本發(fā)明涉及循環(huán)流化床鍋爐控制，特別是涉及一種循環(huán)流化床鍋爐床溫優(yōu)化控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、循環(huán)流化床鍋爐是一種新型的鍋爐技術(shù)，它利用循環(huán)流化床的特性進行燃燒。循環(huán)流化床鍋爐的特點包括燃燒效率高、燃燒溫度低、燃燒過程中對環(huán)境污染小等優(yōu)點。在循環(huán)流化床鍋爐中，燃料和燃燒空氣經(jīng)過特殊的裝置使其在鍋爐內(nèi)形成循環(huán)流化床，床內(nèi)物料在氣流的作用下呈現(xiàn)出類似流體的狀態(tài)，這樣的狀態(tài)有利于燃料的充分燃燒，并且能有效地控制燃燒溫度。循環(huán)流化床鍋爐的床溫控制是其中一個關(guān)鍵問題，它直接影響到鍋爐的熱效率和安全運行。

2、但是，目前循環(huán)流化床鍋爐的床溫控制方法的控制精度有限，難以實現(xiàn)對床溫的精準調(diào)節(jié)控制，容易出現(xiàn)床溫達不到設(shè)定要求的情況，同時由于床溫控制不夠精準，往往導(dǎo)致燃燒效率低下，能源利用效率不高，影響鍋爐的整體性能和運行成本，并且目前的床溫控制系統(tǒng)缺乏智能化和自適應(yīng)性，無法根據(jù)實時運行狀態(tài)進行及時調(diào)整和優(yōu)化，導(dǎo)致控制效果不盡如人意。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種循環(huán)流化床鍋爐床溫優(yōu)化控制方法及系統(tǒng)，包括：

2、獲取循環(huán)流化床鍋爐的歷史運行數(shù)據(jù)，并對循環(huán)流化床鍋爐的歷史運行數(shù)據(jù)進行預(yù)處理；

3、對預(yù)處理后的歷史運行數(shù)據(jù)進行分析，確定影響循環(huán)流化床鍋爐床溫的運行特征參數(shù)；

4、基于運行特征參數(shù)和預(yù)設(shè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)建循環(huán)流化床鍋爐的床溫預(yù)測模型，并根據(jù)床溫預(yù)測模型進行預(yù)測，得到循環(huán)流化床鍋爐的床溫預(yù)測數(shù)據(jù)；

5、獲取對于循環(huán)流化床鍋爐的床溫要求，并確定床溫預(yù)測數(shù)據(jù)與床溫要求的偏差特征；

6、基于偏差特征對循環(huán)流化床鍋爐的床溫差異進行分析和評估，得到循環(huán)流化床鍋爐的床溫差異評估值；

7、根據(jù)床溫差異評估值確定循環(huán)流化床鍋爐的運行優(yōu)化系數(shù)，并根據(jù)運行優(yōu)化系數(shù)對循環(huán)流化床鍋爐的床溫進行優(yōu)化控制。

8、進一步的，所述獲取循環(huán)流化床鍋爐的歷史運行數(shù)據(jù)，并對循環(huán)流化床鍋爐的歷史運行數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，包括：

9、獲取循環(huán)流化床鍋爐的歷史運行數(shù)據(jù)，并對循環(huán)流化床鍋爐的歷史運行數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，預(yù)處理包括去除歷史運行數(shù)據(jù)中的異常數(shù)據(jù)和重負數(shù)據(jù)以及填補缺失數(shù)據(jù)。

10、進一步的，所述對預(yù)處理后的歷史運行數(shù)據(jù)進行分析，確定影響循環(huán)流化床鍋爐床溫的運行特征參數(shù)，包括：

11、獲取預(yù)處理后循環(huán)流化床鍋爐的歷史運行數(shù)據(jù)，并將歷史運行數(shù)據(jù)按照參數(shù)類型劃分為若干組運行候選運行參數(shù)數(shù)據(jù)組；

12、獲取循環(huán)流化床鍋爐的歷史床溫數(shù)據(jù)，并分析每組運行候選運行參數(shù)數(shù)據(jù)組與歷史床溫數(shù)據(jù)的相關(guān)度；

13、將相關(guān)度超出預(yù)設(shè)閾值的運行候選運行參數(shù)數(shù)據(jù)組選取出來，并將作為候選運行候選運行參數(shù)數(shù)據(jù)組；

