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一种用于康恒垃圾焚烧炉的ACC协调控制方法和装置与流程

2022-08-10 22:26:32 来源:中国专利 TAG:

一种用于康恒垃圾焚烧炉的acc协调控制方法和装置
技术领域
1.本技术实施例涉及康恒垃圾焚烧炉控制技术,尤指一种用于康恒垃圾焚烧炉的acc协调控制方法和装置。


背景技术:

2.国内采用上海康恒的顺推式运动炉排焚烧炉的垃圾焚烧生产运行过程中炉排采用dcs(分布式控制系统) plc(可编程逻辑控制器)控制,而plc难以实现复杂的模拟量控制,在自学习、自适应、智能化发展方面存在固有缺点。
3.生产运行过程中,给料炉排以一定速度先把垃圾推到干燥炉排进行干燥,再以一定速度把垃圾推到燃烧炉排进行燃烧,再以一定速度把垃圾推送到燃烬炉排,燃烬后的垃圾作其它处理。每个阶段的炉排速度都不同,要根据垃圾的特性来设定不同段的速度。
4.垃圾在炉排上一般要燃烧约3个小时,最大的问题是垃圾在干燥段的厚度不能检测,并且看不到,需要到燃烧炉排阶段,甚至燃烬炉排阶段才能发现垃圾多了或少了;其中,给料速度和燃烧炉排的速度不匹配时会造成垃圾多了或少了;垃圾水份高时,干燥时间长,燃烧慢;水份低时,干燥时间短,燃烧时间短,也会影响垃圾的量,总之,垃圾热值高低、水份、灰份等都会影响稳定燃烧和发电。推料速度快了,会堆料,造成燃烧不充分出生料;推料慢了,会断料,负荷上不去,这是垃圾炉排acc(垃圾焚烧炉排的自动燃烧控制系统)自动的最大难点。
5.因此,目前炉排的自动化程度偏低,因垃圾原因,基本都是手动控制,没有实现acc自动控制,人工干预频次高,给料炉排与燃烧炉排不能同时自动协调控制的问题。


技术实现要素:

6.本技术实施例提供了一种用于康恒垃圾焚烧炉的acc协调控制方法和装置,能够减少通讯故障点,提高系统的自动化、实时性和可靠性,能够使康恒垃圾焚烧炉的推料速度与焚烧速度自动匹配和协调控制。
7.本技术实施例提供了一种适用于康恒垃圾焚烧炉的acc协调控制方法,所述康恒垃圾焚烧炉的炉排直接由分布式控制系统dcs进行控制,所述炉排包括给料炉排;所述方法可以包括:
8.以预设的基础值为起始迭代值,采用预设的遗传算法对所述给料炉排的速度进行迭代学习,获取所述给料炉排每次运行时单位锅炉负荷的速度平均值,并根据获取的所述给料炉排每次运行时单位锅炉负荷的速度平均值和当前锅炉负荷计算第一速度;所述基础值根据当前时刻之前第一预设时长内的给料炉排速度平均值和预设的负荷目标获得;
9.将所述第一速度作为所述给料炉排的控制速度;
10.其中,所述遗传算法是根据所述给料炉排的当前速度、当前锅炉负荷以及上一次迭代的输出速度对所述给料炉排的单位锅炉负荷的运行速度进行闭环控制的算法。
11.在本技术的示例性实施例中,所述采用预设的遗传算法对所述给料炉排的速度进
行迭代学习,获取所述给料炉排每次运行时单位锅炉负荷的速度平均值,可以包括:
12.检测输入的速度信号是否正常;
13.当输入的速度信号不正常时,重新获取速度信号;当输入的速度信号正常时,检测当前工况是否正常;
14.当所述当前工况正常时,将输入的速度信号输入预设的迭代计算式,将计算结果作为所述给料炉排每次运行时单位锅炉负荷的速度平均值,并将所述给料炉排每次运行时单位锅炉负荷的速度平均值作为下一次迭代的输入;当所述当前工况不正常时,将预先获取的速度经验值输入所述迭代计算式,将计算结果作为所述给料炉排每次运行时单位锅炉负荷的速度平均值。
15.在本技术的示例性实施例中,所述炉排还包括干燥炉排、燃烧炉排和燃尽炉排,所述方法还可以包括:
16.检测所述燃尽炉排上部烟气的温度;
17.根据所述燃尽炉排上部烟气的温度与预设的燃尽炉排上部烟气目标温度之间的大小调整所述燃尽炉排或全部所述炉排的运行速度。
18.在本技术的示例性实施例中,所述根据所述燃尽炉排上部烟气的温度与预设的燃尽炉排上部烟气目标温度之间的大小调整所述燃尽炉排或全部所述炉排的运行速度,可以包括:
19.当所述燃尽炉排上部烟气的温度高于所述燃尽炉排上部烟气目标温度时,根据高于所述燃尽炉排上部烟气目标温度的数值不同,控制所述燃尽炉排或全部所述炉排的运行速度相应降低;
20.当所述燃尽炉排上部烟气的温度低于所述燃尽炉排上部烟气目标温度时,根据低于所述燃尽炉排上部烟气目标温度的数值不同,控制全部所述炉排的运行速度相应提高。
21.在本技术的示例性实施例中,所述方法还可以包括:
22.将锅炉负荷与预设的负荷目标上限相比较;
