总第１４３期 ２０１７年第１１期 现代工业经济和信息化 ＭｏｄｅｍＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＥｃｏｎｏｍｙａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｒｒ０ｔａｌ ｏｆ１４３ Ｎｏ．１１，２０１７ 工翟接术 ＤＯＩ：１０。１６５２５４．ｃｎｋｉ．１４－１３６２／ｎ．２０１７．１１．２６ 稻壳炉燃烧控制参数自适应选择方法 胡 佳 （中国电子科技集团公司第三十八研究所，安徽合肥２３００３１） 摘要：对燃烧控制参数自适应选择方法进行研究。控制器通过在点火、稳定燃烧过程中自动对各电机控制参 数数值的效果排序，筛选最优值。寻找开始前，人员设置一个起始值，搜索开始后从起始值开始，先设定一组参 数后，通过监测烟道温度在接下来的２～３ｍｉｎ内的变化，来确定当前参数的效果。 关键词：生物质锅炉；引风量；温度 中图分类号：ＴＦ８０６．１ 文献标识码：Ａ 文章编号：２０９５—０７４８（２０１７）１１－００５９—０２ 引言 稻壳进料装置设计不合理，电机参数与实际进料量 的关系不固定；不同稻壳炉因为装配差异，炉体密封 性不同，导致引风电机参数与引风量的关系不同。目 前稻壳炉控制器都有电机参数设置界面，但需要技 稻壳炉是生物质燃烧炉的一种，焚烧稻壳可以 产生热量，加热空气或者循环水ｎ 。稻壳的热值大 约是标准煤的一半，充分燃烧后的稻壳灰烬是黑色 的粉尘。基于流化床原理的稻壳炉，通过负压将空气 和稻壳从进风口抽进炉膛内燃烧。炉膛实际是一个 沙克龙，稻壳和小段秸秆的颗粒较大，集中在沙克龙 底部燃烧，稻壳碳化后分解成小颗粒并燃烧完全后， 成为小颗粒灰烬，就离开沙克龙，经过烟道后被收 集。如图１所示。 术员才能完成，限制了设备的普及。本论文提出一种 稻壳炉控制参数自适应选择算法，由控制器自行完 成设备校准。 １稻壳炉控制方式 稻壳炉使用柴油燃烧器点火，稻壳进料装置的 进料速度由连接进料电机的变频器控制，引风量由 连接引风电机的变频器控制。控制器设置变频器的 频率，读取烟道热电偶的温度，参数选择步骤如下。 １）技术员在安装调试设备后输入点火阶段和稳 定燃烧阶段各一组稻壳进料电机和引风机频率初始 值以及可选数值范围，作为控制器搜索参数的起点。 ２）炉子点火阶段，柴油燃烧器先预热，达到设定 温度后，从进料电机初始值开始，每设定一个值，等 图１ 本文所述的稻壳旋风燃烧炉框图 目前衡量燃烧炉火势大小（即出热量大小）的手 段是测量炉膛出气口的烟道温度。热电偶插在出气 口的烟道内，测量废气温度。此处温度较为稳定，与 待１ ａｒｉｎ烟道温度稳定后记录温度值，若没有达到阈 值，则增或减进料电机频率，增减的步长为预先设置 的值，等待１ ｍｉｎ继续监测烟道温度，直到达到可选 数值范围的边界为止，再搜索可选范围的另一部分， 最终选择一个超过阈值的最高烟道温度的进料电机 出热量呈单调增加的关系。 频率作为结果，以后自动点火按此参数进行。 ３）若第２条没有超过阈值，则选择从预设的引 稻壳炉存在几个问题：燃料来源比较杂，热值无 法保证，为了达到所需的温度，进料量可能会不同； 风电机频率备选值选一个，重复第２条测试。若还达 不到阈值，则继续更改引风电机频率。若都达不到， 则判断炉子出故障，报警，退出点火状态。 ４）当烟道温度达到阈值后，柴油燃烧器关闭，进 入稳定燃烧阶段。进料电机频率与引风电机频率改 收稿日期：２０１７－０４－２１ 作者简介：胡佳（１９８卜），男，江西抚州人，博士，工程师，研究方 向：生物质锅炉自动控制。 为稳定燃烧参数。为了防止炉体密封不好漏气导致 现代工业经济和信息化 ｘｄｇｙｊｊｘｘｈｘ＠１６３．ｃｏｍ 第７卷 熄火，稳定燃烧的引风机频率初始值一般选择最大 表１稻壳炉自校准试验 点火校准时间／ｍｉｎ ４ 值。从稻壳进料电机频率初始值开始向可选数值范 围的一个边缘改变，之后向另一个方向搜索，每改 变一次则等待１ ｒａｉｎ，烟道温度稳定后记录烟道温 度值。 ５）待整个数值范围内搜索完成后，以预设的步 长降低引风电机频率，重复第３条，待所有预设参数 的烟道温度都记录过后退出自校准程序。以后炉子 自动运行时稳定燃烧阶段，控制器根据之前记录的 烟道温度值，自动选择电机频率。若控制器发现当前 烟道温度与预设值差异过大，自行校准。 ２试验与结果 稳定燃烧校准时间／ｍｉｎ ３７ 总时间／ｍｉｎ ４１ ６ ５ ４ ４０ ３５ ３８ ４６ ４２ ４２ ３结论 本文为解决稻壳炉工况变化引起工作不稳定的 问题，研究了燃烧控制参数自适应选择方法。控制器 在点火、稳定燃烧过程中对电机控制参数数值的效 果排序，筛选最优值。本算法可在ｌ ｈ内完成自校准 工作，优化后的参数可稳定工作。 参考文献 将上述算法写入控制器中，先进行数次自校准 后自动转入自动运行状态，稻壳炉运行稳定。表１给 出了自校准所花费的时间。每次试验后，对电机进行 改动，使得进料量和引风量略有区别，炉子均能找到 ［１］ 苏俊林，王震坤，矫振伟．高效洁净生物质锅炉的开发及应用【Ｊ１． 农机化研究，２００９，３ １（８）：２０２—２０４． ［２］ 白兆兴．