СИСТЕМА И СПОСОБЫ ДЛЯ УПРАВЛЯЕМОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ КОТЛА-УТИЛИЗАТОРА С ЦЕЛЬЮ СНИЖЕНИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ Российский патент 2024 года по МПК F22B35/18 F22B37/38 F22B37/56 

[1] Настоящее изобретение относится к реализованному с помощью компьютера способу снижения скорости загрязнения в системе котла-утилизатора, и к системе, выполненной с возможностью использовать такой способ.

[2] Краткое раскрытие настоящего изобретения

[3] Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения предложена система, содержащая котел, датчик загрязнения, устройство контроллера котла и анализирующее вычислительное устройство. Датчик загрязнения связан с компонентом котла. Анализирующее вычислительное устройство содержит, по меньшей мере, один процессор и машиночитаемый носитель данных. Машиночитаемый носитель данных содержит хранящиеся в нем выполняемые компьютером команды, которые, в случае выполнения их, по меньшей мере, одним процессором, заставляют анализирующее вычислительное устройство выполнить действия, включающие в себя получение информации о работе котла за интервал времени, причем информация о работе котла включает в себя рабочие параметры котла и скорость загрязнения за интервал времени; выполнение регрессионного анализа для определения, по меньшей мере, одной корреляции между рабочими параметрами котла и скоростью загрязнения; регулировку, по меньшей мере, одного входного параметра котла на основании, по меньшей мере, одной корреляции для минимизации скорости загрязнения; и передача, по меньшей мере, одного отрегулированного входного параметра котла в устройство контроллера котла для его реализации.

[4] Согласно некоторым вариантам осуществления предложен реализованный с помощью компьютера способ снижения скорости загрязнения в системе котла-утилизатора. Вычислительное устройство принимает информацию о работе котла за интервал времени. Информация о работе котла включает в себя рабочие параметры котла и скорость загрязнения за интервал времени. Рабочие параметры котла включают в себя один или несколько входных параметров котла. Вычислительное устройство выполняет регрессионный анализ для определения, по меньшей мере, одной корреляции между рабочими параметрами котла и скоростью загрязнения. Вычислительное устройство вызывает регулировку, по меньшей мере, одного входного параметра котла на основании, по меньшей мере, одной корреляции для минимизации скорости загрязнения.

[5] Согласно некоторым вариантам осуществления предложен энергонезависимый машиночитаемый носитель данных. Носитель данных содержит хранящиеся в нем выполняемые компьютером команды, которые, в случае выполнения их одним или несколькими процессорами вычислительного устройства, заставляют вычислительное устройство выполнить действия, включающие в себя: получение вычислительным устройством информации о работе котла за интервал времени, причем информация о работе котла включает в себя рабочие параметры котла и скорость загрязнения за интервал времени; и причем рабочие параметры котла включают в себя один или несколько входных параметров котла; выполнение вычислительным устройством регрессионного анализа для определения, по меньшей мере, одной корреляции между рабочими параметрами котла и скоростью загрязнения; и принудительную регулировку вычислительным устройством, по меньшей мере, одного входного параметра котла на основании, по меньшей мере, одной корреляции для минимизации скорости загрязнения.

Краткое описание некоторых видов на фигурах

[6] Для простой идентификации в ходе обсуждения любого конкретного элемента или действия старшая значащая цифра или цифры справочного номера означают номер фигуры, на которой впервые был показан этот элемент.

[7] На фиг. 1 схематично показаны компоненты не имеющего ограничительного характера варианта осуществления системы котла-утилизатора черного щелока при производстве крафт-целлюлозы согласно различным вариантам осуществления настоящего изобретения.

[8] На фиг. 2 схематично показано, как котел-утилизатор смонтирован на опорной конструкции из стальных балок согласно различным вариантам осуществления настоящего изобретения.

[9] На фиг. 3 схематично показаны некоторые компоненты системы пароперегревателя, которые независимо подвешены внутри котла согласно различным вариантам осуществления настоящего изобретения.