23.当所述锅炉负荷高于或等于所述负荷目标上限与所述第一预设负荷值之差时,根据所述负荷目标上限与所述第一预设负荷值之差的大小,相应地降低全部所述炉排的运行速度;
24.当所述锅炉负荷低于所述负荷目标上限与第二预设负荷值之差,燃尽炉排上部烟气的温度低于燃尽炉排上部烟气目标温度,且锅炉烟气含氧量高于预设的目标含氧量下限时,根据所述负荷目标上限与所述第二预设负荷值之差的大小,相应地提高全部所述炉排的运行速度。
25.在本技术的示例性实施例中,所述第一预设负荷值的大小与全部所述炉排所提高的运行速度呈负相关;
26.所述第二预设负荷值的大小与全部所述炉排所降低的运行速度呈正相关。
27.在本技术的示例性实施例中,所述方法还可以包括:
28.当所述锅炉负荷高于所述负荷目标上限,或者,锅炉下段温度大于第一预设温度阈值时,控制全部所述炉排停止运行,并将给料速度降低到预设的给料速度下限。
29.在本技术的示例性实施例中,所述方法还可以包括:
30.当所述锅炉负荷低于所述负荷目标上限与第三预设负荷值之差,并且锅炉下端温
度低于第二预设温度阈值时,控制所述燃尽炉排、所述燃烧炉排和所述干燥炉排依次间隔第二预设时长自动启动。
31.在本技术的示例性实施例中,所述方法还可以包括:
32.根据炉膛顶端的多个负压信号对引风品质进行判断;
33.当所述引风品质满足预设要求时,对所述多个负压信号进行中选;
34.根据中选获取的负压信号对预设的风机变频器进行自动调节;所述风机变频器包括一次风机变频器和二次风机变频器。
35.在本技术的示例性实施例中,所述方法还可以包括:
36.根据炉膛的含氧量大小以及所述含氧量的升降趋势方向,控制二次风机变频器指令的增减;或者,
37.根据炉膛下端温度大小、所述炉膛下端温度的升降趋势方向以及所述炉膛的含氧量大小控制二次风机变频器指令的增减。
38.本技术实施例提供了一种适用于康恒垃圾焚烧炉的acc协调控制装置,可以包括处理器和计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有指令,当所述指令被所述处理器执行时,实现所述的适用于康恒垃圾焚烧炉的acc协调控制方法。
39.与相关技术相比,本技术实施例所述康恒垃圾焚烧炉的炉排直接由分布式控制系统dcs进行控制,所述炉排包括给料炉排;所述方法可以包括:以预设的基础值为起始迭代值,采用预设的遗传算法对所述给料炉排的速度进行迭代学习,获取所述给料炉排每次运行时单位锅炉负荷的速度平均值;所述基础值根据当前时刻之前第一预设时长内的给料炉排速度平均值和预设的负荷目标获得;根据获取的所述给料炉排每次运行时单位锅炉负荷的速度平均值和当前锅炉负荷计算第一速度;将所述第一速度作为所述给料炉排的控制速度;其中,所述遗传算法是根据所述给料炉排的当前速度、当前锅炉负荷以及上一次迭代的输出速度对所述给料炉排的单位锅炉负荷的运行速度进行闭环控制的算法。通过该实施例方案,减少了通讯故障点,提高了系统的自动化、实时性和可靠性,使康恒垃圾焚烧炉的推料速度与焚烧速度自动匹配和协调控制。
40.本技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本技术而了解。本技术的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。
附图说明
41.附图用来提供对本技术技术方案的理解,并且构成说明书的一部分,与本技术的实施例一起用于解释本技术的技术方案,并不构成对本技术技术方案的限制。
42.图1为本技术实施例的适用于康恒垃圾焚烧炉的acc协调控制方法流程图;
43.图2为本技术实施例的遗传算法示意图;
44.图3为本技术实施例的适用于康恒垃圾焚烧炉的acc协调控制装置组成框图。
具体实施方式
45.本技术描述了多个实施例,但是该描述是示例性的,而不是限制性的,并且对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是,在本技术所描述的实施例包含的范围内可以有更
多的实施例和实现方案。尽管在附图中示出了许多可能的特征组合,并在具体实施方式中进行了讨论,但是所公开的特征的许多其它组合方式也是可能的。除非特意加以限制的情况以外,任何实施例的任何特征或元件可以与任何其它实施例中的任何其他特征或元件结合使用,或可以替代任何其它实施例中的任何其他特征或元件。
46.本技术包括并设想了与本领域普通技术人员已知的特征和元件的组合。本技术已经公开的实施例、特征和元件也可以与任何常规特征或元件组合,以形成由权利要求限定的独特的发明方案。任何实施例的任何特征或元件也可以与来自其它发明方案的特征或元件组合,以形成另一个由权利要求限定的独特的发明方案。因此,应当理解,在本技术中示出和/或讨论的任何特征可以单独地或以任何适当的组合来实现。因此,除了根据所附权利要求及其等同替换所做的限制以外,实施例不受其它限制。此外,可以在所附权利要求的保护范围内进行各种修改和改变。
