技术原理

锅炉模糊优化控制。模糊控制是针对系统的精确性和复杂性的矛盾提出来的。对于一个复杂的系统，在建立数学模型的过程中，要利用大量的理论和实际经验方面的信息。锅炉正是这样一个系统，在运行过程中，操作人员的经验是十分重要的，而传统的控制方法无法利用这些经验信息。利用模糊理论和模糊控制方法，可以将操作人员的操作经验加以总结，运用模糊逻辑推理方法，构成一套模糊控制策略。在工况变化较大的情况下，该系统具有快速跟踪能力，使锅炉快速趋向稳定，达到良好的控制品质。并且自动进行自寻优化控制，在线调节风煤比，使得锅炉的运行不断接近并达到最优工况。

计算机显示操作，可通过触摸屏显示整个锅炉的全部信息。例如，锅炉系统监视各个测点的当前值、历史数据、报警情况、历史趋势等，通过了解掌握这些数据、信息，可进行事故追忆、事故分析。

锅炉火焰三维数字监控系统。本系统是配合原有的锅炉智能控制软件包的子系统，主要是加了对锅炉火焰的实时监测，可以得到一系列实时三维数字、图像、历史曲线，以及其他对锅炉控制来讲的实用输出。

锅炉火焰的光信号由摄像头采集接收后，经光纤和视频线进入视频仪。视频仪实际上是一个多媒体信号分配器，可以实现一路声光信号的多路输出，视频仪和安装于工业控制计算机内部的图像采集卡相连，由图像采集卡完成将电信号转换为数字信号的工作。转换后的数字信号通过程序中专用的接口读取，进入监控系统，并进行相应的图像处理。一方面直接送往显示器显示；另一方面通过与负责锅炉控制上位机通讯，向锅炉控制系统提供温度的基本信息和变化趋势。通过这个系统，运行人员能够及时发现和处理各种燃烧缺陷，避免发生意外事故。

适用对象

适用于各种中小型的煤粉炉、链条炉、鼓泡床、循环流化床等类型的锅炉。

节能效果

该技术投入使用后，节约标煤2629吨／年，年收益84．13万元（煤价以320元／吨标煤计），年减排CO26850吨。

案例单位
开原热电有限责任公司是辽宁省开原市热电总公司和热力总公司于1998年改制创立的、肩负城镇80万平方米供暖任务的公益性热电企业。1989年11月，该厂投产运行了2台75t／h中温中压煤粉炉，由于当时受资金及技术条件的限制，锅炉运行的控制水平一直较低。为解决这个问题，该厂通过广泛的调研、论证，采用了清华大学热力系统控制国家重点实验室开发的锅炉模糊优化控制及火焰数字监控系统，对企业的1号锅炉进行了改造。2000年2月，开始现场勘测、安装、调试，2000年3月开始投运，系统经过9个月的正常运行表明：改造后的1号锅炉运行安全、稳定，经济效益显著，目前为企业安全生产、提高经济效益发挥着积极的作用。
实施情况

该项目总投资97万元。通过进行现场监测并对开原热电有限责任公司提供的数据及资料加以计算分析，得出以下结论：锅炉改造后，可以更好地满足对各种工况的控制，从而达到节约能源，降低能耗的作用。在测试工况下，锅炉热球率由改造前的80。8％提高到85．8％。改造后的锅炉效率比改造前提高了5个百分点。改造前、后9个月的统计数据表明，改造后9个月的节煤量为1972吨标煤，即年节煤量为2629吨标煤，年综合效益为84．13万元。投资回收期为1．15年。公司采用该系统后，实现了燃烧控制，提高了司炉工的操作水平，使锅炉能够长期安全、稳定地运行，并使企业获得良好的经济效益。

目前，我国有几十万台中小型锅炉，每年耗煤4亿吨以上，占全国原煤产量的1／3。因运行技术落后，控制水平低，普遍存在着热效率低、能耗高的问题。采用锅炉模糊控制及火焰数字监控技术对现有锅炉进行改造，市场潜力巨大。