[10] На фиг. 4 показана блок-схема, которая иллюстрирует не имеющий ограничительного характера пример компонентов вычислительного устройства для системы котлы-утилизаторы согласно различным вариантам осуществления настоящего изобретения.

[11] На фиг. 5 показана блок-схема, которая иллюстрирует не имеющий ограничительного характера пример варианта осуществления способа для минимизации скорости загрязнения системы котла-утилизатора согласно различным вариантам осуществления настоящего изобретения.

[12] На фиг. 6 показана блок-схема, которая иллюстрирует не имеющий ограничительного характера пример варианта осуществления вычислительного устройства, пригодного для использования в качестве вычислительного устройства согласно вариантам осуществления настоящего изобретения.

Подробное раскрытие настоящего изобретения

[13] В процессе изготовления бумаги при варке щепы с химикатами создается побочный продукт, а именно, черный щелок, который содержит почти все неорганические химикаты для варки вместе с лигнином и другими органическими веществами, выделившимися из древесины во время процесса варки в варочном котле. Черный щелок сжигается в котле-утилизаторе. Двумя основными функциями котла-утилизатора являются регенерация используемых в процессе варки неорганических варочных химикатов и использование химической энергии органической части черного щелока для выработки пара для бумагоделательной машины. Эти две цели регенерации химикатов и использования энергии делают проектирование и эксплуатацию котла-утилизаторов весьма сложной.

[14] В котле-утилизаторе при производстве крафт-целлюлозы пароперегреватели котла расположены в верхней топке, чтобы получать тепло от топочных газов с помощью радиационной и конвективной теплопередачи. В секцию пароперегревателя котла поступает насыщенный пар, а из нее выходит перегретый пар с регулируемой температурой. Конструкция пароперегревателя котла представляет собой массив трубных панелей. Поверхность пароперегревателя непрерывно загрязняется золой, которая уносится из топочной камеры. Количество черного щелока, которое можно сжечь в котле-утилизаторе при производстве крафт-целлюлозы, часто ограничивается скоростью и степенью загрязнения поверхностей пароперегревателя котла. Такое загрязнение уменьшает количество тепла, утилизируемого при сжигании щелока, что приводит к низкой температуре пара, выходящего из пароперегревателей, и к высокой температуре поступающих в котел топочных газов. Котел останавливается для очистки, либо когда температура выходного пара слишком низкая для использования в последующем технологическом оборудовании, либо когда температура топочного газа, поступающего к котельному пучку труб, превышает температуру плавления осаждений, что приводит к засорению газовоздушного тракта котельного пучка труб. Котлы-утилизаторы при производстве крафт-целлюлозы особенно подвержены проблеме загрязнения пароперегревателя из-за высокого количества золы после сжигания топлива (обычно более 35%) и низкой температуры плавления золы.

[15] Имеются три традиционных способа удаления отложений с пароперегревателей в котлах-утилизаторах при производстве крафт-целлюлозы, они перечислены ниже в порядке возрастания требуемого времени остановки котла и в порядке снижения частоты операций очистки: 1) сажеобдувка; 2) охлаждение и обдувка; 3) промывка водой.

[16] Сажеобдувка представляет собой процедуру сдувания с пароперегревателя отложений золы с помощью струи пара из труб с соплами, которые называются сажеобдувочными аппаратами. Сажеобдувка проводится фактически непрерывно во время штатной эксплуатации котла, при этом различные сажеобдувочные аппараты включаются в разное время. Сажеобдувка снижает эффективность работы котла, поскольку для сажеобдувки обычно используется 5-10% пара из котла. Каждая операция сажеобдувки удаляет наружную часть отложений золы, но отложения золы, тем не менее, продолжают накапливаться с течением времени. По мере нарастания отложений сажеобдувка постепенно становится все менее эффективной и это приводит к ухудшению теплопередачи.