47.此外,在描述具有代表性的实施例时,说明书可能已经将方法和/或过程呈现为特定的步骤序列。然而,在该方法或过程不依赖于本文所述步骤的特定顺序的程度上,该方法或过程不应限于所述的特定顺序的步骤。如本领域普通技术人员将理解的,其它的步骤顺序也是可能的。因此,说明书中阐述的步骤的特定顺序不应被解释为对权利要求的限制。此外,针对该方法和/或过程的权利要求不应限于按照所写顺序执行它们的步骤,本领域技术人员可以容易地理解,这些顺序可以变化,并且仍然保持在本技术实施例的精神和范围内。
48.本技术实施例提供了一种适用于康恒垃圾焚烧炉的acc协调控制方法,所述康恒垃圾焚烧炉的炉排直接由分布式控制系统dcs进行控制,所述炉排包括给料炉排;如图1所示,所述方法可以包括步骤s101-s102:
49.s101、以预设的基础值为起始迭代值,采用预设的遗传算法对所述给料炉排的速度进行迭代学习,获取所述给料炉排每次运行时单位锅炉负荷的速度平均值,并根据获取的所述给料炉排每次运行时单位锅炉负荷的速度平均值和当前锅炉负荷计算第一速度;所述基础值根据当前时刻之前第一预设时长内的给料炉排速度平均值和预设的负荷目标获得;
50.s102、将所述第一速度作为所述给料炉排的控制速度;
51.其中,所述遗传算法是根据所述给料炉排的当前速度和上一次迭代的输出速度对所述给料炉排的运行速度进行闭环控制的算法。
52.首先对本技术实施例方案中涉及的一些属于进行解释说明:
53.垃圾焚烧炉:一种用焚烧法处理固体废弃物的热动力设备,按照焚烧方式可分为:机械炉排式焚烧炉、流化床式焚烧炉、回转窑式焚烧炉、热解气化炉等。
54.炉排:锅炉中堆置固体燃料并使之有效燃烧的部件,包括:给料炉排和焚烧炉排,焚烧炉排包括:干燥炉排、燃烧炉排和燃烬炉排。上炉排一般指干燥炉排和燃烧炉排,下炉排指燃烬炉排。
55.acc:垃圾焚烧炉排的自动燃烧控制系统简称为acc系统。
56.自动燃烧控制系统:使炉膛内燃料燃烧的能量适应锅炉负荷的需要,同时维持锅炉安全、稳定、经济运行的模拟量控制系统的总称。通常包括燃料量控制模块、送风量控制模块、引风控制模块、温度控制模块、负荷控制模块等。
57.dcs:是分布式控制系统的英文缩写(distributed control system),它是一个由
过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统,综合了计算机、通信、显示和控制等4c技术,其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活以及组态方便。
58.康恒的逆推往复式运动炉排的垃圾焚烧炉中的炉排布置包括:2个推进器(用于给料,可以称为给料炉排) 2个干燥炉排 2个燃烧炉排 2个燃烬炉排,以及一台12mw的发电机组。
59.康恒的逆推往复式运动炉排直接由plc控制,余热锅炉、汽机和其它辅助系统由dcs监控;plc与dcs之间采用通讯方式连接,plc的所有监控都在dcs系统中完成。plc中设计了acc控制系统,因垃圾水份、热值不确定性原因,acc不能投入闭环控制。
60.dcs系统通过plc控制现场炉排设备,plc与dcs之间采用通讯连接方式,能够满足给料、焚烧炉排常规的逻辑控制,但不能实现给料焚烧、负荷、炉温、给料、配风等全系统的自动控制,需要运行人员频繁地进行手动干预,存在滞后性大、不确定因素等情况。
61.之前,参照炉排厂家和plc的设计,当垃圾水份和热值稳定时,也只能投入推料和焚烧炉排的半自动运行,不能实现推料和焚烧炉排的协调控制。垃圾热值、水份、灰份变化较大时,负荷、炉温、主汽温度等波动很大,这些数值的子系统也频繁退出自动,进行手动干预,不能满足生产需要。传统的控制方案,是解耦后,用单回路pid调节,每个回路都有一个被控参数,进行偏差调节。主汽温度只根据温度偏差进行串级调节,汽包水位根据三冲量串级调节,氧量偏差调节送风变频,负压偏差调节引风变频,负荷偏差调节焚烧炉排和给料炉排速度,以及调节一次风量。
