件，從一模型庫中選擇一模型。所述鍋爐條件包括所述模型輸入變量的可用性及所述鍋爐的運(yùn)行數(shù)據(jù)，所述運(yùn)行數(shù)據(jù)包括所述鍋爐的負(fù)載、磨機(jī)組合、煤的種類、鍋爐含氧量或其任意組合。所述模型對應(yīng)于所述模型輸入變量與所述排氣參數(shù)之間的一種關(guān)系。
[0043]所述模型庫包括多個(gè)可適用于不同鍋爐條件的模型，每個(gè)模型對應(yīng)于所述模型輸入變量與所述鍋爐的排氣參數(shù)之間的一種關(guān)系。
[0044]相較于現(xiàn)有技術(shù)，上述實(shí)施例可以提供不同模型以匹配不同的鍋爐條件。所述模型庫提供了一個(gè)很大的選擇范圍，可以從中選出一個(gè)最匹配當(dāng)前鍋爐條件的模型。例如，所述模型庫可能包括線性模型、非線性模型、單輸入單輸出(SISO)模型、多輸入多輸出(MIMO)模型。這樣可以提高了被選擇的模型與鍋爐條件之間的匹配度，被選擇的模型可以更好的匹配當(dāng)前的鍋爐條件。在一些實(shí)施例中，所述模型庫基于現(xiàn)場操作數(shù)據(jù)和/或計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)仿真數(shù)據(jù)建立。
[0045]在步驟25中，基于選擇的所述模型，確定所述鍋爐的至少一個(gè)優(yōu)化模型輸入變量，用于實(shí)現(xiàn)所述優(yōu)化目標(biāo)。所述優(yōu)化模型輸入變量包括進(jìn)風(fēng)口的開口大小、進(jìn)風(fēng)角度或其任意組合。所述優(yōu)化模型輸入變量能在理論上得到一優(yōu)化的排氣參數(shù)，與所述優(yōu)化目標(biāo)符合。然后根據(jù)所述的優(yōu)化模型輸入變量調(diào)節(jié)所述執(zhí)行器15，如步驟29所示。
[0046]在一些實(shí)施例中，在調(diào)節(jié)所述執(zhí)行器15之前，判定所述優(yōu)化模型輸入變量是否在一安全范圍內(nèi)，如步驟27所示。如果所述優(yōu)化模型輸入變量不在所述安全范圍內(nèi)，將所述優(yōu)化模型輸入變量調(diào)整至所述安全范圍內(nèi)，如步驟28所示。如果所述優(yōu)化模型輸入變量在所述安全范圍內(nèi)，直接根據(jù)所述的優(yōu)化模型輸入變量調(diào)節(jié)所述執(zhí)行器15，如步驟29所示。
[0047]通常不允許執(zhí)行器的參數(shù)有很大的變化，短時(shí)間內(nèi)的大變化可能會(huì)導(dǎo)致安全事故，例如:火焰熄滅，甚至爆炸。上述安全檢查程序保證所述優(yōu)化模型輸入變量在所述安全范圍內(nèi)，從而避免了由于不當(dāng)變化引起的安全事故。
[0048]在一些實(shí)施例中，所述鍋爐需要一次以上的燃燒優(yōu)化。當(dāng)所述鍋爐的執(zhí)行器15在步驟29中被調(diào)節(jié)之后，重復(fù)步驟21?29進(jìn)行一次新的燃燒優(yōu)化過程。
[0049]雖然結(jié)合特定的實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行了說明，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，對本發(fā)明可以作出許多修改和變型。因此，要認(rèn)識到，權(quán)利要求書的意圖在于涵蓋在本發(fā)明真正構(gòu)思和范圍內(nèi)的所有這些修改和變型。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種燃燒優(yōu)化方法，包括如下步驟: 通過一傳感器陣列收集一鍋爐中排氣的排氣參數(shù)，該排氣參數(shù)反映了所述鍋爐的燃燒狀態(tài)； 判定所述鍋爐的所述排氣參數(shù)是否符合一預(yù)設(shè)的優(yōu)化目標(biāo)； 如果所述排氣參數(shù)不符合所述預(yù)設(shè)的優(yōu)化目標(biāo)，通過以下步驟，對所述鍋爐的燃燒進(jìn)行優(yōu)化: 根據(jù)當(dāng)前的鍋爐條件，從一模型庫中選擇一模型，其中，該模型對應(yīng)于模型輸入變量與所述排氣參數(shù)之間的一種關(guān)系； 基于選擇的所述模型，確定所述鍋爐的至少一個(gè)優(yōu)化模型輸入變量，用于實(shí)現(xiàn)所述優(yōu)化目標(biāo)；及 根據(jù)所述優(yōu)化模型輸入變量，調(diào)節(jié)所述鍋爐的執(zhí)行器。