[17] Когда отложения золы достигают определенного порога, при котором эффективность котла значительно снижена и сажеобдувка становится недостаточно эффективной, отложения удаляются с помощью второй процедуры очистки, которая называется «охлаждение и продувка» (она также называется «сухой очисткой», поскольку в ней не используется вода), для которой требуется частичное или полное прекращение сжигания топлива в котле обычно на 4-12 часов, но не требуется полной остановки котла. В течение этого времени сажеобдувочные аппараты непрерывно работают, чтобы отложения золы отделились от поверхностей секций пароперегревателей и упали на под топки котла. Такая процедура может проводиться каждый месяц, но частота ее проведения может быть уменьшена, если сажеобдувка проводится оптимально (по оптимальному расписанию и в оптимальной последовательности). Как и сажеобдувка, процедура охлаждения и продувки удаляет наружную часть отложений золы, но отложения золы тем не менее продолжают накапливаться с течением времени. По мере нарастания отложений процедура охлаждения и продувки постепенно становится все менее эффективной и должна выполняться все более часто.

[18] Третий процесс очистки, промывка водой, включает в себя полную остановку котла обычно на два дня, что приводит к значительному снижению варочной производительности целлюлозно-бумажного комбината. В случае сильного загрязнения котла-утилизатора такую очистку может потребоваться проводить каждые четыре месяца, но если процедура охлаждения и продувки проводится в надлежащее время (то есть до накопления больших отложений на котельном пучке труб), то тогда остановку котла и промывку водой можно не проводить в течение даже одного года или больше.

[19] Поскольку каждая из этих трех процедур очистки снижает эффективность работы котла или включает в себя остановку котла, очевидно, что желательно минимизировать время, затрачиваемое на процедуры очистки. Желательно создать эффективную технологию для регулировки эксплуатации котла. Этого следует добиться для того, чтобы минимизировать загрязнение котла, и, следовательно, минимизировать затрачиваемое время или непроизводительный расход энергии во время выполнения одной или нескольких из этих процедур очистки.

[20] На фиг. 1 схематично показаны компоненты типичной системы 100 котла-утилизатора черного щелока при производстве крафт-целлюлозы. Черный щелок является побочным продуктом сульфатной варки щепы в процессе производства бумаги. Начальная концентрация «слабого черного щелока» составляет примерно 15%. Его концентрация повышается до состояния сжигания (содержимое сухих твердых частиц от 65% до 85%) в испарителе 118, и затем черный щелок сжигается в котле-утилизаторе 106.

[21] В котле 106 есть секция печи, или «топка котла 122», в которой сжигается черный щелок, и секция 104 конвективной передачи тепла, между которыми расположена стенка 128 с закругленным ребром. Во время сжигания органический материал черного щелока превращается в газообразные продукты в последовательности процессов, включающих подсушку, дегазирование (пиролиз, коксование) и сгорание/газификацию огарков. Некоторые органические вещества преобразуются в частицы твердого углерода, которые называются огарками. Сгорание огарков происходит в основном в слое 108 огарков, который покрывает под топки 122, хотя некоторые огарки сгорают на лету. По мере того, как углерод в огарках газифицируется или сгорает, неорганические компоненты огарков освобождаются и образуют расплавленную смесь солей, которая называется плав, плав стекает в нижнюю часть слоя 108 огарков и непрерывно отводится из топки 122 через летки 110 плава. Отходящие дымовые газы проходят через вытяжной котельный вентилятор 138, отфильтровываются в электростатическом пылеуловителе 136 и выпускаются через вытяжную трубу 102.

[22] Вертикальные стенки 124 топки покрыты вертикально ориентированными экранными трубами 126, в которых за счет использования тепла топки 122 испаряется вода. В топке 122 имеются фурмы 112 первичного дутья, фурмы 114 вторичного дутья и фурмы 120 третичного дутья для впуска воздуха для сгорания на трех разных уровнях высоты топки. Черный щелок впрыскивается в топку 122 из щелоковых форсунок 116 черного щелока.

