CN1587820A - 锅炉智能控制***及其多煤种控制方法 - Google Patents
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Abstract
锅炉智能控制***及其多煤种控制方法属于计算机管理控制技术领域。该***由数据采集***、智能控制器及报警***、工业控制计算机、实时以太网接口、数据通信网络、远程监控服务、数据管理***和不同煤种燃烧计算与管理***等软硬件构成,特别是***增加实时以太网络接口和“定炉/动炉“模型解决了实时数据的传送和多炉的协调工作;多煤种控制方法是,输入所选择的煤种,***自动选择该煤种的神经网络或计算其不同负荷所需的一次风量、二次风量和燃料量等,建立初始的神经网络,并在线学***。
Description
技术领域
本发明属于计算机管理控制技术领域。
背景技术
电厂的锅炉控制工作的劳动强度非常大,而且很重要,是热电厂发电的主要环节。它需要司炉时刻监视锅炉燃烧的情况,根据相应的情况控制调节锅炉燃烧,达到节约、安全、稳定的效果。目前,多数已实现了自动控制。但是,燃料的价格不断变化,每段时间所购进的燃煤就不同。有时还可能几种煤混合来用,以降低发电和供热成本。相应的,锅炉燃烧的控制质量就会下降,使整个***很不稳定,出现事故的可能性也提高了。另外,在多台炉同时进行发电供热时,司炉需要通过电话相互联系,进行协调控制,十分不方便。
目前,国内外,多数锅炉控制***是针对大型电厂或动力锅炉而设计的,采用现场总线或专用总线。投资成本大,而且对燃煤又有非常高的要求。对于中小型热电厂特别是多种燃煤的控制正在研究和探讨,以提高控制质量。
发明内容
本发明的目的是提供一种能对变煤种锅炉燃烧的控制,并且最大限度满足发电需求的锅炉智能控制***及其多煤种控制方法,提供了母管制多锅协同的控制模型,实现了多炉实时控制及负荷平衡自动分配,增加了语音报警性能和故障数据的在线记录,并提供了远程监视服务,增强企业的现代管理水平。
本发明的技术解决方案是:变煤种锅炉燃烧控制***的控制解决方案或由数据采集***2将现场状态数据采集,经工业控制计算机1中的智能处理与记录送到报警输出及控制***3、实时以太网络接口4、数据通信网络5、监控服务器6处理。其中报警输出及控制***3由多个煤种的神经网络之一和仿人控制策略以及控制装备构成。实时以太网络接口4是将以太的核心态驱动转移为用户态驱动,工业控制计算机1处理的实时数据调用实时以太网络接口4的用户态程序,解决了实时的传输的任务。将本机的某些数据传送给另外几台同时工作的控制计算机。
控制策略对控制装备控制的参数,可以由数据采集***2输出的数据经工业控制计算机1处理,在线的修正现行网络,使***的控制精度越来越高。
多炉协调是由人机界面与对话来设定各台锅炉的运行模式是“定炉”或“动炉”的状态,多炉***中可设多个定炉,但至少要有一个是动炉。
***控制情况分两种:单炉控制和多炉控制。
发电供热***有多台锅炉工作时,计算机处于多炉控制方式。控制时计算机根据发电机的负载变化,报警输出及控制***3控制锅炉的燃烧情况,使锅炉产生的蒸汽流量符合发汽轮机的要求。由于汽轮机的负载不断的变化,就要求计算机实时的控制锅炉的燃烧,并能动态负载分配。
多炉时能动态负载分配,利用人工智能中的神经网络技术,通过神经网对当前数据的分析,智能控制器及报警***软件产生合理的控制信息送报警输出及控制***3,完成经济有效的燃烧过程控制;特别是完成了多煤种的神经网络控制。
而发电供热***有一台锅炉工作,这时计算机处于单炉控制方式。单炉控制与多炉控制***的控制策略一致。***运行时,用户给定一个汽包压力的标准值,控制的目的就是使汽包压力稳定,并满足负荷有求。由于汽轮机的实际负荷的不断波动,经数据采集***2将现场状态导致母管压力和汽包压力以及其他测试信号相应的变化,经神经网分析母管压力、汽包压力和其他测试信号的变化,智能控制器及报警***软件处理得出的结果,输出给报警输出及控制***3控制本炉的燃烧。
