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摘要：锅炉燃烧过程十分复杂，通过在锅炉燃烧优化中应用智能控制，就可以解决燃烧控制中存在的难题。鉴于此，文章首先对智能控制技术进行了简单的概述，其次分析了控制系统设计及实现，最后对锅炉智能控制的设计展开了相应的阐述，希望为相关工作人员提供一定的参考价值。
关键词：智能控制；锅炉燃烧；应用
引言
在工业经济发展的过程中，对锅炉燃烧优化的控制管理有着十分重要的意义，这不仅可以使得锅炉的运行效率得到进一步的提高，保证工业生产的经济成本，还有着一定的社会效益和生态效益。而智能控制技术的应用，则是为了让人们在日常生活中，可以对锅炉燃烧优化技术进行深入的控制，使其在实际应用的过程中，不容易受到各方面因素的影响。
1智能控制技术的概述
智能技术指的是设备在无人控制的条件下，自身的机械元件会按照系统程序的相关指示进行自行运作，并能够在遇到相关问题时进行调节，以改善其自动化水平。通过这种方式，就可以极大地便于人们的生活与生产，同时还可以促进我国社会经济的发展。现阶段，在社会经济发展的过程中，各行各业都已经应用了智能化技术，其突出表现的特点有如下几点：第一，它可以对核心系统进行相应的控制管理；第二，具有非线性；第三，智能控制技术在实际应用的过程中，具有一定的可变性，它可以根据设备系统运行的实际情况，来进行自我调节；第四，它具有较强的综合性，其中包含了许多的科学理念；第五，它是在计算机技术的基础上进行运用的。
2控制系统设计及实现
2.1锅炉系统运行结构分析
对于供暖锅炉系统来说，其属于一个多容系统。每台炉的热负荷都是通过送风、引风以及煤进行控制与调节的，以此当做内部燃烧系统控制；给水控制的目的主要是对供水流量与回水流量进行控制，以便更好地对回水温度与供回水温差进行控制。对于单台锅炉内部燃烧系统来说，其给煤、送风调节耦合性比较强，且燃烧控制与给水控制及采暖具有十分复杂的耦合关系。同时，各炉并网运行时各炉之间也相互耦合，特别是取暖负荷变化较大时，各炉间耦合更为突出；而取暖负荷本身的调节又是一个单纯滞后的非线性过程；为了解决相互间耦合、过程滞后及非线性过程所带来的系统不稳定等，前台程序用VisualBasic语言来实现自动寻优、组织运行算法等，通过动态数据交换与KINGVIEW上位机软件通讯，实现监测、控制。
2.2燃烧效率曲线
对于大部分工业锅炉来说，其都具有能耗高、浪费大以及污染严重的特点，和燃烧具有直接的关系。从各种燃烧装置的实际运行情况得知：假如空气量不足，燃烧不充分，就会使得燃烧率降低；但空气过多也会使排烟带走的热量增加，同样也是不经济的。根据以上分析得出如下曲线：
图1 燃烧效率曲线
对于燃烧问题来说，其存在的一个较为普遍的现象就是燃烧效率山顶，也就是热效率对空燃比来说都有一个最大值，能够肯定燃烧效率η是空燃比k的上单峰函数，这是燃烧系统进行优化控制的基础。可记作：η=f（k），根据此函数可得燃烧效率与空燃比之间的函数关系，达到最佳燃烧值点，提高效率，节约能源。
3锅炉智能控制的设计
对于检测知识库来说，其主要的组成部分为取暖小区需求供热量、锅炉系统实际总供热量、取暖小区实际消耗热量以及能量损失等数据。通过对检测知识库的利用，就能够对检测点数据进行识别、数据格式的转换、热效率计算以及燃烧状况的测定等操作；经过对数据进行分类、过滤之后，将这些处理后的数据送到锅炉系统信息数据库。通过时变非线性负荷给定模型的利用，来最终形成供暖锅炉组的控制知识库，也就是形成满负荷运行炉、帮烧调节炉、停烧炉及其运行时间等控制知识库的规则。由控制推理机来实现燃烧系统的负荷给定和优化燃烧，且得到随负荷变化的负压给定。结合锅炉工艺运行，实施推理规则为：用给煤、送风、引风粗调负荷后使系统燃烧满足负荷需求且炉膛燃烧趋于稳定，再采用热效率寻优模型细调风煤比寻优，可有效完成锅炉系统运行达到热效率极大值点，实现经济燃烧的目的。
图3供暖锅炉专家智能控制系统
由取暖小区需求供热量、锅炉系统实际总供热量和取暖小区实际消耗热量，以及能量损失等数据组成检测知识库，由检测推理机来实现检测点数据的识别、数据格式的转换、热效率计算、燃烧状况的测定等推理操作，经数据过滤、分类、分析等数据处理后，送锅炉系统信息数据库。小区供暖锅炉智能控制系统运行成功的关键问题，是锅炉燃烧控制知识库的规则获取。通过对控制规则的考虑，主要来自于如下几个方面：第一，锅炉燃烧过程运行理论；第二，运行专家的操作经验；第三，工业现场实际经验的摸索；第四，运行过程中的不断完善。对于专家智能控制系统来说，其是通过前台语言Visual Basic来实现的，利用KING VIEW软件，能够在数据库中存入锅炉实时运行的数据，表内能够对每小时的运行数据进行了解，供、回水温度、炉温、温差、供热量、给热量、耗煤量、室外温度，包括锅炉的热效率和负荷率。锅炉运行情况、节煤情况等一目了然，提高了管理水平。此外，专家智能控制系统还有一个较为显著的优点，就是组织运行策略。当计算机对室外平均温度了解后，可以自动安装组织运行策略进行自动运行，如自动起机、自动燃烧、自动寻优、自动停炉、按时打印报表等。燃烧系统的负荷和燃料的协调达到最理想状态，从而节约大量燃料和电能，并使锅炉寿命延长。同时，通过在锅炉燃烧中应用智能控制，还避免了对环境的污染，具有环保的作用，且自动化的管理模式可以为锅炉的安全、稳定运行提供保障，大大减轻操作人员的劳动强度。
结束语
总的来说，锅炉在燃烧的过程中存在着诸多的问题，其中较为突出的问题就是环境的污染问题。为了解决锅炉燃烧中存在的问题，就需要对锅炉燃烧进行优化，通过利用智能控制，实现锅炉燃烧节能环保的目的，同时还可以大大减少劳动力的使用。
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论文作者:褚兴华
论文发表刊物:《基层建设》2018年第9期
论文发表时间:2018/6/4
标签：锅炉论文; 系统论文; 智能控制论文; 负荷论文; 热量论文; 热效率论文; 数据论文; 《基层建设》2018年第9期论文;