[23] В секции 104 конвективного теплообмена расположены следующие три набора котельных пучков труб (тепловых ловушек), в которых последовательно и поэтапно питательная вода котла нагревается до состояния перегретого пара: 1) экономайзер 134, в котором питательная вода нагревается до температуры чуть ниже точки кипения, 2) котельный пучок 132 труб (или «пароиспарительный пучок»), в котором, вместе с экранными трубами 126, вода испаряется в пар, 3) система 130 пароперегревателя, в котором ряд параллельных проточных элементов с промежуточными коллекторами используется для повышения температуры пара от температуры насыщения до окончательной температуры перегретого пара.

[24] На фиг. 2 схематично показано, как котел-утилизатор 105 смонтирован на опорной конструкции 208 из стальных балок, там показаны только профиль котла и компоненты, представляющие для нас интерес. Весь котел-утилизатор 106 подвешен к средней части стальной балки опорной конструкции 208 с помощью стержней 202 подвески. Стержни 202 подвески котла соединяют крышу 206 котла 106 и верхние балки 210 опорной конструкции 208 из стальных балок. Другой комплект стержней подвески, которые далее в этом документе называется «стержни подвески пароперегревателя» или просто «стержни 212 подвески», используется для подвески только системы 130 пароперегревателя. Таким образом, система 130 пароперегревателя подвешена независимо от остальной части котла 106. Участок открытого воздуха между крышей 206 котла и верхними балками 210 называется техническим этажом 204.

[25] На фиг. 3 схематично показаны некоторые компоненты системы пароперегревателя 130, которые независимо подвешены внутри котла 106. Согласно этому варианту осуществления система пароперегревателя 130 содержит три ширмовых пароперегревателя 310, 312, 314. Хотя показаны три пароперегревателя, объем настоящего изобретения при необходимости может включать в себя большее число пароперегревателей. Для упрощения в последующем обсуждении описана конструкция ширмового пароперегревателя 310, либо речь идет о ширмовом пароперегревателе 310, однако следует понимать, что ширмовый пароперегреватель 312 и ширмовый пароперегреватель 314 имеют такую же конструкцию.

[26] В ширмовом пароперегревателе 310 обычно установлено 20-50 ширм 306. Пар поступает в ширмы 306 через коллекторную трубу, называемую входным коллектором 308, перегревается внутри ширм и выходит из ширм в виде перегретого пара через другую коллекторная трубу, называемую выходным коллектором 304. Ширмы 306 подвешены к входному коллектору 308 и к выходному коллектору 304, которые сами подвешены к верхним балкам 210 (фиг. 2) с помощью стержней 212 подвески. Обычно 10-20 стержней 212 подвески равномерно расположены по длине каждого входного коллектора 308 и выходного коллектора 304, прикреплены традиционными средствами, например, сваркой, к коллектору снизу и к верхним балкам 210 сверху, как описано ниже. В системе пароперегревателя 130 обычно имеется 20 стержней 212 подвески - 10 стержней подвески для входного коллектора 308 и 10 стержней подвески для выходного коллектора 304. У каждого стержня подвески имеется резьбовая верхняя часть, в которой можно поворачивать натяжную гайку для регулировки натяжения стержня. Натяжение каждого стержня подвески типично регулируется после каждых 1-3 процедур промывок водой для удержания натяжения одинаковым (уравновешенным) среди всех стержней 212 подвески одного ширмового пароперегревателя 310.

[27] В чистом состоянии (сразу после тщательной промывки водой) каждый ширмовый пароперегреватель 310 весит типично 5000 кг, и каждый стержень подвески пароперегревателя типично удерживает нагрузку 5000 кг. После этого, как раз перед следующей необходимой промывкой водой, отложения (загрязнения) добавляют на каждый ширмовый пароперегреватель 310 дополнительный вес с типичной величиной 2000 кг, что приводит к дополнительному растяжению в каждом стержне подвески с типичной относительной величиной 5,0×10^-5 см/см, которое можно измерить обычными доступными способами, например, с помощью тензорезистора 302.

