一种热电厂锅炉燃烧能效优化的控制方法及装置与流程

本申请涉及自动化控制，具体而言，涉及一种热电厂锅炉燃烧能效优化的控制方法及装置。

背景技术：

1、目前，在热电厂锅炉燃烧控制领域中，通常采用基于烟气氧含量反馈的自适应控制系统来维持空燃比。该系统主要通过检测炉膛出口烟气中的氧含量偏差，结合固定的比例-积分-微分（pid）控制器调节送风量。然而，现有方案存在控制维度单一的问题，仅以烟气氧含量作为核心反馈参数，忽略了燃料粒径分布、炉膛温度场均匀性等关键物理参数对燃烧效率的耦合影响，导致在燃料特性变化时难以实现充分燃烧；同时，固定参数的pid控制无法适应煤质波动或负荷突变等动态工况，易出现响应滞后或超调；此外，现有系统多为被动反馈控制，缺乏对燃烧能效变化趋势的提前预测与主动干预能力，导致能效优化存在时效性差、热损失大等问题。

技术实现思路

1、本申请实施例的目的在于提供一种热电厂锅炉燃烧能效优化的控制方法及装置，用以实现多参数耦合协同控制与燃烧能效的动态自适应优化。

2、第一方面，提供了一种热电厂锅炉燃烧能效优化的控制方法，该方法可以包括：

3、获取热电厂锅炉的多维燃烧状态参数，所述多维燃烧状态参数包括燃料粒径和炉膛温度；

4、将所述多维燃烧状态参数输入能效预测模型，输出所述热电厂锅炉的预测能效值；

5、基于所述预测能效值与目标能效值的偏差，通过自适应控制策略计算最优燃烧参数，所述最优燃烧参数包括最优送风量、最优燃料供给量和最优燃料粒径；

6、基于所述最优燃烧参数协同调整所述热电厂锅炉的送风设备、给料设备和研磨设备。

7、在一个可能的实现中，多维燃烧状态参数还包括烟气组分和炉膛负压；

8、获取热电厂锅炉的多维燃烧状态参数之后，所述方法还包括：

9、对所述多维燃烧状态参数进行预处理，所述预处理包括信号滤波、数据标准化和异常值剔除，以得到预处理后的多维燃烧状态参数；

10、将所述多维燃烧状态参数输入能效预测模型，包括：

11、将所述预处理后的多维燃烧状态参数输入所述能效预测模型。

12、在一个可能的实现中，对所述多维燃烧状态参数进行预处理，包括：

13、采用卡尔曼滤波算法对所述多维燃烧状态参数进行信号滤波；

14、将滤波后的所述多维燃烧状态参数转换为预设数值区间内的标准化值；

15、基于标准化后的所述多维燃烧状态参数的历史均值和历史标准差，确定异常判定阈值；

16、剔除超出所述异常判定阈值的标准化后的所述多维燃烧状态参数，以完成所述异常值剔除。

17、在一个可能的实现中，基于所述预测能效值与目标能效值的偏差，通过自适应控制策略计算最优燃烧参数，包括：

18、确定所述预测能效值与所述目标能效值的能效偏差，以及所述能效偏差的变化率；

19、基于所述能效偏差和所述变化率，动态调整所述自适应控制策略的比例系数、积分系数和微分系数；

20、基于调整后的所述比例系数、所述积分系数和所述微分系数，计算所述最优送风量、所述最优燃料供给量和所述最优燃料粒径。

21、在一个可能的实现中，最优燃烧参数满足以下约束条件：

22、所述最优送风量与所述最优燃料供给量的比值大于或等于预设空燃比阈值；

23、所述最优燃料粒径小于或等于预设粒径阈值。

24、在一个可能的实现中，基于所述最优燃烧参数协同调整所述热电厂锅炉的送风设备、给料设备和研磨设备，包括：

25、基于所述最优送风量调节送风机的运行频率；

26、基于所述最优燃料供给量调节燃料给料机的运行速率；

27、基于所述最优燃料粒径调节燃料研磨设备的研磨间隙；

28、其中，所述运行频率、所述运行速率和所述研磨间隙分别与对应的所述最优燃烧参数呈正相关。

29、在一个可能的实现中，基于所述预测能效值与目标能效值的偏差，通过自适应控制策略计算最优燃烧参数之前，所述方法还包括：

30、判断所述预测能效值是否处于所述目标能效值的允许误差范围内；

31、若是，则维持所述热电厂锅炉的当前燃烧参数；

32、若否，则触发所述通过自适应控制策略计算最优燃烧参数的步骤。

33、第二方面，提供了一种热电厂锅炉燃烧能效优化的控制装置，该装置可以包括：

34、获取单元，用于获取热电厂锅炉的多维燃烧状态参数，所述多维燃烧状态参数包括燃料粒径和炉膛温度；

35、输出单元，用于将所述多维燃烧状态参数输入能效预测模型，输出所述热电厂锅炉的预测能效值；

36、计算单元，用于基于所述预测能效值与目标能效值的偏差，通过自适应控制策略计算最优燃烧参数，所述最优燃烧参数包括最优送风量、最优燃料供给量和最优燃料粒径；

37、调整单元，用于基于所述最优燃烧参数协同调整所述热电厂锅炉的送风设备、给料设备和研磨设备。

38、第三方面，提供了一种电子设备，该电子设备包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；

39、存储器，用于存放计算机程序；

40、处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现上述第一方面中任一所述的方法步骤。

41、第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面中任一所述的方法步骤。

42、本申请实施例提供的热电厂锅炉燃烧能效优化的控制方法及装置，该方法获取热电厂锅炉的多维燃烧状态参数，多维燃烧状态参数包括燃料粒径和炉膛温度；将多维燃烧状态参数输入能效预测模型，输出热电厂锅炉的预测能效值；基于预测能效值与目标能效值的偏差，通过自适应控制策略计算最优燃烧参数，最优燃烧参数包括最优送风量、最优燃料供给量和最优燃料粒径；基于最优燃烧参数协同调整热电厂锅炉的送风设备、给料设备和研磨设备。该方法实现了多参数耦合协同控制与燃烧能效的动态自适应优化。

1.一种热电厂锅炉燃烧能效优化的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，多维燃烧状态参数还包括烟气组分和炉膛负压；

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述多维燃烧状态参数进行预处理，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述预测能效值与目标能效值的偏差，通过自适应控制策略计算最优燃烧参数，包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，最优燃烧参数满足以下约束条件：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，基于所述最优燃烧参数协同调整所述热电厂锅炉的送风设备、给料设备和研磨设备，包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述预测能效值与目标能效值的偏差，通过自适应控制策略计算最优燃烧参数之前，所述方法还包括：

8.一种热电厂锅炉燃烧能效优化的控制装置，其特征在于，所述装置包括：

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7任一所述的方法。