[发明专利]一种基于模型的垃圾焚烧控制系统

说明书

本发明提供一种基于模型的垃圾焚烧控制系统，所述系统包括：数据采集装置，用以采集与焚烧炉的燃烧过程相关的燃烧过程数据；模型参数优化单元，包括模型处理单元和参数优化单元，所述模型处理单元利用动态燃烧模型将所述燃烧过程数据作为输入变量计算出输出变量，所述输出变量预测与所述焚烧炉的燃烧工况相关的燃烧工况数据，所述动态燃烧模型为根据所述燃烧过程数据和所述燃烧工况数据之间的相关关系建立的计算模型，所述参数优化单元根据所述输出变量计算所述焚烧炉的优化控制参数；自动控制模块，用以根据所述优化控制参数对所述焚烧炉进行自动控制。根据本发明，实现了垃圾焚烧过程的最优控制，提升了焚烧炉的燃烧效率和灼减率。

技术领域

本发明涉及垃圾处理领域，具体而言涉及一种基于模型的垃圾焚烧控制系统。

背景技术

垃圾焚烧是一种较古老的传统的处理垃圾的方法，由于垃圾用焚烧法处理后，减量化效果显著，节省用地，还可消灭各种病原体，将有毒有害物质转化为无害物，故垃圾焚烧法已成为城市垃圾处理的主要方法之一。

垃圾焚烧过程中由于垃圾原料不固定、成分复杂多变等原因，燃烧工况复杂。为了实现良好的垃圾燃尽效率和灼减率，往往采用控制系统对焚烧炉的运行状态进行控制。具体的，采用烟囱尾部的CEMS数据为控制依据，控制系统一般采用PID控制，再根据运行经验编写控制策略，这种控制下很难保证整个系统在最优的情况下运行。

为此，有必要提供了一种基于模型的垃圾焚烧控制系统，用以解决现有技术中的问题。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

本发明提供了一种基于模型的垃圾焚烧控制系统，包括：

数据采集装置，用以采集与焚烧炉的燃烧过程相关的燃烧过程数据；

模型参数优化单元，包括模型处理单元和参数优化单元，所述模型处理单元利用动态燃烧模型将所述燃烧过程数据作为输入变量计算出输出变量，所述输出变量预测与所述焚烧炉的燃烧工况相关的燃烧工况数据，所述动态燃烧模型为根据所述燃烧过程数据和所述燃烧工况数据之间的相关关系建立的计算模型，所述参数优化单元根据所述输出变量计算所述焚烧炉的优化控制参数；

自动控制模块，用以根据所述优化控制参数对所述焚烧炉进行自动控制。

示例性地，所述动态燃烧模型包括利用MATLAB建立的时序模型。

示例性地，所述动态燃烧模型包括燃烧氧量模型和燃烧风料比模型；

所述燃烧氧量模型用以计算与所述焚烧炉的二次风给定量相关的燃烧工况数据，

所述燃烧风料比模型用以计算与所述焚烧炉的一次风给风量、给料炉排给料量、焚烧炉排推进速度相关的燃烧工况数据。

示例性地，所述燃烧氧量模型的所述输入变量包括主蒸汽流量、烟气量、炉膛温度、余热锅炉出口烟气含氧量、烟囱出口烟气含氧量、进料量、垃圾热值；所述燃烧氧量模型的所述输出变量包括余热锅炉出口烟气含氧量；其中，上一次计算得到作为所述输出变量的所述余热锅炉出口烟气含氧量作为下一次计算中使用的所述输入变量。

示例性地，所述燃烧风料比模型的所述输入变量包括：进料量、热值、一次风风量、二次风风量；

所述燃烧风料比模型的输出变量包括：主蒸汽流量、烟气量、炉膛温度、余热锅炉出口烟气含氧量、烟囱出口烟气含氧量。

示例性地，所述参数优化单元根据所述输出变量对所述优化控制参数进行自适应调节。

示例性地，所述参数优化单元利用机器学习模型根据所述输出变量计算所述优化控制参数。