14、從若干個候選運行候選運行參數(shù)數(shù)據(jù)組中確定第i個候選運行候選運行參數(shù)數(shù)據(jù)組，并篩選其他候選運行參數(shù)相同時的歷史床溫數(shù)據(jù)；

15、分析第i個候選運行參數(shù)數(shù)據(jù)組對應(yīng)的歷史床溫數(shù)據(jù)的溫度變化量，并將溫度變化量大于預(yù)設(shè)溫度變化量閾值的第i個候選運行參數(shù)數(shù)據(jù)組對應(yīng)的運行參數(shù)確定為影響循環(huán)流化床鍋爐床溫的運行特征參數(shù)。

16、進一步的，所述基于運行特征參數(shù)和預(yù)設(shè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)建循環(huán)流化床鍋爐的床溫預(yù)測模型，并根據(jù)床溫預(yù)測模型進行預(yù)測，得到循環(huán)流化床鍋爐的床溫預(yù)測數(shù)據(jù)，包括：

17、基于運行特征參數(shù)構(gòu)建數(shù)據(jù)集，并將數(shù)據(jù)集輸入至預(yù)設(shè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型中，構(gòu)建床溫預(yù)測初始模型；

18、將數(shù)據(jù)集按照一定比例劃分為訓(xùn)練集和測試集，并將訓(xùn)練集和測試集輸入至床溫預(yù)測初始模型中；

19、對床溫預(yù)測初始模型進行訓(xùn)練和測試，直至床溫預(yù)測初始模型滿足預(yù)設(shè)的收斂條件，得到床溫預(yù)測模型；

20、獲取循環(huán)流化床鍋爐的實時運行特征參數(shù)，并將實時運行特征參數(shù)輸入至床溫預(yù)測模型，由床溫預(yù)測模型進行預(yù)測，得到循環(huán)流化床鍋爐的床溫預(yù)測數(shù)據(jù)。

21、進一步的，所述獲取對于循環(huán)流化床鍋爐的床溫要求，并確定床溫預(yù)測數(shù)據(jù)與床溫要求的偏差特征，包括：

22、獲取對于循環(huán)流化床鍋爐的床溫要求，并計算床溫預(yù)測數(shù)據(jù)與床溫要求的偏差數(shù)據(jù)；

23、將偏差數(shù)據(jù)繪制成偏差數(shù)據(jù)曲線圖，并從偏差數(shù)據(jù)曲線圖中確定數(shù)據(jù)處于上升的上升曲線段和數(shù)據(jù)處于下降的下降曲線段以及數(shù)據(jù)處于平緩的平緩曲線段；

24、分別確定每個上升曲線段的上升持續(xù)時長和上升平均值、每個下降曲線段的下降持續(xù)時長和下降平均值以及平緩曲線段的平緩持續(xù)時長和平緩平均值，并將每個曲線段的持續(xù)時長和平均值確定為床溫預(yù)測數(shù)據(jù)與床溫要求的偏差特征。

25、進一步的，所述基于偏差特征對循環(huán)流化床鍋爐的床溫差異進行分析和評估，得到循環(huán)流化床鍋爐的床溫差異評估值，包括：

26、獲取每個曲線段的持續(xù)時長和平均值，并將所有上升曲線段歸為第一類曲線段和將所有下降曲線段歸為第二類曲線段以及將所有平緩曲線段歸為第三類曲線段；

27、基于每個曲線段的持續(xù)時長和平均值對每類曲線段進行評估取值，得到每類曲線段的評估值，并將每類曲線段的評估值與預(yù)設(shè)權(quán)重進行加權(quán)相加計算，得到循環(huán)流化床鍋爐的床溫差異評估值。

28、進一步的，所述基于每個曲線段的持續(xù)時長和平均值對每類曲線段進行評估取值，得到每類曲線段的評估值，包括：

29、獲取每個上升曲線段的上升持續(xù)時長和上升平均值、每個下降曲線段的下降持續(xù)時長和下降平均值以及平緩曲線段的平緩持續(xù)時長和平緩平均值，并基于每個上升曲線段的上升持續(xù)時長和上升平均值、每個下降曲線段的下降持續(xù)時長和下降平均值以及平緩曲線段的平緩持續(xù)時長和平緩平均值對每類曲線段進行評估取值，其中每類曲線段的評估值的計算公式為：