62.由于生活垃圾具有成分复杂且不均匀、含水率高、灰分高、热值较低等特点,加之垃圾焚烧炉控制系统是通过plc控制现场设备,plc与dcs之间采用通讯连接方式,因此目前的垃圾焚烧炉控制系统至少存在以下缺点:(1)采用dcs plc控制,通讯接口存在通讯延迟,通讯中断的情况,焚烧效率低、工况的稳定性不佳,且垃圾燃烬情况不理想;(2)采用dcs plc控制,而plc难以实现复杂的模拟量控制,在自学习、自适应、智能化发展方面存在固有缺点;(3)传统的控制方案,在垃圾的热值、水份、灰份相对稳定时,也能得到较好的控制,但在热值、水份、灰份等因素波动大时,传统的解耦控制方法会顾此失彼,不能满足长期自动稳定控制。比如垃圾热值波动时,炉温波动大,造成主汽温度波动大、滞后大,喷水减温频繁积分饱和,大幅度开关,造成温度波动很大;送风调节氧量时,不能兼顾调节炉温;炉温高时,要开送风帮助降温;co(一氧化碳)排放值高时,也要开送风。再如,负荷偏差要调一次风,一次风分段,每段的风量要根据各自的炉排瓦温、每段在不同开度下的风压、燃烬温度等,还要看火床长度、着火点、垃圾热值大小等进行不同的分配。垃圾差、燃烧不好,负荷低,并不能光靠风、炉排速度能解决冲量,还要配合炉排进料和焚烧速度匹配,进行多参数多执行机构协调控制才能解决控制难题。
63.在本技术的示例性实施例中,针对以上问题,本技术实施例采用以下方案:(1)取消现场炉排的的plc系统,现场设备直接接入dcs系统中,直接在dcs中进行过程监视,并进行逻辑控制,减少通讯故障点,提高系统的实时性和可靠性;(2)在dcs中采用基于大数据分析和系统自学习、自适应控制技术,优化运行操作,消除人工操作造成的滞后性、不精确性,提高自动化控制水平、燃烧工况的稳定性和焚烧效率,并使之达到智能化、自适应的目的,实现燃烧系统的真正自动协调控制。(3)建立数据库存储海量历史数据,增强抗干扰能力,
实现负荷、炉温、给料、焚烧、配风等全方位的自动控制,克服垃圾热值变化和内扰,快速响应外界负荷变化的需求。
64.在本技术的示例性实施例中,康恒垃圾焚烧炉的acc协调控制系统可以包括9个子功能:
65.1、给水自动(汽包水位)控制,引入机器自学习长期主汽流量与给水流量偏差,限制主调输出范围,避免给水积分饱和,比传统方法更稳定;
66.2、主蒸汽温度控制(一、二级减温水),引入机器自学习长期喷水后温度平均值,限制主调输出,避免积分饱和,避免了过多或过少喷水,再加上温度变化反向辨识快速回头模糊控制,温度比传统方法更稳定;
67.3、炉膛负压控制,相对简单,与送风协调控制;
68.4、含氧量/炉温控制(二次风),引入含氧量、炉温、co(一氧化碳)排放量,三个被测参数综合模糊控制二次风机变频器;
69.5、燃烬控制,根据燃烬温度干预炉排速度和调燃烬段一次风量进行调节;
70.6、给料炉排动作速度控制,引入多种特殊情况的模糊算法(例如,本技术实施例方案的遗传算法),以及机器自学习不同垃圾需要的给料炉排速度,根据负荷、一段风室压力和瓦温进行模糊控制;
71.7、焚烧炉排动作速度与翻动频次控制,引入多种特殊情况的模糊算法,以及机器自学习不同垃圾需要的焚烧炉排速度,根据负荷、燃烬温度进行模糊控制;
72.8、烟气一氧化碳指标控制;
73.9、主蒸汽流量(负荷)控制,根据负荷偏差,调节给料炉排速度、焚烧炉排速度、一次风流量。
74.已知,垃圾焚烧的目的是尽量多烧垃圾,解决环保问题;尽量多发电,获取最大的发电效益。运行人员会根据发电负荷和环保指标,分别调整给料炉排速度和干燥炉排的翻转速度来实现焚烧垃圾的量和发电量。而这两个对象(给料炉排和干燥炉排)的速度不是连续的,是间断前进(走走停停),给料炉排是通过每次推进距离(或时间),以及间隔时间来确定总的推进速度(速度决定了焚烧的垃圾量);焚烧炉排是通过调整炉排的动作时间间隔来确定垃圾在炉排上的行走速度,间隔短就走得快,间隔长就走得慢。垃圾的热值、水份、灰份、成份等都不可测量,垃圾在焚烧炉排上的厚度也不可测量,造成运行只能根据燃烧结果来手动调节,但因垃圾焚烧时间长,结果反应滞后,造成调节不及时,存在很多不确定性,经常acc很难长期稳定投入。
75.给料炉排首先是把垃圾推到干燥段炉排,垃圾多了,干燥段的炉排温度会降低(干燥时间长,着火点后移造成),垃圾少了干燥段炉排温度会上升(提前燃烧和火焰前移造成)。水份多少也影响干燥炉排温度,不能完全凭这个温度来判断垃圾多少。垃圾热值高、水份少时,燃烧快一些,燃烧时间会变短;热值低、水份高时,燃烧会慢,燃烧时间会变长;运行人员会根据发电负荷,根据垃圾的热值和水份来手动调整推料的速度和焚烧炉排的速度。垃圾多了(厚了)会造成在炉排上的火焰长度变长,可能在燃烬段燃烧不完全而出生料;垃圾少了,炉排上的为焰长度变短,甚至火焰不连续。造成燃烧的垃圾量不够和负荷带不上去,影响经济运行。在焚烧炉排上燃烧时,要求燃烬,通过燃烬段的温度和火焰视频来判断,燃烬段温度能从结果上表现燃尽炉排上的垃圾厚度是否合理,也是判断垃圾多少的一个依