2.如權(quán)利要求1所述的燃燒優(yōu)化方法，其中，所述傳感器陣列包括多個(gè)傳感器，該多個(gè)傳感器設(shè)置于不同的位置，每個(gè)傳感器均用于測量其所在位置的一個(gè)或多個(gè)排氣參數(shù)。3.如權(quán)利要求2所述的燃燒優(yōu)化方法，其中，所述一個(gè)或多個(gè)排氣參數(shù)包括:02濃度、CO濃度、NOx濃度、溫度、CO2濃度、SOx濃度、NH3濃度或其任意組合，其中，X為整數(shù)1、2或3中的任意一個(gè)。4.如權(quán)利要求1所述的燃燒優(yōu)化方法，其中，所述優(yōu)化目標(biāo)包含所述排氣中的氣體分布狀態(tài)和/或所述排氣參數(shù)的變換式。5.如權(quán)利要求1所述的燃燒優(yōu)化方法，其中，所述鍋爐條件包括所述模型輸入變量的可用性及所述鍋爐的運(yùn)行數(shù)據(jù)，所述運(yùn)行數(shù)據(jù)包括:所述鍋爐的負(fù)載、磨機(jī)組合、煤的種類、鍋爐含氧量或其任意組合。6.如權(quán)利要求5所述的燃燒優(yōu)化方法，進(jìn)一步包括:在選擇所述模型之前確定所述模型輸入變量的可用性，其中，每個(gè)模型輸入變量的可用性基于數(shù)據(jù)狀態(tài)、變化率、工作范圍或其任意組合來確定。7.如權(quán)利要求1所述的燃燒優(yōu)化方法，其中，所述模型庫包括多個(gè)可適用于不同鍋爐條件的模型。8.如權(quán)利要求1所述的燃燒優(yōu)化方法，其中，所述模型輸入變量包括可控變量及不可控變量，所述可控變量包括進(jìn)風(fēng)口的開口大小、進(jìn)風(fēng)角度或其任意組合，所述不可控變量包括所述鍋爐的負(fù)載、煤的種類、磨機(jī)組合、鍋爐含氧量或其任意組合。9.如權(quán)利要求8所述的燃燒優(yōu)化方法，其中，所述進(jìn)風(fēng)口包括:一次進(jìn)風(fēng)口、二次進(jìn)風(fēng)口及火上風(fēng)進(jìn)風(fēng)口。10.如權(quán)利要求1所述的燃燒優(yōu)化方法，進(jìn)一步包括:在調(diào)節(jié)所述執(zhí)行器之前，判定所述優(yōu)化模型輸入變量是否在一安全范圍內(nèi)，如果所述優(yōu)化模型輸入變量不在所述安全范圍內(nèi)，將所述優(yōu)化模型輸入變量調(diào)整至所述安全范圍內(nèi)。11.一種燃燒優(yōu)化系統(tǒng)，包括: 一傳感器陣列，用于收集一鍋爐中排氣的排氣參數(shù)，該排氣參數(shù)反映了所述鍋爐的燃燒狀態(tài)； 一觸發(fā)器，用于判定所述鍋爐的所述排氣參數(shù)是否符合一預(yù)設(shè)的優(yōu)化目標(biāo)，如果所述鍋爐的所述排氣參數(shù)不符合所述預(yù)設(shè)的優(yōu)化目標(biāo)，所述觸發(fā)器觸發(fā)一優(yōu)化系統(tǒng)對燃燒進(jìn)行優(yōu)化，該優(yōu)化系統(tǒng)包括: 一模型選擇器，用于根據(jù)當(dāng)前的鍋爐條件從一模型庫中選擇一模型，其中，該模型對應(yīng)于模型輸入變量與所述排氣參數(shù)之間的一種關(guān)系； 一優(yōu)化器，用于基于所述選擇的模型確定所述鍋爐的至少一個(gè)優(yōu)化模型輸入變量，用以實(shí)現(xiàn)所述優(yōu)化目標(biāo)；及 一調(diào)節(jié)器，用于根據(jù)所述優(yōu)化模型輸入變量調(diào)節(jié)所述鍋爐的執(zhí)行器。12.如權(quán)利要求11所述的燃燒優(yōu)化系統(tǒng)，其中，所述傳感器陣列包括多個(gè)傳感器，該多個(gè)傳感器設(shè)置于不同的位置，每個(gè)傳感器均用于測量其所在位置的一個(gè)或多個(gè)排氣參數(shù)。