多炉控制比较困难。如果多炉都随负荷的变动调整本炉的燃烧,势必由于多台炉的不协调导致***的更大波动。本***的控制策略是,***运行前,用户制定一台动炉,其余都为定炉;然后,根据总负荷,各台炉平均分配负荷,即蒸汽流量额定值;定炉只保持额定的蒸汽流量,而不随汽包压力、母管压力的变动控制本炉燃烧;动炉则担负调节的任务,针对负荷的变化,调节本炉燃烧,使汽包压力、母管压力趋于稳定;当负荷波动范围超过一个设定的负荷平分量,则***自动重新分配各炉的负荷,将定炉的额定蒸汽流量相应降低或升高,以保证各个炉的负担分配均匀和保证动炉在一定的范围内进行调节。
在线监控服务器接收传送过来的数据和其它计算机传送过来的数据,经整理显示到界面上供锅炉监控工作人员监视使用。对数据进行判断,显示报警信号,同时在报警数据库中写入报警记录,供管理人员查询,考核司炉的工作情况。
提供用户界面,设定神经网参数、曲线拟合参数。
提供用户界面,察看报警记录、后台数据。提供神经网学习的模块,使计算机更好的模拟人的控制。
在控制过程中,计算机自动修改被控设备,如送风、输煤等,以便锅炉保证汽机所需的蒸汽量和工作压力。
人工神经网控制:***采用了先进的人工神经网络技术、模糊控制技术,并结合专家经验。***采集正常控制情况下的各路数据,进行有选择的抽取特征数据,送入神经网络分析、记录,从而“学习”到应付此种负荷状态下的控制方法。
本发明所达到的有益效果是,技术先进可行,经济实用。该技术保证了发电设备工作在理想状态下,使得锅炉的输出数据参数趋于稳定和准确。***运行后大大降低工人的劳动强度,同时***还提高了报警性能,体现了以人为本的管理理念,增强企业的现代管理水平。该***可与多种设备相配合使用,升级十分方便。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
图1是本发明的计算机连接简图。
图2是本发明的自动检测控制界面图。
图3是本发明的三机两炉连接简图。
图中,1.工业计算机,2.数据采集***,3.智能控制器及报警***,4.实时以太接口,5.数据通信网络6.监控服务器7.在线监控8.一号炉,9.二号炉,10.三号炉,11.母管,12.一号机,13.二号机。
具体实施方式
DUTGK-11热电厂锅炉自动控制***:
本***实现了计算机对热电厂的3台炉控制,计算机根据发电机的负载变化,控制锅炉的燃烧情况,使锅炉产生的蒸汽流量符合汽轮机的要求。本***采用每台炉的控制***都将数据采集***2、报警输出及控制***3、实时以太网络接口4与工业控制计算机1连接,通过实时以太网络接口4和数据通信网络5连接。数据通信网络5与其他的路控制***连接。
输入给定的汽包压力的标准值,选择所用燃料的煤种,***自动地将多煤种神经网络中该煤种的神经网络选出,或计算该煤种不同负载所需的一次风量、二次风量和燃料量等数据并建立新的神经网络作为现行控制网络,通过内存共享,控制***使用该网络。同时还要设置3炉中的两炉为定炉,一台炉为动炉。数据采集***2将蒸汽流量、炉膛负压、炉膛温度、烟气含量以及泡汽压力等38个现场数据进行采集,经数据采集及数据处理***软件处理,智能控制及报警***对当前数据的分析,生成合理的控制信号,使锅炉燃烧始终趋于有效的优化受控状态,达到安全、节能、增效的目的。多神经网与燃烧计算及在线学习***,通过设置整个控制***所需要的动态参数;针对各种负荷标准,它通过采集正常控制情况下的各路数据,最后通过神经网对当前数据的分析,进行有选择的抽取特征数据,送入神经网络分析、记录,从而“学习”到应付此种负荷状态下的控制方法。利用***过去的数据记忆可对网络进行训练,使网络处于最佳工作状态,以建立起符合当时锅炉燃烧状况的最佳神经网络。变煤种时,只需选择新煤种即可,***能自动完成各种参数的变换。
实时通信管理***、远程监控管理***。通过计算机网络,它直接将现场的实时数据定时发送出去。这样,组织生产的高层领导就可以直接观测到现场的生产情况,从而增加了安全生产的保障系数,减少了出现事故的可能性。完成经济有效的多炉变煤种锅炉燃烧过程的控制。