据。当然,锅炉负荷多少,是否达到设计值,也是判断垃圾量的一个重要依据。
76.在本技术的示例性实施例中,从以上影响因素来看,主要解决锅炉负荷与焚烧炉排速度匹配,只要推料速度与焚烧炉排的速度匹配了,后面的控制就相对简单。垃圾的热值、水份、灰份、成份、垃圾厚度等不可测量,通过大数据分析,能够得到它们的速度匹配关系范围。这里,本技术实施例引入了一种遗传算法,进行炉排速度的大数据统计和机器学习,首先获取炉排过去8个小时的平均炉排速度,并将该平均炉排速度乘以预设的负荷目标,作为基础值,该基础值作为初次迭代学习的一个输入速度,基于该基础值和预设的迭代计算式,可以在输入的速度信号和工况均正常时,根据炉排的当前速度迭代计算炉排下一刻的运行速度,以实现在每次炉排运行时对运行速度进行闭环控制。基于迭代学习获取的该运行速度可以对炉排进行基础控制。
77.在本技术的示例性实施例中,所述基础值根据当前时刻之前第一预设时长内的炉排速度平均值和预设的负荷目标获得。具体地,该基础值可以等于当前时刻之前第一预设时长内的炉排速度平均值与预设的负荷目标之积。
78.在本技术的示例性实施例中,该第一预设时长可以包括:8-10小时,例如,选择8小时,即,该基础值可以是当前时刻倒推8个小时内的炉排速度平均值成语所述负荷目标。
79.在本技术的示例性实施例中,如图2所示,所述采用预设的遗传算法对所述给料炉排的速度进行迭代学习,获取所述给料炉排每次运行时单位锅炉负荷的速度平均值,可以包括:
80.检测输入的速度信号是否正常;
81.当输入的速度信号不正常时,重新获取速度信号;当输入的速度信号正常时,检测当前工况是否正常;
82.当所述当前工况正常时,将输入的速度信号输入预设的迭代计算式,将计算结果作为所述给料炉排每次运行时单位锅炉负荷的速度平均值,并将所述给料炉排每次运行时单位锅炉负荷的速度平均值作为下一次迭代的输入;当所述当前工况不正常时,将预先获取的速度经验值输入所述迭代计算式,将计算结果作为所述给料炉排每次运行时单位锅炉负荷的速度平均值。
83.在本技术的示例性实施例中,该遗传算法可以采用st(结构化文本语言)文本结构语言编写,并封装成功能块,用于其它程序调用。
84.在本技术的示例性实施例中,检测输入的速度信号是否正常可以包括但不限于检测信号质量(dq),如果输入信号为坏值,则不会将该坏值加入本遗传算法的数据统计流程中。
85.在本技术的示例性实施例中,当前工况是否正常可以通过计算开关sw(可以手动触发计算或复位统计值)来表示,例如,如果当前工况正常,可以设置为计算开关的数值为真,则将上一次迭代输出的速度作为该次迭代的输入,对给料炉排的速度进行迭代学习;如果当前工况不正常,可以设置为计算开关的数值不为真,则将预设的经验值作为该次迭代的输入,不再对给料炉排的速度进行迭代学习。
86.在本技术的示例性实施例中,具体地,可以设置为当计算开关sw为1时,将迭代的输入赋为经验值,当计算开关sw为0时,将迭代的输入赋为上一次迭代的输出,以继续进行迭代学习。
87.在本技术的示例性实施例中,该预设的迭代计算式可以包括但不限于:o1=【rt*120*y m*(i1/i2)】/(rt*120 m);
88.其中,o1是计算结果,即给料炉排每次运行时单位锅炉负荷的速度平均值,作为输出值;q2是第一速度;i1是当前速度输入;i2是当前锅炉负荷输入;i3为预设的目标负荷;rt是倒推时间,即第一预设时长,代表要统计的时间范围,大概要统计倒推多长时间的速度值;m表示当前速度的权重值,缺省值是1(即一般情况当前速度的权重值均为1),m较大时,当前速度的权重就大,统计会快速向当前速度靠拢,该m可以根据不同的需求自行调整,对于具体数值不做限定;y是输入的计算初值,该计算初值根据不同的情况可以赋予不同的数值,例如,在进行初次迭代学习时,该计算初值是前述的基础值(例如,当前时刻倒推8个小时内的炉排速度平均值与负荷目标之积),在正常迭代过程中,该计算初值是上一次迭代输出的第一速度,如果当前工况不正常,该计算初值是预设的经验值,该经验值可以由炉排速度经验值与负荷目标经验值相乘获得。
89.在本技术的示例性实施例中,通过遗传算法,引入了焚烧炉排的速度学习,通过该速度学习,实现了根据炉排的当前速度(是指当次炉排运行时一开始运行的速度)和上一次炉排的运行速度对炉排的当前运行进行闭环控制,可以获取炉排运动时下一刻的运行速度,实现了对炉排的自动化协调控制。
90.在本技术的示例性实施例中,给料炉排速度(即给料速度)采用倒推8小时统计学习生成,得到过去8小时的平均给料炉排速度;根据预设的给料炉排速度和焚烧炉排速度的对应关系可以得到焚烧炉排速度。
