[发明专利]一种用于生物质锅炉的生物质燃料掺烧系统

权利要求书

1.一种用于生物质锅炉的生物质燃料掺烧系统，其特征在于：包括锅炉在线运行分析模块和生物质燃料分析优化模块，所述锅炉在线运行分析模块用来分析出锅炉的热量需求，所述生物质燃料分析优化模块根据热量需求确定各生物质燃料的掺烧比和生物质燃料瞬时总量。

2.根据权利要求1所述的一种用于生物质锅炉的生物质燃料掺烧系统，其特征在于：所述生物质燃料分析优化模块包括单个生物质燃料工业元素分析数据库单元、混合生物质燃料工业元素分析数据库单元、生物质燃料堆放时间、天气数据库单元、生物质燃料购买价格数据库单元和生物质燃料掺烧优化单元；

所述单个生物质燃料工业元素分析数据库单元用于存储各种生物质的数据信息，所述数据信息包括基础数据、工业分析数据、元素分析数据；

所述混合生物质燃料工业元素分析数据库单元用于对由多种生物质配置的混合燃料特性进行分析，所述混合燃料特性包括着火特性、燃尽特性、结渣特性和污染物排放特性；

所述生物质燃料堆放时间、天气数据库单元用于存储生物质燃料堆放的时间、天气等数据；

所述生物质燃料购买价格数据库单元用于存储生物质燃料的购买价格情况；

所述生物质燃料掺烧优化单元用于设定各生物质燃料的掺烧比例，调用所述单个生物质燃料工业元素分析数据库单元的各种生物质燃料的数据信息，所述混合生物质燃料的燃烧特性分析单元的混合生物质燃料的燃烧特性数据，并结合所述锅炉在线运行分析模块的分析结果即热量需求，以满足锅炉热量需求为前提，实现经济价值为目标对各生物质燃料的掺烧比例进行调整确定各中生物质燃料的掺烧比例和瞬时燃料总量。

3.根据权利要求2所述的一种用于生物质锅炉的生物质燃料掺烧系统，其特征在于：所述基础数据包括生物质燃料的种类、库存量、生物质燃料的价格、生物质燃料的堆放时间、天气数据、燃料价格；所述工业分析数据包括生物质的水分、低位发热量、灰分、挥发分；所述元素分析数据包括碳氢、氧、氮、硫元素。

4.根据权利要求2所述的一种用于生物质锅炉的生物质燃料掺烧系统，其特征在于：生物质锅炉在线分析单元(11)确定生物质锅炉的能量需求，具体通过如下方式实现：

Q=F*S*△T;其中Q为瞬时热量需求，F为锅炉出口的瞬时流量，△T为锅炉出口和入口的温度差值。

5.根据权利要求1所述的一种用于生物质锅炉的生物质燃料掺烧系统，其特征在于：所述生物质燃料掺烧优化单元用来确定生物质燃料的掺配比例以及瞬时流量，具体通过如下方式实现：1建立生物质燃料成本模型：

Emin＝ ，

其中，Z是生物质燃料的重量，P是生物质燃料的价格，Emin是金额最小；

2建立约束函数：

热量约束：Q = V=，

挥发分约束：V=,Vmin≤V≤Vmax，

水分约束：M=,MMmax，

灰分约束：A=，Amin≤A≤Amax，

软化温度约束：T＝fT(Xi ,Qi)，T≥Tmin，

其中，Q是锅炉在线分析模块计算出的热量需求, Bn为第n种生物质燃料的掺烧比例，k为生物质燃料种类的总个数，Rn为第n种生物质燃料的发热量，RA和RB对应为发热总量的下限和上限，V为掺烧混合物的总挥发分，Vmin和Vmax对应为挥发分的下限和上限，M为掺烧混合物的总水分，Mmax为水分上限，A为掺烧混合物的总灰分，Amin和Amax对应为灰分的下限和上限，T为掺烧混合物的软化温度，TA为软化温度下限；

3以Emin取最小为目标，结合约束函数进行迭代优化确定各生物质燃料的的掺烧比例。