30、

31、其中，s為每類曲線段的評估值，α為每類曲線段的評估系數(shù)，mi為每類曲線段對應(yīng)的第i個曲線段的平均值，ti為每類曲線段對應(yīng)的第i個曲線段的持續(xù)時長。

32、進一步的，所述根據(jù)床溫差異評估值確定循環(huán)流化床鍋爐的運行優(yōu)化系數(shù)，并根據(jù)運行優(yōu)化系數(shù)對循環(huán)流化床鍋爐的床溫進行優(yōu)化控制，包括：

33、預(yù)先設(shè)定運行優(yōu)化系數(shù)－床溫差異評估值區(qū)間對應(yīng)關(guān)系，運行優(yōu)化系數(shù)－床溫差異評估值區(qū)間對應(yīng)關(guān)系針對每一床溫差異評估值區(qū)間，均關(guān)聯(lián)有對應(yīng)的運行優(yōu)化系數(shù)；

34、獲取床溫差異評估值，并基于該床溫差異評估值所屬的床溫差異評估值區(qū)間在運行優(yōu)化系數(shù)－床溫差異評估值區(qū)間對應(yīng)關(guān)系內(nèi)的映射關(guān)系，選取與床溫差異評估值區(qū)間對應(yīng)的運行優(yōu)化系數(shù)；

35、根據(jù)運行優(yōu)化系數(shù)對實時運行特征參數(shù)進行調(diào)節(jié)，并由循環(huán)流化床鍋爐根據(jù)調(diào)節(jié)后實時運行特征參數(shù)進行運行，完成對循環(huán)流化床鍋爐床溫的優(yōu)化控制。

36、本發(fā)明還提供了一種循環(huán)流化床鍋爐床溫優(yōu)化控制系統(tǒng)，包括：

37、獲取模塊，用于獲取循環(huán)流化床鍋爐的歷史運行數(shù)據(jù)，并對循環(huán)流化床鍋爐的歷史運行數(shù)據(jù)進行預(yù)處理；

38、分析模塊，用于對預(yù)處理后的歷史運行數(shù)據(jù)進行分析，確定影響循環(huán)流化床鍋爐床溫的運行特征參數(shù)；

39、預(yù)測模塊，用于基于運行特征參數(shù)和預(yù)設(shè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)建循環(huán)流化床鍋爐的床溫預(yù)測模型，并根據(jù)床溫預(yù)測模型進行預(yù)測，得到循環(huán)流化床鍋爐的床溫預(yù)測數(shù)據(jù)；

40、確定模塊，用于獲取對于循環(huán)流化床鍋爐的床溫要求，并確定床溫預(yù)測數(shù)據(jù)與床溫要求的偏差特征；

41、評估模塊，用于基于偏差特征對循環(huán)流化床鍋爐的床溫差異進行分析和評估，得到循環(huán)流化床鍋爐的床溫差異評估值；

42、控制模塊，用于根據(jù)床溫差異評估值確定循環(huán)流化床鍋爐的運行優(yōu)化系數(shù)，并根據(jù)運行優(yōu)化系數(shù)對循環(huán)流化床鍋爐的床溫進行優(yōu)化控制。

43、本發(fā)明實施例一種循環(huán)流化床鍋爐床溫優(yōu)化控制方法及系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果在于：

44、本發(fā)明通過確定影響循環(huán)流化床鍋爐床溫的運行特征參數(shù)，有助于深入了解系統(tǒng)運行規(guī)律，為后續(xù)構(gòu)建床溫預(yù)測模型提供依據(jù)；

45、本發(fā)明通過構(gòu)建床溫預(yù)測模型，可以更準確地預(yù)測循環(huán)流化床鍋爐的床溫變化，有助于實現(xiàn)對系統(tǒng)運行狀態(tài)的實時監(jiān)測和控制；

46、本發(fā)明基于偏差特征和床溫差異評估值，確定運行優(yōu)化系數(shù)，并進行相應(yīng)的優(yōu)化控制，以確保循環(huán)流化床鍋爐的床溫能夠穩(wěn)定在要求范圍內(nèi)；

47、本發(fā)明通過優(yōu)化控制，能夠更有效地利用燃料，減少能源浪費，提高循環(huán)流化床鍋爐的能源利用效率；

48、總的來說，本發(fā)明可以幫助提高循環(huán)流化床鍋爐的運行效率和穩(wěn)定性，減少能源消耗和排放，從而達到節(jié)能減排、成本降低、環(huán)保等多重效益。