91.在本技术的示例性实施例中,下面介绍对火床长度的控制,用于辅助给料速度控制。
92.在本技术的示例性实施例中,所述炉排还包括干燥炉排、燃烧炉排和燃尽炉排,所述方法还可以包括:
93.检测所述燃尽炉排上部烟气的温度;
94.根据所述燃尽炉排上部烟气的温度与预设的燃尽炉排上部烟气目标温度te之间的大小调整所述燃尽炉排或全部炉排的运行时长。
95.在本技术的示例性实施例中,可以预先设置燃尽炉排上部烟气目标温度te,因为垃圾热值不同,燃尽炉排上部烟气目标温度te可以在运行过程中根据垃圾热值进行修改,燃尽炉排上部烟气目标温度te的初始设置值可以包括但不限于:800℃-900℃,例如,可以选择850℃。
96.在本技术的示例性实施例中,对于两个燃尽炉排来说,可以选择其中燃尽炉排上部烟气温度较大的一个温度与燃尽炉排上部烟气目标温度te相比较(即高选)。
97.在本技术的示例性实施例中,所述根据所述燃尽炉排上部烟气的温度与预设的燃尽炉排上部烟气目标温度te之间的大小调整所述燃尽炉排或全部炉排的运行速度,可以包括:
98.当所述燃尽炉排上部烟气的温度高于所述燃尽炉排上部烟气目标温度te时,根据高于所述燃尽炉排上部烟气目标温度te的数值不同,控制所述燃尽炉排或全部所述炉排的运行速度相应降低;
99.当所述燃尽炉排上部烟气的温度低于所述燃尽炉排上部烟气目标温度te时,根据
低于所述燃尽炉排上部烟气目标温度te的数值不同,控制全部所述炉排的运行速度相应提高。
100.在本技术的示例性实施例中,所述燃尽炉排上部烟气的温度高于所述燃尽炉排上部烟气目标温度te的数值越大,燃尽炉排或全部所述炉排的运行速度越高;所述燃尽炉排上部烟气的温度低于所述燃尽炉排上部烟气目标温度te的数值越大,全部所述炉排的运行速度越低。
101.在本技术的示例性实施例中,由于全部炉排的长度不变,为了调整炉排的速度,可以调整垃圾在每个炉排上的运行时长。
102.在本技术的示例性实施例中,例如:
103.11、燃尽炉排上部烟气的温度高于燃尽炉排上部烟气目标温度te并且燃尽炉排上部烟气的温度在不断上升时,可以进行报警;
104.12、燃尽炉排上部烟气的温度高于(燃尽炉排上部烟气目标温度te 25℃)时,可以控制燃烬炉排运行时间减少预设时长,例如5s;
105.13、燃尽炉排上部烟气的温度高于(燃尽炉排上部烟气目标温度te 50℃)时,可以控制所有炉排的运行时间再减少预设时长,例如再减少5s,即共减少10s;
106.14、燃尽炉排上部烟气的温度高于(燃尽炉排上部烟气目标温度te 75℃)时,可以控制所有炉排的运行时间再减少预设时长,例如再减少5s,即共减少15s;
107.15、燃尽炉排上部烟气的温度高于(燃尽炉排上部烟气目标温度te 100℃)时,可以控制燃烬炉排停止运行(两个燃尽炉排都退到位时才停止);如果此时锅炉负荷高于(负荷目标上限值-1t/h),可以控制干燥炉排、燃烧炉排停止运行,干燥炉排停止时给料速度降低为给料速度下限,或者,可以按照下述的锅炉负荷高的情况下的第24条里的逻辑执行控制策略;运行人员还可以在不退出acc自动的情况下进行人工干预;
108.16、燃尽炉排上部烟气的温度低于(燃尽炉排上部烟气目标温度te-50℃)时,燃尽炉排上部烟气的温度在不断下降,可以控制所有炉排的运行时间增加预设时长,例如5s;
109.17、燃尽炉排上部烟气的温度低于(燃尽炉排上部烟气目标温度te-75℃)时,燃尽炉排上部烟气的温度在不断下降,可以控制所有炉排的运行时间再增加预设时长,例如5s;,即共增加10s;
110.18、燃尽炉排上部烟气的温度低于(燃尽炉排上部烟气目标温度te-100℃)时,燃尽炉排上部烟气的温度在不断下降,可以控制所有炉排的运行时间再增加预设时长,例如5s;,即共增加15s。
111.在本技术的示例性实施例中,所述方法还可以包括:
112.将锅炉负荷与预设的负荷目标上限fh相比较;
113.当所述锅炉负荷高于或等于所述负荷目标上限fh与所述第一预设负荷值之差时,根据所述负荷目标上限fh与所述第一预设负荷值之差的大小,相应地降低全部所述炉排的运行速度;
114.当所述锅炉负荷低于所述负荷目标上限fh与第二预设负荷值之差,燃尽炉排上部烟气的温度低于燃尽炉排上部烟气目标温度te,且锅炉烟气含氧量高于预设的目标含氧量下限时,根据所述负荷目标上限fh与所述第二预设负荷值之差的大小,相应地提高全部所述炉排的运行速度。
115.在本技术的示例性实施例中,所述第一预设负荷值的大小与全部所述炉排所提高的运行速度呈负相关;即,第一预设负荷值越大,全部所述炉排所提高的运行速度越高;
