[发明专利]一种用于优化生物质锅炉操作参数的方法及装置

权利要求书

1.一种用于优化生物质锅炉操作参数的方法，其中，所述生物质锅炉燃烧多种生物质燃料以释放热量并产生灰分，所述方法包括：

-提供生物质燃料的燃料信息和目标锅炉负荷；

-生成所述生物质锅炉的一系列设计操作参数；

-根据所述生物质燃料的燃料信息和目标锅炉负荷，为所述一系列设计操作参数计算出对应的灰分中的未燃烧碳含量；和

-在所述一系列设计操作参数中找出与所述未燃烧碳含量的最小值相对应的操作参数作为优化操作参数作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述灰分中的未燃烧碳含量通过与悬浮空间燃烧模型相耦合的床层燃烧模型来计算。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述床层燃烧模型是零维瞬态模型，并且所述悬浮空间燃烧模型是连续搅拌釜式反应器(CSTR)悬浮空间燃烧模型。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述床层燃烧模型利用：

-所述生物质燃料的燃料信息和目标锅炉负荷；

-所述设计操作参数；和

-边界条件，包括所述悬浮空间燃烧模型计算出的辐射热通量，

其中所述悬浮空间燃烧模型使用单个中心温度来计算辐射热通量，以便通过所述床层燃烧模型和悬浮空间燃烧模型的耦合解来计算所述灰分中的未燃烧碳含量。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，在所述模型中进行以下假设：

-固态反应动力学，包括干燥、热解、焦炭燃烧和焦油分解，使用一阶阿累尼乌斯(Arrhenius)方法建模：

Rate＝Aexp(-E/RT)

其中，A是指数前系数、E是活化能量、R是气体常数、T是绝对温度；

-在整个锅炉中，气相是理想的气体，压力是恒定的；

-除了焦油分解外，气相反应是快速反应；和

-对于固相之间的热传递，生物质燃料的相之间没有第三级影响，并且固相之间的直接热传递被忽略。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生物质燃料的燃料信息包括工业分析和元素分析、孔隙率、平均粒径、密度和组成，并且所述操作参数包括空气流量、气分布、再循环气体流量和炉排振动规格。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使用数值优化方法来生成所述一系列设计操作参数并找出所述优化操作参数。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述数值优化方法使用进化算法。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述进化算法是粒子群优化或遗传算法。

10.一种装置，包括：处理器，被配置为执行存储在计算机可读介质上的指令以执行根据权利要求1所述的方法。