一種靜電除塵系統穩定運行的模糊控制方法
2023-06-23 04:35:21
專利名稱：一種靜電除塵系統穩定運行的模糊控制方法
技術領域：
本發明涉及模糊控制技術，尤其涉及一種靜電除塵系統穩定運行的模糊控 制方法。
背景技術：
在靜電除塵系統中，除塵效率的高低，二次電流的設定和穩定運行是至關 重要的環節。下文以靜電除塵器簡稱除塵器為例，具體進行說明。目前， 一般 的除塵器中，都是先用手動的方法調試，找到除塵器不發生極板放電、閃絡的 工作點，也即不發生極板放電、閃絡的二次電流值，再將所找到的合適的二次 電流參數設置到除塵器的控制器中，之後再由除塵器自動運行。但是，要找到
準確的參數， 一般需要反覆多次手動調試才可以，費時、費力；而且在除塵器中， 由於煙氣工況的不穩定，靠人工手動去調試二次參數，往往達不到理想的效果， 如果二次電流設置過高，除塵效率會有所提高，但極易引發閃絡放電的現象， 一旦出現閃絡，可能會擊穿電場電阻，導致除塵器無法正常工作；如果為了防 止閃絡發生而將二次電流設置較小，這樣閃絡可能不會發生，但是除塵器由於 沒有足夠的電流產生電離，除塵效率會大大降低。
針對這種情況，可以考慮引入模糊控制的方法，對二次電流參數進行調整， 以解決上述問題。所謂模糊控制，是人工智慧領域中形成最早、應用最廣的一 個重要分支，適用於結構複雜、或難以精確描述的系統建立模型的問題。模糊 控制在解決複雜的控制技術問題時，比用常規的方法通常要簡單的多。但是， 目前還沒有人將模糊控制方法運用到除塵系統中。
發明內容
本發明的主要目的在於提供一種靜電除塵系統穩定運行的模糊控制方法，
4能使除塵系統自動尋找系統工作點，並且在工作點穩定工作。 為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的
本發明提供了一種靜電除塵系統穩定運行的模糊控制方法，該方法包括
a. 在模糊控制階段，以階梯方式升壓，並在升壓過程中監測閃絡放電點；
b. 發生閃絡放電後，先降壓，再以降壓後的電流運行設定的時間；若在此 降壓運行期間再次發生閃絡放電，則返回步驟b，否則，記錄下此時的二次電 流數據作為穩定運行階段的二次電流設定值，進入穩定運行階段；
c. 在穩定運行階段，如果發生閃絡放電，則按比例降低二次電壓值，運行 一段時間；如果在此時間段內沒有發生閃絡，則將系統二次電流值恢復到穩定 運行階段的二次電流設定值，執行步驟e;
d. 如果在步驟c降壓運行期間再次發生閃絡放電，再次按比例降低二次電 壓值，運行一段時間，如果在此時間段內沒有發生閃絡，則將系統二次電流值 恢復到穩定運行階段的二次電流設定值，否則，返回步驟d;
e. 在穩定運行階段，若在設定的時間內沒有發生閃絡，按比例升壓。 上述方法中，步驟b所述發生閃絡放電是指在設定時間內發生三次閃絡放
電，設定時間是2分鐘或根據經驗值設定；步驟b所述降壓的降壓比例是5% 或根據經驗值設定；步驟b所述設定的時間是5分鐘或根據經驗值設定；
步驟c所述發生閃絡放電，是指在設定的時間內連續出現三次閃絡放電， 設定的時間是l分鐘或根據經驗值設定；步驟c所述降壓比例是5%或根據經驗 值設定；
步驟d所述降壓比例是10%或根據經驗值設定； 步驟c或步驟d所述一段時間根據經驗值確定；
步驟e所述設定的時間和升壓比例根據經驗值確定；步驟e所述升壓為連 續升壓。