13.如權(quán)利要求12所述的燃燒優(yōu)化系統(tǒng)，其中，所述一個(gè)或多個(gè)排氣參數(shù)包括:02濃度、CO濃度、NOx濃度、溫度、CO2濃度、SOx濃度、NH3濃度或其任意組合，其中，X為整數(shù)1、2或3中的任意一個(gè)。14.如權(quán)利要求11所述的燃燒優(yōu)化系統(tǒng)，其中，所述優(yōu)化目標(biāo)包含所述排氣中的氣體分布狀態(tài)和/或所述排氣參數(shù)的變換式。15.如權(quán)利要求11所述的燃燒優(yōu)化系統(tǒng)，其中，所述鍋爐條件包括所述模型輸入變量的可用性及所述鍋爐的運(yùn)行數(shù)據(jù)，所述運(yùn)行數(shù)據(jù)包括:所述鍋爐的負(fù)載、磨機(jī)組合、煤的種類、鍋爐含氧量或其任意組合。16.如權(quán)利要求15所述的燃燒優(yōu)化系統(tǒng)，進(jìn)一步包括:一輸入檢測器，用于在所述模型選擇器選擇所述模型之前，確定所述模型輸入變量的可用性，其中，每個(gè)模型輸入變量的可用性基于數(shù)據(jù)狀態(tài)、變化率、工作范圍或其任意組合來確定。17.如權(quán)利要求11所述的燃燒優(yōu)化系統(tǒng)，其中，所述模型庫包括多個(gè)可適用于不同鍋爐條件的模型。18.如權(quán)利要求11所述的燃燒優(yōu)化系統(tǒng)，其中，所述模型輸入變量包括可控變量及不可控變量，所述可控變量包括進(jìn)風(fēng)口的開口大小、進(jìn)風(fēng)角度或其任意組合，所述不可控變量包括所述鍋爐的負(fù)載、煤的種類、磨機(jī)組合、鍋爐含氧量或其任意組合。19.如權(quán)利要求11所述的燃燒優(yōu)化系統(tǒng)，其中，所述進(jìn)風(fēng)口包括:一次進(jìn)風(fēng)口、二次進(jìn)風(fēng)口及火上風(fēng)進(jìn)風(fēng)口。20.如權(quán)利要求11所述的燃燒優(yōu)化系統(tǒng)，進(jìn)一步包括:一安全檢查器，用于在所述調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)所述執(zhí)行器之前，判定所述優(yōu)化模型輸入變量是否在一安全范圍內(nèi)，如果所述優(yōu)化模型輸入變量不在該安全范圍內(nèi)，所述安全檢查器將所述優(yōu)化模型輸入變量調(diào)整至所述安全范圍內(nèi)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及燃燒優(yōu)化的方法及其系統(tǒng)，其中的一種燃燒優(yōu)化方法包括如下步驟：通過一傳感器陣列收集一鍋爐中排氣的排氣參數(shù)，該排氣參數(shù)反映了所述鍋爐的燃燒狀態(tài)；判定所述鍋爐的所述排氣參數(shù)是否符合一預(yù)設(shè)的優(yōu)化目標(biāo)；如果所述排氣參數(shù)不符合所述預(yù)設(shè)的優(yōu)化目標(biāo)，通過以下步驟，對所述鍋爐的燃燒進(jìn)行優(yōu)化：根據(jù)當(dāng)前的鍋爐條件，從一模型庫中選擇一模型；其中，該模型對應(yīng)于模型輸入變量與所述排氣參數(shù)之間的一種關(guān)系；基于選擇的所述模型，確定所述鍋爐的至少一個(gè)優(yōu)化模型輸入變量，用于實(shí)現(xiàn)所述優(yōu)化目標(biāo)；及根據(jù)所述優(yōu)化模型輸入變量，調(diào)節(jié)所述鍋爐的執(zhí)行器。
【IPC分類】F23N5/00
【公開號】CN105444201
【申請?zhí)枴緾N201410502627
【發(fā)明人】王宏剛, 何立漢, 吳之林, 陳耀, 周偉, 徐光 , 戴維·K·莫耶達(dá)
【申請人】通用電氣公司
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2014年9月26日
【公告號】EP3001106A1, US20160091203