[实用新型]恶劣工况下广义锅炉燃烧优化自动控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及计算机控制系统，具体地说，是涉及一种恶劣工况下广义锅炉燃烧优化自动控制系统。

背景技术

当前我国供暖锅炉大部分以燃煤锅炉为主，且大多上了DCS控制系统，但由于操作工自身原因以及锅炉负荷经常变化等因素影响，导致锅炉系统自控率很低，虽然上了DCS控制系统，仍然采用手动控制的方式，在一定程度上造成了能源的浪费，同时对供暖锅炉来说，不考虑入炉煤炭的影响，导致其热效率较低最主要的原因就是天气等因素引起来的锅炉负荷波动的幅度和频率大，不同负荷工况下，运行参数也不一样，在变负荷运行时，司炉工往往难以得知负荷变化的规律，在频繁的操作过程中，常常因运行参数不匹配，造成燃烧效率低下。即使强行采用自动系统对锅炉进行控制，对于控制系统而已，在恶劣的工况条件制约下，如果一味追求锅炉燃烧效率的“最优”反而使得最终的效果出现了偏差，因为优化的先决条件必须是“稳定”，当锅炉在恶劣工况下已经无法保证“连续稳定的自动运行”时，又何谈“最优化”。

基于此，如何解决供暖锅炉的自动率问题并保证锅炉的燃烧效率，实现锅炉在各种工况负荷下全自动稳定运行且经济燃烧，是本发明主要解决的问题。

发明内容

本实用新型克服了现有技术的不足，提出了一种恶劣工况下广义锅炉燃烧优化自动控制系统，系统具有在各种工况负荷变化情况下自动运行的功能，采取在锅炉工况“恶劣时，保稳定；稳定中，求最优”的策略。即当一天中气温变化大造成负荷波动明显时，率先确保用经验优化曲线控制算法使锅炉保持相对稳定；而如果锅炉本身负荷就已经比较平稳的时候，则采用“最优控制”对燃煤配风进行控制。这样看似牺牲了部分“优化量”，但其实却更符合供暖锅炉的实际的生产现状，真正做到“使得住，用的好”，最大限度的保证锅炉自动稳定运行与经济燃烧。

为了实现上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：一种恶劣工况下广义锅炉燃烧优化自动控制系统，包括锅炉、DCS系统、OPC接口、锅炉负荷恶劣工况下稳定控制器与锅炉负荷稳定工况下优化控制器，其特征在于系统能够通过锅炉的实际工矿与负荷，自动选择合适的控制器，最大限度的保证锅炉自动稳定运行与经济燃烧。

再进一步的，一种恶劣工况下广义锅炉燃烧优化自动控制系统，通过OPC接口从DCS系统获得锅炉的运行参数，进行负荷的判断，如果负荷波动较大采用稳定控制器控制，即采用集中了优秀操作工经验的专家数据库，进行拟人控制，使锅炉能够最大程度的稳定地自动运行，此时不考虑锅炉优化燃烧，只考虑稳定运行；当如果负荷稳定时采用优化控制器控制，采用滚动自寻优算法，以锅炉的热效率为寻优目标，在炉膛内的负压稳定的情况下不断优化风煤比，使锅炉经济燃烧，此时考虑锅炉优化燃烧。上述控制策略从OPC接口通过DCS系统作用于锅炉上。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型恶劣工况下广义锅炉燃烧优化自动控制系统具有如下功能和优点：

（1）系统在锅炉仪表少、精度低、死区大，负荷、煤质不稳定的恶劣工况下，提升了抗负荷、煤质变化的能力及寻优速度。完成恶劣工况下控制锅炉燃烧长期自动、稳定、优化、经济运行，降低燃料消耗；

（2）系统具有抑制负荷波动及煤质波动的功能，使燃烧更稳定的功效，提高燃料燃烧过程中的高效使用，实现了能源使用的高附加值利用；

（3）系统在锅炉负荷波动大及工况条件极度恶劣不易自动操作时，采用专家拟人控制，使操作如同人工一样，保证了自动控制锅炉的长期在线率；

（4）系统能够自动协同控制风煤比，使燃煤的燃烧更充分，实现节能。

结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其它特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是本实用新型所提出的一种恶劣工况下广义锅炉燃烧优化自动控制系统框图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型提出的一种恶劣工况下广义锅炉燃烧优化自动控制系统包括锅炉1、DCS系统2、OPC接口3、恶劣工况--稳定控制器4和稳定工况--优化控制器5。所述锅炉1用DCS系统2进行数据的采集与监视，稳定控制器4和优化控制器5通过OPC接口3从DCS系统2获取锅炉运行数据，并进行负荷判断及控制器选择，如果锅炉运行在低负荷及温度波动比较大的情况下，采用稳定控制器4进行控制，如果锅炉运行在正常负荷，锅炉出口温度比较稳定，这时采用优化控制器5进行控制，二者的控制信号通过OPC接口3传给DCS系统2，然后通过DCS系统2对锅炉1进行控制。