本發明所提供的靜電除塵系統穩定運行的模糊控制方法，在除塵器開機上 電後，進入模糊控制階段，通過階梯升壓，尋找可以讓系統不發生極板放電、 閃絡的工作點，在找到工作點並運行一段時間後，進入穩定運行階段；在穩定運行階段，如果煙塵工況變化，發生閃絡，系統會自動按比例降壓，使系統工 作在不發生閃絡放電的工作點，並且在穩定運行一定時間後上調運行參數，使 系統能運行在穩定運行階段的設定值，達到對於除塵系統的穩定運行完全實現 自動控制的效果。
圖1為靜電除塵系統穩定工作的模糊控制運行曲線示意圖2為靜電除塵系統在穩定運行階段的運行曲線示意圖3為某一靜電除塵系統用模糊控制方法實現自動運行的流程圖。
具體實施例方式
下面結合附圖及具體實施例對本發明再作進一步詳細的說明。 圖1是靜電除塵系統穩定工作的模糊控制運行曲線示意圖，橫坐標t表示 除塵器開機上電後的運行時間，縱坐標I表示系統二次電流。靜電除塵系統在 開機上電，或者選擇在模糊控制階段時，以階梯方式升壓。在系統監測到第一 次閃絡放電後，按比例降壓，降壓比例一般根據經驗值來設定，所設定的降壓 比例只要能讓系統工作在閃絡點附近且能穩定運行即可，比如降壓比例設定為
5%;然後以降壓後的電流運行一段時間，所運行時間的長短可以根據經驗值來 設定，其設定範圍通常在幾分鐘內，比如5分鐘。
如果在第 一次降壓運行期間未發生閃絡放電，則記錄下此時的二次電流數 據，作為穩定運行階段的二次電流設定值，進入穩定運行階段；如果在第一次 降壓運行期間再次發生閃絡放電，則再次按比例降壓，降壓比例與第一次降壓 的比例相同；在再次按比例降壓期間如果還是不能在設定時間，比如5分鐘之 內穩定運行，也就是說系統不能在設定時間內不發生閃絡，則再次按比例降壓， 如此循環，直到找到在設定時間如5分鐘內，能夠穩定運行的工作點，記錄下 相應工作點的二次電流數據，作為穩定運行階段二次電流的設定值，進入穩定 運行階段。上述對閃絡放電點的監測採用現有技術完成，即當除塵器的反饋電流明顯 比控制器輸出電流大很多， 一般是指反饋電流是控制器輸出電流的2倍以上時，
則認為發生閃絡放電。在模糊控制階段，如果在2分鐘或根據經驗值設定的時
間內發生三次閃絡放電，則認為發生閃絡放電。
圖2給出除塵系統在穩定運行階段的運行曲線示意圖，橫坐標t表示除塵 器開機上電後的運行時間，縱坐標I表示系統二次電流。除塵系統進入穩定運 行階段後，實際工況此時仍可能會產生閃絡放電。 一般，在較短的時間內連續 發生閃絡，則可以認為系統發生了閃絡，具體的如果在根據經驗值設定的時 間如l分鐘之內，連續發生三次閃絡放電，則按一定比例降低二次電壓值。這 裡，降壓比例的設定只要能保證系統工作在穩定運行階段的二次電流設定值附 近，達到最佳電離效果且能穩定運行即可，比如按5%的比例降壓、或根據經驗 值確定降壓比例。運行一段時間後，如果沒有發生閃絡，則恢復到穩定運行階 段二次電流的設定值。由於實際煙塵工況變化，使得系統二次電流為此穩定運 行階段二次電流的設定值時，可能不再發生閃絡放電，而又能達到最佳的電離 效果。上述一段時間的具體取值，可根據經驗值確定。
如果在降壓運行期間再次發生閃絡放電，則再次按比例降低二次電壓值， 降壓比例可以是10%或根據經驗值確定，運行一段時後，如果沒有發生閃絡， 則恢復到穩定運行階段二次電流的設定值；如果在此期間還有閃絡放電發生， 則重複再次降壓的步驟，直到在一段時間內不再發生閃絡，恢復到穩定運行階 段二次電流的設定值；所述一段時間的具體取值，可根據經驗值確定。
在穩定運行階段，如果系統在設定時間內沒有發生閃絡放電，則按比例升 壓，此時升壓採用連續的方式；設定的時間和升壓比例根據經驗值確定。
圖3是某一伏安容量小於1000mA的除塵器用模糊控制方法實現自動運行 的流程圖。
