a=(a1，a2…ai…an)，其中，ai為第i個子燃燒區(qū)；n為子燃燒區(qū)數(shù)量。

57、本技術(shù)的一些實施例中，所述第一修正模塊還用于：

58、獲取歷史數(shù)據(jù)包；

59、所述歷史數(shù)據(jù)包內(nèi)包括歷史燃料參數(shù)和歷史環(huán)境參數(shù)；

60、根據(jù)歷史數(shù)據(jù)包構(gòu)建一級標(biāo)準(zhǔn)模型；

61、根據(jù)一級標(biāo)準(zhǔn)模型設(shè)定多個偏離子模型；

62、建立偏離子模型數(shù)列b,b=(b1，b2…bi…bm)，其中，bi為第i個偏離子模型；m為偏離子模型數(shù)量；

63、依次設(shè)定各個偏離子模型的補償子策略；

64、建立補償子策略數(shù)列w,w=(w1，w2…wi…wm)，其中，wi為第i個偏離子模型的補償子策略；

65、根據(jù)預(yù)設(shè)調(diào)節(jié)時間節(jié)點獲取當(dāng)前調(diào)節(jié)周期的反饋數(shù)據(jù)包；

66、根據(jù)反饋數(shù)據(jù)包生成與一級標(biāo)準(zhǔn)模型的差異度評價值p；

67、p=e1×q1×[β1i×(ji-j'i)2]+e2×q2×[β2i×(ki-k'i)2];

68、其中，e1為預(yù)設(shè)第一權(quán)重系數(shù)；e2為預(yù)設(shè)第二權(quán)重系數(shù)；q1為預(yù)設(shè)第一固定系數(shù)；q2為預(yù)設(shè)第二固定系數(shù)；為燃料特征指標(biāo)數(shù)量；β1i為第i個燃料特征指標(biāo)的影響因子；ji為基于反饋數(shù)據(jù)包生成的第i個燃料特征指標(biāo)的參考值；j'i為一級標(biāo)準(zhǔn)模型中第i個燃料特征指標(biāo)的參考值；為環(huán)境特征指標(biāo)數(shù)量；β2i為第i個環(huán)境特征指標(biāo)的影響因子；ki為基于反饋數(shù)據(jù)包生成的第i個環(huán)境特征指標(biāo)的參考值；k'i為一級標(biāo)準(zhǔn)模型中第i個環(huán)境特征指標(biāo)的參考值；

69、預(yù)設(shè)差異度評價值閾值p1;

70、若p<p1，當(dāng)前調(diào)節(jié)周期不生成一級修正策略；

71、若p>p1，生成一級修正指令，根據(jù)一級修正指令設(shè)定當(dāng)前調(diào)節(jié)周期的一級修正策略。

72、本技術(shù)的一些實施例中，所述第二處理模塊還用于：

73、根據(jù)一級修正策略在當(dāng)前調(diào)節(jié)周期內(nèi)設(shè)置多個時間區(qū)間；

74、建立時間區(qū)間數(shù)列t,t=(t1，t2…ti…tr)，其中，ti為當(dāng)前調(diào)節(jié)周期內(nèi)的第i個時間區(qū)間；r為時間區(qū)間數(shù)量；

75、設(shè)定各個時間區(qū)間的結(jié)束時間節(jié)點為反饋時間節(jié)點；

76、獲取當(dāng)前反饋時間節(jié)點各個子燃燒區(qū)的監(jiān)測數(shù)據(jù)包；

77、根據(jù)子燃燒區(qū)數(shù)列a依次設(shè)定ai為目標(biāo)燃燒區(qū)；

78、根據(jù)目標(biāo)燃燒區(qū)的監(jiān)測數(shù)據(jù)包生成目標(biāo)燃燒區(qū)的異常評價值f;

79、f=g×[ηi×(di-d'i)2]

80、其中，g為基于歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)包生成的補償系數(shù)；θ3為目標(biāo)燃燒區(qū)的監(jiān)測指標(biāo)數(shù)量；ηi為目標(biāo)燃燒區(qū)中第i個監(jiān)測指標(biāo)的影響因子；di為目標(biāo)燃燒區(qū)中第i個監(jiān)測指標(biāo)的實時參考值；d'i為目標(biāo)燃燒區(qū)中第i個特征指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)參考值；

81、建立異常評價值數(shù)列f,f=(f1，f2…fi…fn)，其中，fi為第i個子燃燒區(qū)在當(dāng)前反饋時間節(jié)點的異常評價值；

82、根據(jù)異常評價值數(shù)列f判斷當(dāng)前反饋時間節(jié)點是否生成調(diào)節(jié)指令。

83、本技術(shù)實施例一種火電廠鍋爐分級燃燒控制方法及系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果在于：

84、根據(jù)不同的鍋爐設(shè)備參數(shù)構(gòu)建對應(yīng)的子燃燒區(qū)，并基于歷史參數(shù)設(shè)定各個子燃燒區(qū)的初始控制策略，實現(xiàn)對于鍋爐分級燃燒的快速調(diào)節(jié)，提高火電廠鍋爐的運行效率。

85、通過增設(shè)修正模型，根據(jù)不同的燃料參數(shù)和環(huán)境參數(shù)對各個子燃燒區(qū)的初始控制策略進行動態(tài)調(diào)節(jié)，從而提高對于鍋爐分級燃燒的控制精度，通過結(jié)合對各個子燃燒區(qū)的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)對各個子燃燒區(qū)的工作參數(shù)進行實時修正，提高各個子燃燒區(qū)的運行效率。