[28] Растяжение (после вычитания растяжения, которое было измерено сразу после предыдущей промывки водой), просуммированное по всем стержням 212 подвески, на которых подвешен ширмовый пароперегреватель 310, пропорционально весу отложений на этом пароперегревателе. Каждый дополнительный килограмм отложений создает дополнительное растяжение с типичной относительной величиной 2,0×10^-8 см/см, которое можно измерить датчиками деформации, например, с помощью тензорезистора 302. Таким образом, вес отложений на каждом ширмовом пароперегревателе 310, можно непосредственно определить за счет измерения растяжения в его соответствующих стержнях 212 подвески.

[29] Типичная система для определения веса отложений на одном ширмовом пароперегревателе 310 может содержать двадцать (20) тензорезисторов, прикрепленных соответственно к двадцати (20) стержням 212 подвески пароперегревателя, компьютера со средствами сбора данных (не показаны), подключенных к 60 тензорезисторам, и программы для компьютера. Под управлением программы компьютер периодически (типично каждую минуту) записывает показания растяжения с 20 тензорезисторов (с каждого ширмового пароперегревателя 310, 312, 314), вычисляет сумму показаний растяжения, вычитает сумму показаний растяжения, полученных сразу после предыдущей промывки водой, и затем умножает результат на калибровочный коэффициент для получения текущего веса отложений.

[30] В аналитическом представлении формула имеет вид:

[31] Вес отложений = (текущая сумма показаний тензорезисторов - сумма показаний тензорезисторов сразу после предыдущей промывки водой) × калибровочный коэффициент;

[32] или, в эквивалентной записи:

[33] Вес отложений = (ΣSt - ΣSo) × С,

[34] где

[35] ΣSt = сумма показаний тензорезисторов в момент времени t

[36] ΣSo = сумма показаний тензорезисторов сразу после предыдущей промывки водой, которая считается проведенный в момент времени нуль.

[37] С = калибровочный коэффициент для преобразования напряжения в вес.

[38] В то время как тензорезисторы 302 позволяют определить вес ширмового пароперегревателя 310, и этот вес можно преобразовать в величину загрязнения ширмового пароперегревателя 310, желательно минимизировать скорость загрязнения, чтобы продлить интервалы, через которые проводится сухая очистка и/или промывка водой. Взаимосвязь между различными рабочими параметрами котла и скоростью загрязнения весьма сложная, так что простое ручное регулирование режима работы котла для минимизации загрязнения не является эффективным. Нам нужны технологии для определения сложных взаимосвязей между рабочими параметрами котла и скоростью загрязнения для определения входных параметров котла, которые позволят минимизировать скорость загрязнения.

[39] На фиг. 4 показана блок-схема, которая иллюстрирует не имеющий ограничительного характера пример компонентов вычислительного устройства для системы котла-утилизатора согласно различным вариантам осуществления настоящего изобретения. Как показано, в систему котла-утилизатора может входить устройство 402 контроллера котла и анализирующее вычислительное устройство 404. Устройство 402 контроллера котла и анализирующее вычислительное устройство 404 можно использовать для определения входных параметров котла, которые будут минимизировать скорость загрязнения, и для реализации таких значений входных параметров во время эксплуатации системы 100 котла-утилизатора.

[40] Согласно некоторым вариантам осуществления, устройство 402 контроллера котла является вычислительным устройством, которое электронным образом управляет одним или несколькими компонентами системы 100 котла-утилизатора. Согласно некоторым вариантам осуществления, устройство 402 контроллера котла может содержать интегральную схему специального назначения (ASIC), программируемую пользователем вентильную матрицу (FPGA) или другое заказное вычислительное устройство для управления компонентами системы 100 котла-утилизатора. Согласно некоторым вариантам осуществления, устройство 402 контроллера котла может включать в себя вычислительное устройство, например настольное вычислительное устройство, вычислительное устройство в виде ноутбука, вычислительное устройство в виде сервера, мобильное вычислительное устройство или любой другой тип вычислительного устройства. Согласно некоторым вариантам осуществления, можно использовать более одного вычислительного устройства, чтобы они совместно предоставили функциональность, описанную как часть устройства 402 контроллера котла.