除塵器在開機上電後，可以在控制系統中選擇模糊控制運行，也可以選擇 自動控制運行方式。自動控制運行階段可以預先設置運行參數，也可以不設置 運行參數。這裡，設置參數是指設置在模糊控制階段記錄下的、穩定運行階段的二次電流設定值進入運行；不設置參數就是指系統會進入模糊控制階段，開 始自動尋找工作點。此處的自動控制運行方式只是靜電除塵系統控制器中可以 選擇的一種運行模式，其所採用的二次電流設定值還是系統通過模糊控制階段 的運行後已經找到的設定值。
具體除塵器的運行流程包括以下步驟
步驟301:除塵器開機上電，系統控制器開始運行； 步驟302:選擇模糊控制運行方式；
步驟303:判斷是否是初次上電升壓，如果此時系統的運行參數是其所記 錄的穩定運行狀態的運行參數，比如二次電流值，則進入穩定運行狀態，執行 步驟325;否則，認為是初次上電，或升壓到一定程度的狀況；如果是初次上 電，執行步驟304;如果是二次電流在100mA以上，又沒達到穩定運行階段的 二次電流設定值，執行步驟321;
步驟304 305:系統初次上電，升壓至二次電流I為100mA;並判斷當前 二次電流I是否達到1 OOmA < K200mA;
步驟306 320:按一定的步長值升壓，本例中是採用步長為00mA的1.1 倍、1.07倍、1.06倍、1.05倍、1.04倍、1.03倍、1.02倍，逐步降低升壓的步 長值，直到l.Ol倍這樣的階梯方式來升壓的。
由於除塵器本身都有一個電流電壓可以達到的最大閾值，所以在二次電流 到達額定值附近時將停止升壓，如步驟320所示。每一步階梯升壓完成後，需 要執行步驟321，判斷靜電除塵系統是否有閃絡放電，如果沒有發生閃絡放電， 則判斷在最近一次的升壓步驟後二次電流I是否達到相應的根據系統參數計算 後的預期值，如果二次電流I達到預期值，則按下一步的步長值再升壓，如果 二次電流I沒有達到預期值，則重新執行步驟321之前最近一次的升壓步驟；
步驟321:判斷靜電除塵系統是否有閃絡放電；如果有，則系統停止升壓， 執行步驟322,否則說明二次電壓還太低，進入步驟306 320之間判斷在最近 一次的升壓步驟後二次電流I是否達到預期值的判斷步驟；
需要說明的是，對於步驟320,在執行步驟321之後，如果沒有發生閃絡放電時是執行步驟319，也就是最後的升壓步驟之前的一步升壓所對應的判斷 二次電流I是否達到預期值的判斷步驟；
步驟322:按比例降壓，降壓的比例是5%或根據經驗值來設定；
步驟323 -324:在降壓後運行一段時間，比如5分鐘，判斷在此時間內是
否不再發生閃絡放電，如果是，則記錄下此時的二次電流參數作為設定值進入
穩定運行階段，執行步驟326，否則，執行步驟321; 步驟325:進入穩定運行階段；
步驟326:判斷在一定時間、比如1分鐘內是否有三次以上閃絡放電；如 果是，則執行步驟327,否則，系統繼續穩定運行；
步驟327 328:在穩定運行階段，初次發生閃絡放電時按比例降壓，降壓 比例是5%，經過延時後，二次電壓達到按比例降壓後的值；
步驟329:降壓後運行一段時間，如果在此降壓運行期間系統發生閃絡放 電，也就是在一個設定時間、比如1分鐘內連續三次以上產生閃絡放電，則執 行步驟330;否則執行步驟332;
步驟330 331:按10%的比例降壓，經過延時後執行步驟329,繼續去判 斷系統是否發生閃絡放電；
步驟332:在一定時間內如果系統沒有發生閃絡放電，則將二次電流恢復 到穩定運行階段的二次電流設定值，穩定運行；
步驟333:如果系統在穩定運行一段時間後，在設定的時間內沒有發生閃 絡放電，則可以執行步驟334;否則執行步驟326;