Claims (7)
- 【权利要求1】锅炉智能控制***及其多煤种控制方法,其特征在于,是由硬件与软件两部分构成;硬件包括:数据采集***(2)、报警输出及控制***(3)、工业控制计算机(1)、实时以太网络接口(4)、数据通信网络(5)、远程监控服务器(6)、生产在线监控服务和客户端(7),数据采集器(2)、报警输出及控制***(3)和工业控制计算机(1)连接,工业控制计算机(1)和实时以太网络接口(4)连接,实时以太网络接口(4)、远程监控服务器(6)、生产在线监控服务和客户端(7)和数据通信网络(5)连接;软件包括:数据采集及数据处理***、智能控制及报警***、多神经网与燃烧计算及在线学习***、实时通信管理***、远程监控管理***;软件***是多任务多进程的***,数据采集及数据处理***件的数据交换是采用DDE,智能控制及报警***、多神经网与燃烧计算及在线学习***的数据交换是采用共享内存,实时通信管理***、远程监控管理***数据交换是采用优先级的中断处理。
- 【权利要求2】根据权利要求1所述的锅炉智能控制***,其特征在于,将工业控制计算机(1)、数据采集***(2)、报警输出及控制***(3)、实时以太网络接口(4)连到数据通信网络(5)上能够完成***硬件的扩充,经以太网络接口的实时驱动,构成多炉的协调控制***,该***具有语言报警与故障现场的数据的保存、远程监控,能够直接进行生产量的统计及消耗的统计与分析。
- 【权利要求3】使用权利要求1所述的锅炉智能控制***的多煤种控制方法,其特征在于,能够动态修正控制系数,输入煤的发热量或新煤种,***自动从多神经网络***中选择该煤的网络提供给控制***;或计算其不同负载所需的一次风量、二次风量和燃料量等,建立新的神经网络,并在线学习,提高其控制精度。
- 【权利要求4】根据权利要求3所述的多煤种控制方法,其特征在于,智能控制***包括后台服务器和前台锅炉监控两部分:a、后台服务器程序的主要功能:实现实时数据的采集;对采集到的数据进行转换、滤波、累计等处理;通过DDE技术,将处理好的数据传送给前台锅炉监控程序;将处理好的数据写入历史数据库中,b、前台锅炉监控程序的主要功能:将后台服务器传送过来的数据发给监控服务器,供厂长和其他管理人员察看;将本机的某些数据实时地传送给另外几台同时工作的控制计算机,实现“动炉/定炉”的协调控制;接收后台服务器传送过来的数据和其它计算机传送过来的数据,经整理显示到界面上供锅炉监控工作人员监视使用;通过神经网对数据进行分析,产生合理的控制信号,控制锅炉燃烧;可对现场数据进行实时判断,语音报警并显示报警信号,同时将报警数据写入数据库记录,供管理人员查询,供考核司炉的工作情况;用户界面,提供设定神经网参数、曲线拟合参数;提供察看报警记录、后台数据;***提供神经网学习的模块,使计算机更好的模拟人的控制。
- 【权利要求5】根据权利要求3所述的多煤种控制方法,其特征在于,多煤种不同负载所需的一次风量、二次风量和燃料量等的计算并建立新的神经网络,多煤种神经网的选择和网络在线学习,以太网络接口的驱动由核心态移到用户态,远程监控服务,语音报警并显示报警信号,同时将报警数据中写入数据库,多炉时的“动炉/定炉”的协调控制,达到了多炉变煤种的计算机锅炉智能控制。
- 【权利要求6】根据权利要求3所述的锅炉智能控制***,其特征在于,以太网络实时驱动,以太网络接口的驱动由核心态移到用户态,工业控制计算机(1)处理的实时数据调用实时以太网络接口(4)的用户态程序,解决了实时性的要求。
- 【权利要求7】根据权利要求3所述的锅炉智能控制***,其特征在于,远程监控服务器与生产在线监控服务和客户端,解决了控制与管理数据同网,并实现了数据的共享。
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C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |