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(jìn)行燃燒。循環(huán)流化床鍋爐的特點(diǎn)包括燃燒效率高、燃燒溫度低、燃燒過程中對(duì)環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)。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(gè)關(guān)鍵問題，它直接影響到鍋爐的熱效率和安全運(yùn)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(shí)現(xiàn)對(duì)床溫的精準(zhǔn)調(diào)節(jié)控制，容易出現(xiàn)床溫達(dá)不到設(shè)定要求的情況，同時(shí)由于床溫控制不夠精準(zhǔn)，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(yùn)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(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行及時(shí)調(diào)整和優(yōu)化，導(dǎo)致控制效果不盡如人意。

技術(shù)實(shí)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(yùn)行數(shù)據(jù)，并對(duì)循環(huán)流化床鍋爐的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理；

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

4、基于運(yùn)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(jìn)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(duì)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(duì)循環(huán)流化床鍋爐的床溫差異進(jìn)行分析和評(píng)估，得到循環(huán)流化床鍋爐的床溫差異評(píng)估值；

7、根據(jù)床溫差異評(píng)估值確定循環(huán)流化床鍋爐的運(yùn)行優(yōu)化系數(shù)，并根據(jù)運(yùn)行優(yōu)化系數(shù)對(duì)循環(huán)流化床鍋爐的床溫進(jìn)行優(yōu)化控制。

8、進(jìn)一步的，所述獲取循環(huán)流化床鍋爐的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，并對(duì)循環(huán)流化床鍋爐的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，包括：

9、獲取循環(huán)流化床鍋爐的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，并對(duì)循環(huán)流化床鍋爐的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理包括去除歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)中的異常數(shù)據(jù)和重負(fù)數(shù)據(jù)以及填補(bǔ)缺失數(shù)據(jù)。

10、進(jìn)一步的，所述對(duì)預(yù)處理后的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，確定影響循環(huán)流化床鍋爐床溫的運(yùn)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(yùn)行數(shù)據(jù)，并將歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)按照參數(shù)類型劃分為若干組運(yùn)行候選運(yùn)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?cái)?shù)據(jù)，并分析每組運(yùn)行候選運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)組與歷史床溫?cái)?shù)據(jù)的相關(guān)度；

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

14、從若干個(gè)候選運(yùn)行候選運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)組中確定第i個(gè)候選運(yùn)行候選運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)組，并篩選其他候選運(yùn)行參數(shù)相同時(shí)的歷史床溫?cái)?shù)據(jù)；

15、分析第i個(gè)候選運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)組對(duì)應(yīng)的歷史床溫?cái)?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(gè)候選運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)組對(duì)應(yīng)的運(yùn)行參數(shù)確定為影響循環(huán)流化床鍋爐床溫的運(yùn)行特征參數(shù)。

16、進(jìn)一步的，所述基于運(yùn)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(jìn)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(yùn)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(duì)床溫預(yù)測初始模型進(jìn)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(shí)時(shí)運(yùn)行特征參數(shù)，并將實(shí)時(shí)運(yùn)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(jìn)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(jìn)一步的，所述獲取對(duì)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(duì)于循環(huán)流化床鍋爐的床溫要求，并計(jì)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(gè)上升曲線段的上升持續(xù)時(shí)長和上升平均值、每個(gè)下降曲線段的下降持續(xù)時(shí)長和下降平均值以及平緩曲線段的平緩持續(xù)時(shí)長和平緩平均值，并將每個(gè)曲線段的持續(xù)時(shí)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(jìn)一步的，所述基于偏差特征對(duì)循環(huán)流化床鍋爐的床溫差異進(jìn)行分析和評(píng)估，得到循環(huán)流化床鍋爐的床溫差異評(píng)估值，包括：

26、獲取每個(gè)曲線段的持續(xù)時(shí)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(gè)曲線段的持續(xù)時(shí)長和平均值對(duì)每類曲線段進(jìn)行評(píng)估取值，得到每類曲線段的評(píng)估值，并將每類曲線段的評(píng)估值與預(yù)設(shè)權(quán)重進(jìn)行加權(quán)相加計(jì)算，得到循環(huán)流化床鍋爐的床溫差異評(píng)估值。

28、進(jìn)一步的，所述基于每個(gè)曲線段的持續(xù)時(shí)長和平均值對(duì)每類曲線段進(jìn)行評(píng)估取值，得到每類曲線段的評(píng)估值，包括：

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

30、

31、其中，s為每類曲線段的評(píng)估值，α為每類曲線段的評(píng)估系數(shù)，mi為每類曲線段對(duì)應(yīng)的第i個(gè)曲線段的平均值，ti為每類曲線段對(duì)應(yīng)的第i個(gè)曲線段的持續(xù)時(shí)長。

32、進(jìn)一步的，所述根據(jù)床溫差異評(píng)估值確定循環(huán)流化床鍋爐的運(yùn)行優(yōu)化系數(shù)，并根據(jù)運(yùn)行優(yōu)化系數(shù)對(duì)循環(huán)流化床鍋爐的床溫進(jìn)行優(yōu)化控制，包括：

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

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

35、根據(jù)運(yùn)行優(yōu)化系數(shù)對(duì)實(shí)時(shí)運(yùn)行特征參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，并由循環(huán)流化床鍋爐根據(jù)調(diào)節(jié)后實(shí)時(shí)運(yùn)行特征參數(shù)進(jìn)行運(yùn)行，完成對(duì)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(yùn)行數(shù)據(jù)，并對(duì)循環(huán)流化床鍋爐的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理；

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

39、預(yù)測模塊，用于基于運(yùn)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(jìn)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(duì)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(píng)估模塊，用于基于偏差特征對(duì)循環(huán)流化床鍋爐的床溫差異進(jìn)行分析和評(píng)估，得到循環(huán)流化床鍋爐的床溫差異評(píng)估值；

42、控制模塊，用于根據(jù)床溫差異評(píng)估值確定循環(huán)流化床鍋爐的運(yùn)行優(yōu)化系數(shù)，并根據(jù)運(yùn)行優(yōu)化系數(shù)對(duì)循環(huán)流化床鍋爐的床溫進(jìn)行優(yōu)化控制。

43、本發(fā)明實(shí)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(yùn)行特征參數(shù)，有助于深入了解系統(tǒng)運(yùn)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(zhǔn)確地預(yù)測循環(huán)流化床鍋爐的床溫變化，有助于實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測和控制；

46、本發(fā)明基于偏差特征和床溫差異評(píng)估值，確定運(yùn)行優(yōu)化系數(shù)，并進(jìn)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(fèi)，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(yùn)行效率和穩(wěn)定性，減少能源消耗和排放，從而達(dá)到節(jié)能減排、成本降低、環(huán)保等多重效益。