生物质锅炉技术现状与存在问题［Ｊｌ＿工业锅炉，２００８（２）： ２９－３２． 能够正常工作的参数。 （编辑：王璐） Ｔｈｅ Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｓｅｌｆ－ｌｅａｒｎｉｎｇ Ｂｉｏｍａｓｓ Ｂｏｉｌｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ Ｈｕ Ｊｉａ （Ｔｈｅ ３８ｔｈ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｃｈｉｎａ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｈｅｆｅｉ Ａｎｈｕｉ ２３００００） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｓｅｌｆ－ｌｅａｒｎｉｎｇ ｂｉｏｍａｓｓ ｂｏｉｌｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｉｓ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｃｏｍｐａｒｅｓ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｆ ａｓｓｅｍｂｌｅｓ ｏｆ ｍｏｔｏｒ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｔｏ ｄｅｍａｎｄ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｏｎｅ．Ｔｈｅ ｓｅａｒｃｈ ｐｒｏｃｅｓｓ ｂｅｇｉｎｓ ｗｉｔｈ ａ ｐｒｅ—ｓｅｔ ａｓｓｅｍｂｌｅ． Ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ａｓｓｅｍｂｌｅ ｉｓ ａｓｓｅｓｓｅｄ ｂｙ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｆｌｕｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｆｔｅｒ ２￣３ ｍｉｎｕｔｅｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｂｉｏｍａｓｓ ｂｏｉｌｅｒ；ａｉｒ ａｍｏｕｎｔ；ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ （上接第５８页） Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ａｎｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｓｅｎｓｏｒ Ｃｈｉｐ Ｇａｏ Ｙａｎｌｉ，Ｆｕ Ｘｉｕｌａｎ （Ｔｈｅ ３８ｔｈ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｃｈｉｎａ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｈｅｆｅｉ Ａｎｈｕｉ ２３００８８） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｐｒａｃｔｉｃｅ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｗｏｒｋｉｎｇ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｅｎｓｏｒ，ａｎａｌｙｚｅｓ ｖａｒｉｏｕｓ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｅｎｃｏｕｎｔｅｒｅｄ ｉｎ ｔｅｓｔｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ，ａｎｄ ｐｕｔｓ ｆｏｒｗａｒｄ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅ ｔｅｓｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｍｍｒｅ ｒｎｇｅ ｏｆ一４０ ａＤＥＧ～１００ ＤＥＧ Ｃ，ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｅｒｒｏｒ ｏｆ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｅｎｓｏｒ ｉｓ ｌｅｓｓ ｔｈａｎ＋／－１．５ ＤＥＧ Ｃ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｅｎｓｏｒ；ａｎａｌｏｇ－ｔｏ－ｄｉｇｉｔａｌ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ（ＡＤＣ）；ＦＰＧＡ