[发明专利]一种基于人工智能优化锅炉燃煤效率的方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于人工智能优化锅炉燃煤效率的方法及装置，属于环保节能领域，解决了现有锅炉燃烧控制的问题，取代传统的人工辅助调节，实现锅炉燃烧的自动和持续的高效控制，从而节约能源以及降低排放带来的环境污染。其技术要点包括：获取锅炉全部运行状态指标的感知装置，接收指导负荷的负荷调整接口，从锅炉运行数据自动学习控制策略的学习装置，生成锅炉控制指令的控制逻辑装置，将控制指令发送到锅炉实际执行的控制装置；本发明由于内置了锅炉控制装置，能够动态、精确调整锅炉运行状态，因此减少了人工劳动、同时比人工操作更加精细化、规范化；本发明由于内置了学习装置，能够自动学习并不断优化锅炉控制策略，提高锅炉燃烧效率。

技术领域

本发明涉及环保节能领域，具体是涉及一种基于人工智能优化锅炉燃煤效率的方法及装置。

背景技术

在工业生产与市政供热等领域中，大量使用燃煤锅炉。而燃煤锅炉的燃烧是一个复杂的化学反应过程，涉及很多因素。锅炉运行控制系统主要基于热机相关经典理论(模糊数学等)来提升燃烧效率。但由于这些理论很多假设条件在现实中并不成立(如燃煤煤质的实时检测)，所以实际达不到良好的燃烧效率，必须依赖许多人工的调节，需要专业人员持续监视锅炉运行状态、不断根据锅炉运行状况调节锅炉运行参数，才能保持较高燃烧效率，减少煤炭的浪费。由于我国工业锅炉数量巨大，相关燃煤消耗每年达几十亿吨，如何提高相关能源利用，对节能和环保都有巨大意义。

现有的控制系统加人工辅助调节的锅炉运行模式，燃煤的效率主要受限于锅炉操作人员的经验与责任心以及体力，导致实际应用中燃烧效率波动较大(往往低于最优燃烧效率10％以上)，也无法快速应对动态变化的工业产热需求，浪费了大量的煤炭与人力。

发明内容

本发明的目的在于针对现有锅炉燃烧控制的问题，在传统控制理论基础上，基于锅炉燃烧运行的大数据，通过人工智能机制自动学习和获得锅炉燃烧的最优化控制策略，从而取代传统的人工辅助调节，实现锅炉燃烧的自动和持续的高效控制，从而提高锅炉燃烧效率、节约能源。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于人工智能优化锅炉燃煤效率的装置，包括：

感知装置，获取锅炉全部运行状态指标；

负荷调整接口，接收指导负荷调整命令；

学习装置，从锅炉运行状态数据学习控制策略；

控制逻辑装置，依据控制策略和锅炉运行状态生成控制指令；

控制装置，接收锅炉控制指令，并将指令解析后实际控制锅炉各类机械设备。

1.感知装置：

感知装置为锅炉运行状态的监察部分，通过读取锅炉各类设备及传感器数值获取锅炉实时运行状态指标。具体包括引风机转速、电流；鼓风机转速、电流；炉排转速；给煤机频率；循环泵转速、电流；锅炉进水口温度；锅炉出水口温温度、压力、流量；炉膛负压、温度。

2.负荷调整接口：

负荷调整接口允许其他系统(如负荷需求预测系统)或者人工调整锅炉的指导负荷。指导负荷为一个数值，表示期望锅炉达到的负荷值。锅炉负荷用来衡量锅炉输出的热量，其计算方法为：

锅炉负荷＝(锅炉出口温度-锅炉进口温度)*锅炉流量*4.18/3600。

负荷调整接口将负荷调整指令发送给控制逻辑装置，来改变锅炉输出负荷。

3.学习装置：

学习装置内含一套人工智能算法，通过持续学习锅炉运行数据，生成并不断优化锅炉控制策略。学习装置学习的目标是找到最优控制策略。