[发明专利]一种电厂锅炉燃烧的优化监控方法

权利要求书

1.一种电厂锅炉燃烧的优化监控方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，锅炉燃烧优化相关参数检测：采用数据检测单元对与锅炉燃 烧风煤比相关的参数进行实时检测；所述数据检测单元包括灰分探测仪、 水分探测仪、煤质热值计算单元、看火视频监控装置、图像处理单元、近 红外辐射能传感器、光电转换单元和含氧量传感器；所述灰分探测仪、水 分探测仪均与所述煤质热值计算单元相接，所述看火视频监控装置与所述 图像处理单元相接，所述近红外辐射能传感器与所述光电转换单元相接； 所述信息采集的方式如下：

所述灰分探测仪和水分探测仪分别对入炉煤的灰分信息和水分信息 进行检测，并将检测结果传送给煤质热值计算单元；所述煤质热值计算单 元根据所述灰分信息和水分信息计算出燃烧发热量；

所述看火视频监控装置对入炉煤在炉膛内燃烧的火焰温度分布情况 进行图像监视，并将采集到的图像信息传送给所述图像处理单元；所述图 像处理单元对锅炉的燃烧图像进行数字分析和图像识别；

所述近红外辐射能传感器对所述炉膛内辐射能的强度信息进行检测， 并通过所述光电转换单元实现信号隔离；

所述含氧量传感器对所述炉膛内的烟气含氧量进行检测；

所述数据检测单元将上述检测到的信号实时传输给参数优化单元；所 述参数优化单元包括信号调理电路、数据采集卡、神经网络数据融合处理 器、存储器、接口电路和电源模块，所述信号调理电路与所述数据采集卡 相接，所述数据采集卡、存储器、接口电路和电源模块均与神经网络数据 融合处理器相接，所述煤质热值计算单元、图像处理单元、光电转换单元 和含氧量传感器均与所述信号调理电路相接；

步骤二，信号调理及数据采集：所述信号调理电路对步骤一中检测到 的信号依次进行放大、滤波和线性化处理，然后传输给所述数据采集卡； 所述数据采集卡对接收到的信号进行模数转换后传输给所述神经网络数 据融合处理器；

步骤三，神经网络参数优化模型建立：所述神经网络数据融合处理器 采用内置神经网络算法和遗传算法进行风煤比优化建模，其建模过程如 下：

获取数据采集卡采集到的数据，并存入存储器作为历史数据；

整理上述历史数据形成风煤比优化样本，样本的格式为：每一条数据 按输入-输出对模式组织，输入为步骤一中检测到的相关参数，输出为最 优风煤比；

根据上述样本设计神经网络的输入值、输出值、层数、各层节点数和 各层的激活函数以及网络结构；在上述神经网络结构下，用遗传算法对神 经网络的初始权值和偏置值进行优化，以得到最优的神经网络初始权值和 偏置值；

以上述最优的初始权值和偏置值作为所述神经网络的初始值，用神经 网络中的风煤比优化训练样本反复训练，训练指标为误差的平方和，最后 将训练得到的权值和偏置值，以及此时网络的结构参数进行保存，这些参 数便构成了神经网络参数优化模型；

实时读取数据检测单元检测到的最新运行参数，将这些参数输入到所 述神经网络参数优化模型，通过模型计算得到最优风煤比；

步骤四，最优燃烧控制方案生成：所述神经网络数据融合处理器将计 算得到的最优风煤比传输给布设在锅炉燃烧现场的工控机，所述工控机根 据所述最优风煤比和锅炉、汽机的实时运行工况，生成最佳燃烧控制方案， 并将最优风煤比曲线和最佳燃烧控制方案显示在与所述工控机相接的人 机界面上；

步骤五，最优燃烧控制实施：操作人员根据所述人机界面上显示的信 息向所述工控机输入相应控制命令，工控机对与其相接的燃烧控制系统进 行最佳燃烧控制。

2.按照权利要求1所述的一种电厂锅炉燃烧的优化监控方法，其特征 在于：所述神经网络为BP神经网络。

3.按照权利要求1或2所述的一种电厂锅炉燃烧的优化监控方法，其 特征在于：所述神经网络的训练方式为在线训练方式。