116.所述第二预设负荷值的大小与全部所述炉排所降低的运行速度呈正相关;即,第二预设负荷值越小,全部所述炉排所提高的运行速度越低。
117.在本技术的示例性实施例中,第一预设负荷值和第二预设负荷值的大小可以根据不同的应用场景、工艺和需求自行定义,在此对于其详细数值不做限定。
118.在本技术的示例性实施例中,含氧量高于偏离目标含氧量下限的大小可以根据不同的应用场景、工艺和需求自行定义,在此对于其详细数值不做限定,例如,可以选择0.5%。
119.在本技术的示例性实施例中,例如,在锅炉负荷高的情况下可以执行以下控制策略:
120.21、锅炉负荷高于(负荷目标上限fh-1.3t/h(吨/小时))时,所有炉排运行时间可以自动增加预设时长,例如,5s;(即,增加时长,降低速度)
121.22、锅炉负荷高于(负荷目标上限fh-1.0t/h)时,所有炉排运行时间可以再自动增加预设时长,例如,5s,即共增加10s;
122.23、锅炉负荷高于(负荷目标上限fh-0.7t/h)时,所有炉排运行时间可以再自动增加预设时长,例如,5s,即共增加15s;
123.24、锅炉负荷高于(负荷目标上限fh-0.4t/h)时,所有炉排运行时间可以再自动增加预设时长,例如,5s,即共增加20s。
124.在本技术的示例性实施例中,所述方法还可以包括:
125.当所述锅炉负荷高于所述负荷目标上限fh,或者,锅炉下段温度大于第一预设温度阈值时,控制全部所述炉排停止运行,并将给料速度降低到预设的给料速度下限。
126.在本技术的示例性实施例中,第一预设温度阈值可以根据不同的应用场景、工艺和需求自行定义,这里对于其具体数值不做限定,例如,可以选择1150℃。
127.在本技术的示例性实施例中,锅炉负荷高于负荷目标上限fh,或锅炉下端温度(左右两个锅炉的下端温度进行高选)大于1150℃(可修改),两个条件中的任意一个被满足时,或者两个都被满足时,都可以控制所有炉排停止运行,给料速度可以降低为预设的给料速度下限。当停运炉排时,两个炉排都退到位时才停,例如,两个燃尽炉排都停到位之后再停止两个燃尽炉排。
128.在本技术的示例性实施例中,所述方法还可以包括:
129.当所述锅炉负荷低于所述负荷目标上限与第三预设负荷值之差,并且锅炉下端温度低于第二预设温度阈值时,控制所述燃尽炉排、所述燃烧炉排和所述干燥炉排依次间隔第二预设时长自动启动。
130.在本技术的示例性实施例中,第二预设温度阈值可以根据不同的应用场景、工艺和需求自行定义,这里对于其具体数值不做限定,例如,可以选择1145℃。
131.在本技术的示例性实施例中,第三预设负荷值可以根据不同的应用场景、工艺和需求自行定义,这里对于其具体数值不做限定,例如,可以选择0.6t/h。
132.在本技术的示例性实施例中,第二预设时长可以根据不同的应用场景、工艺和需求自行定义,这里对于其具体数值不做限定,例如,可以选择10秒。
133.在本技术的示例性实施例中,锅炉负荷低于(目标负荷上限fh-0.6t/h),和锅炉下端温度(高选)低于1145℃(动作值减5),两个条件中的任意一个被满足时,或者两个都被满足,并且无其它停止条件时,可以控制燃烬炉排、燃烧炉排、干燥炉排依次间隔10秒自动启动。
134.在本技术的示例性实施例中,例如,在锅炉负荷低的情况下可以执行以下控制策略:
135.在燃烬炉排上部烟气温度低于燃尽炉排上部烟气目标温度te,且锅炉含氧量高于(目标含氧量下限 0.5%)时,可以执行以下程序:
136.31、当锅炉负荷低于(负荷目标上限fh-1.5t/h)时,所有炉排运行时间可以自动减少预设时长,例如,5s;(即,减少时长,提高速度)
137.32、当锅炉负荷低于(负荷目标上限fh-2.0t/h)时,所有炉排运行时间可以再自动减少预设时长,例如,5s;即供减少10s;
138.33、当锅炉负荷低于(负荷目标上限fh-2.5t/h)时,所有炉排运行时间可以再自动减少预设时长,例如,5s;即供减少15s;
139.34、当锅炉负荷低于(负荷目标上限fh-3.0t/h)时,所有炉排运行时间可以再自动减少预设时长,例如,5s;即供减少20s。
140.在本技术的示例性实施例中,下面介绍引风系统的自动调整策略:
141.在本技术的示例性实施例中,所述方法还包括:
142.根据炉膛顶端的多个负压信号对引风品质进行判断;
143.当所述引风品质满足预设要求时,对所述多个负压信号进行中选;
144.根据中选获取的负压信号对预设的风机变频器进行自动调节;所述风机变频器包括一次风机变频器和二次风机变频器。