步驟334:按比例升壓，此處的升壓是連續的，升壓比例根據經驗值設定; 之後執行步驟326;
步驟335:系統在控制器上選擇運行模式為自動控制運行，如果設置了運 行參數，則執行336，否則執行步驟303;
步驟336:系統二次電流運行至設定值，進入穩定運行階段，執行步驟326。 以上所述，僅為本發明的較佳實施例而已，並非用於限定本發明的保護範圍。
權利要求
1、一種靜電除塵系統穩定運行的模糊控制方法，其特徵在於，該方法包括a.在模糊控制階段，以階梯方式升壓，並在升壓過程中監測閃絡放電點；b.發生閃絡放電後，先降壓，再以降壓後的電流運行設定的時間；若在此降壓運行期間再次發生閃絡放電，則返回步驟b，否則，記錄下此時的二次電流數據作為穩定運行階段的二次電流設定值，進入穩定運行階段；c.在穩定運行階段，如果發生閃絡放電，則按比例降低二次電壓值，運行一段時間；如果在此時間段內沒有發生閃絡，則將系統二次電流值恢復到穩定運行階段的二次電流設定值，執行步驟e；d.如果在步驟c降壓運行期間再次發生閃絡放電，再次按比例降低二次電壓值，運行一段時間，如果在此時間段內沒有發生閃絡，則將系統二次電流值恢復到穩定運行階段的二次電流設定值，否則，返回步驟d；e.在穩定運行階段，若在設定的時間內沒有發生閃絡，按比例升壓。
2、 根據權利要求l所述的方法，其特徵在於，步驟b所述發生閃絡放電是 指在設定時間內發生三次閃絡放電，設定時間是2分鐘或根據經驗值設定。
3、 根據權利要求l所述的方法，其特徵在於，步驟b所述降壓的降壓比例 是5%或根據經驗值設定。
4、 根據權利要求l所述的方法，其特徵在於，步驟b所述設定的時間是5 分鐘或根據經驗值設定。
5、 根據權利要求l所述的方法，其特徵在於，步驟c所述發生閃絡放電， 是指在設定的時間內連續出現三次閃絡放電，設定的時間是l分鐘或根據經驗 值設定。
6、 根據權利要求l所述的方法，其特徵在於，步驟c所述降壓比例是5。/。 或根據經驗值設定。
7、 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，步驟d所述降壓比例是10% 或根據經驗值設定。
8、 根據權利要求l所述的方法，其特徵在於，步驟c或步驟d所述一段時 間根據經驗值確定。
9、 根據權利要求l所述的方法，其特徵在於，步驟e所述設定的時間和升壓比例根據經驗值確定。
10、 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，步驟e所述升壓為連續升壓。
全文摘要
本發明公開了一種靜電除塵系統穩定運行的模糊控制方法，包括在模糊控制階段，以階梯方式升壓，發生閃絡放電後，先降壓，再以降壓後的電流運行設定的時間，若在此期間再次發生閃絡，則重複降壓步驟，否則，記錄下此時的二次電流值進入穩定運行階段；在穩定運行階段，如果發生閃絡放電，則按比例降壓，運行一段時間，如果在此時間段內沒有發生閃絡，則將系統二次電流值恢復到穩定運行階段的設定值，否則，再次按比例降壓，運行一段時間，直至在一段時間內不再發生閃絡，將系統二次電流值恢復到穩定運行階段的設定值；在穩定運行階段，若在設定的時間內沒有發生閃絡，按比例升壓。採用本發明能使除塵系統自動尋找工作點，並在工作點穩定工作。
文檔編號G05B13/02GK101614999SQ20081012631
公開日2009年12月30日 申請日期2008年6月24日 優先權日2008年6月24日
發明者舒勇剛 申請人:上海譽騰電源設備有限公司