[发明专利]一种炼化装置加热炉燃烧控制优化方法

权利要求书

1.一种炼化装置加热炉燃烧控制优化方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)对于设有CO分析仪的加热炉，通过火焰图像特征的识别对加热炉的各燃烧器进行故障识别，对有故障的燃烧器进行故障处理，再通过故障处理后燃烧器的火焰图像进行燃烧器的空燃配比调试；

2)根据所述加热炉的已有运行数据，分别生成加热炉各种工况下的燃烧曲线；所述燃烧曲线用于确定与所述加热炉对应的理想控制区间，所述理想控制区间包括CO含量理论控制区间；

3)根据所述加热炉的已有运行数据建立所述加热炉对应的基于神经网络的控制指标预测模型；所述控制指标预测模型的控制指标包括O₂含量、CO含量和NO_X含量；所述控制指标预测模型的特征变量包括：排烟温度、炉膛压力、加热炉负荷、鼓风机变频开度、燃料热值和热效率；

4)以将CO含量控制在所述理想控制区间内为目标，以所述的控制指标和当前运行的特征变量数据为基于神经网络的控制指标预测模型的输入，生成鼓风机变频调速的优化方案，根据所述的优化方案控制鼓风机变频器的工作频率。

2.根据权利要求1所述的一种炼化装置加热炉燃烧控制优化方法，其特征在于，步骤1)所述的通过火焰图像特征的识别对各燃烧器进行故障识别，包括：

(1.1)分别获取燃烧器在不同故障时的火焰图像数据，并对该火焰图像数据划分故障类型，得到具有不同故障类型的火焰图像数据；

(1.2)采用具有故障类型的火焰图像数据训练YOLOV5或Fast Rcnn网络，形成燃烧器的故障识别模型；

(1.3)在调节所述燃烧器的火嘴风门过程中，获取所述燃烧器的实时火焰图像数据；

(1.4)将燃烧器的实时火焰图像数据输入到燃烧器的故障识别模型，确定有故障的燃烧器及相应的故障类型。

3.根据权利要求2所述的一种炼化装置加热炉燃烧控制优化方法，其特征在于，第(1.1)步中故障类型的划分是，如果发现火焰中有火花，则是燃烧器存在故障，相应的故障类型包括：燃烧器空气配比低、燃烧器空气配比高、燃烧器喷嘴堵塞、燃烧器喷嘴侵蚀、燃烧器喷嘴损坏的情况；具体对应的火焰图像为：若燃烧器空气配比低，则火焰的颜色为黄色；若燃烧器空气配比高，则火焰的颜色为蓝色；若燃烧器喷嘴堵塞或燃烧器喷嘴侵蚀或燃烧器喷嘴损坏，则火焰中有火花。

4.根据权利要求1所述的一种炼化装置加热炉燃烧控制优化方法，其特征在于，步骤1)所述的进行燃烧器的空燃配比调试，包括：

(1.1)分别获取无故障的燃烧器在不同空燃配比时的火焰图像数据；

(1.2)采用不同空燃配比时的火焰图像数据训练YOLOV5或Fast Rcnn网络，形成燃烧器的最佳空燃配比识别模型；

(1.3)在调节所述故障处理后燃烧器的火嘴风门过程中，获取该燃烧器的实时火焰图像数据；

(1.4)将所述的实时火焰图像数据输入最佳空燃配比识别模型，确定当前所述燃烧器的空燃配比是否为最佳空燃配比，如果不是最佳空燃配比，则调节为最佳空燃配比，在调节火嘴风门时要保持各燃烧器的火焰稳定且大小相同。

5.根据权利要求1所述的一种炼化装置加热炉燃烧控制优化方法，其特征在于，步骤2)所述的分别生成各种工况下的燃烧曲线，包括：

(2.1)将所述加热炉的加工负荷上下限作为操作的边界；

(2.2)分别根据不同工况下的燃料管网压力数据、燃料成分数据、加热炉对流段氧含量数据，结合对应的NOx排放数据，拟合燃料消耗曲线；

(2.3)在所述燃料消耗曲线的基础上，根据加热炉理论燃烧配比，生成所述加热炉对应的燃烧曲线。

6.根据权利要求1所述的一种炼化装置加热炉燃烧控制优化方法，其特征在于，步骤2)所述理想控制区间内还包括O₂含量理论控制区间和/或NO_X含量理论控制区间。

7.根据权利要求1所述的一种炼化装置加热炉燃烧控制优化方法，其特征在于，步骤2)所述加热炉的已有运行数据为距当前时刻预设时间段内的运行数据。