145.在本技术的示例性实施例中,可以根据炉膛顶端的5个负压信号进行引风品质判断,在引风品质满足要求时可以对5个负压信号进行中选(即选出一个中间数值),引风用的风机变频器可以中选出的负压信号进行自动调节引风变频指令,维持负压稳定。
146.在本技术的示例性实施例中,下面介绍一次风自动调整策略:
147.在本技术的示例性实施例中,一次风机变频器的频率可以根据负荷信号与目标负荷的偏差大小进行相应调节。一氧化碳上升时,可以强制关小一次风机变频器的频率指令。
148.在本技术的示例性实施例中,下面介绍二次风自动调整策略:
149.在本技术的示例性实施例中,所述方法还可以包括:
150.根据炉膛的含氧量大小以及所述含氧量的升降趋势方向,控制二次风机变频器指令的增减;或者,
151.根据炉膛下端温度大小、所述炉膛下端温度的升降趋势方向以及所述炉膛的含氧量大小控制二次风机变频器指令的增减。
152.在本技术的示例性实施例中,二次风变频根据对含氧量信号进行品质判断后,如果该含氧量信号品质满足预设要求,则求锅炉含氧量的平均值,将该平均值与目标含氧量相比较,当该平均值大于目标含氧量0.5%,并且炉膛的含氧量在上升时,可以开始缓慢关闭二次风机变频器;当该平均值小于目标含氧量0.5%,并且炉膛的含氧量在下降时,可以开始缓慢增加二次风机变频器指令。
153.在本技术的示例性实施例中,当炉膛下端温度大于1075℃、炉膛下端温度在上升,并且炉膛含氧量小于(目标含氧量 1)时,二次风机变频器缓慢开启;当炉膛下端温度小于890℃、炉膛下端温度在下降,并且炉膛含氧量大于(目标氧量-1)时,二次风机变频器缓慢关闭;当炉膛下端温度小于890℃、并且炉膛下端温度在下降时,二次风机变频器缓慢开启;当炉膛下端温度大于1075℃,并且炉膛下端温度在上升时,二次风机变频器指令缓慢减少。
154.在本技术的示例性实施例中,本技术实施例方案至少包括以下优势:
155.(1)用dcs直接控制,减少故障点,减少plc,就能减少投资,也便于最终用户维护。
156.(2)在机组正常运行期间,优化控制系统的投用率不低于95%(工艺系统不具备自控条件的不计算在内),降低运行生产劳动强度,提高工艺自动化水平和设备管理水平。
157.(3)控制优化系统投运后,提高汽包水位、主蒸汽流量(温度)、炉膛温度、氧量、负压等关键工艺参数的平稳性;垃圾焚烧系统自动控制,消除人工操作造成的滞后性、不精确性。
158.(4)通过主蒸汽流量控制实现对一次风的风量进行调整,利用垃圾层厚控制合适的垃圾量进入焚烧炉燃烧,实施燃烧优化,提高焚烧效率,提高经济性。
159.(5)焚烧不同热值、水份、灰份的垃圾,通过机器学习自动匹配推料速度和焚烧速度,解决垃圾焚烧需要人为频繁干预的问题。
160.本技术实施例提供了一种适用于康恒垃圾焚烧炉的acc协调控制装置1,如图3所示,可以包括处理器11和计算机可读存储介质12,所述计算机可读存储介质12中存储有指令,当所述指令被所述处理器11执行时,实现所述的适用于康恒垃圾焚烧炉的acc协调控制方法。
161.在本技术的示例性实施例中,前述的适用于康恒垃圾焚烧炉的acc协调控制方法中的任意实施例均可以适用于该装置实施例中,在此不再一一赘述。
162.本领域普通技术人员可以理解,上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中,在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分;例如,一个物理组件可以具有多个功能,或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器,如数字信号处理器或微处理器执行的软件,或者被实施为硬件,或者被实施为集成电路,如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上,计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的,术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于ram、rom、eeprom、闪存或其他存储器技术、cd-rom、数字多功能盘(dvd)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外,本领域普通技术人员公知的是,通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据,并且可包括任何信息递送介质。
再多了解一些

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