[41] Как показано, устройство 402 контроллера котла содержит, по меньшей мере, один процессор 406, сетевой интерфейс 410, интерфейс 414 с компонентами котла и машиночитаемый носитель 416 данных. Согласно некоторым вариантам осуществления, сетевой интерфейс 410 может включать в себя любую подходящую технологию передачи данных для связи с анализирующим вычислительным устройством 404, включая, помимо прочего, технологию проводной передачи данных (включая, помимо прочего, Ethernet, USB и FireWire), технологию беспроводной передачи данных (включая, помимо прочего, технологии 2G, 3G, 4G, 5G, LTE, Bluetooth, ZigBee, Wi-Fi и WiMAX), или их комбинации. Согласно некоторым вариантам осуществления, интерфейс 414 компонентов котла с помощью канала передачи данных связывает устройство 402 контроллера котла с одним или несколькими регулируемыми компонентами системы 100 котла-утилизатора, включая, помимо прочего, форсунки 116 черного щелока, испаритель 118, фурмы 112 первичного дутья, фурмы 114 вторичного дутья и фурмы 120 третичного дутья.

[42] Как показано, машиночитаемый носитель 416 данных содержит программу, которая, в ответ на ее выполнение, по меньшей мере, одним процессором 406, заставляет устройство 402 контроллера котла активировать работу модуля 426 предоставления информации и модуля 428 управления входами. Согласно некоторым вариантам осуществления, модуль 426 предоставления информации получает информацию от одного или нескольких компонентов системы 100 котла-утилизатора и передает информацию в анализирующее вычислительное устройство 404. Согласно некоторым вариантам осуществления, модуль 428 управления входами принимает команды от анализирующего вычислительного устройства 404 и регулирует регулируемые компоненты системы 100 котла-утилизатора согласно этим командам.

[43] Согласно некоторым вариантам осуществления, анализирующее вычислительное устройство 404 может включать в себя вычислительное устройство, например настольное вычислительное устройство, вычислительное устройство в виде ноутбука, мобильное вычислительное устройство, вычислительное устройство в виде сервера, одно или несколько вычислительных устройств облачной вычислительной системы или любой другой тип вычислительного устройства. Согласно некоторым вариантам осуществления, можно использовать более одного вычислительного устройства, чтобы они совместно предоставили функциональность, описанную как часть анализирующего вычислительного устройства 404.

[44] Как показано, анализирующее вычислительное устройство 404 содержит, по меньшей мере, один процессор 408, сетевой интерфейс 412 и машиночитаемый носитель 418 данных. Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения сетевой интерфейс 412 может содержать любую подходящую технологию передачи данных для связи с сетевым интерфейсом 410 устройства 402 контроллера котла.

[45] Как показано, машиночитаемый носитель 418 данных содержит программу, которая, в ответ на ее выполнение, по меньшей мере, одним процессором 408, заставляет анализирующее вычислительное устройство 404 активировать работу модуля 420 сбора информации, анализирующего модуля 422 и модуля 424 регулировки входов. Согласно некоторым вариантам осуществления, модуль 420 сбора информации получает информацию, по меньшей мере, от модуля 426 предоставления информации устройства 402 контроллера котла. Согласно некоторым вариантам осуществления, анализирующий модуль 422 анализирует информацию, собранную модулем 426 предоставления информации, чтобы определить корреляции между различными рабочими параметрами котла и скоростью загрязнения. Согласно некоторым вариантам осуществления, модуль 424 регулировки входов использует корреляции, определенные анализирующим модулем 422, для определения регулировок одного или нескольких входных параметров котла, и передает такие регулировки устройству 402 контроллера котла для их реализации. Ниже приведены дополнительные сведения о действиях, выполняемых каждым из таких компонентов.

[46] «Машиночитаемый носитель данных» означает съемное или несъемное устройство, которое реализует любую технологию, способную хранить информацию энергозависимым или энергонезависимым способом для ее чтения процессором вычислительного устройства, включая, помимо прочего, накопитель на жестком магнитном диске; флеш-память; твердотельный накопитель; оперативное запоминающее устройство (ОЗУ); постоянное запоминающее устройство (ПЗУ); CD-ROM, DVD или другой дисковый накопитель; магнитную кассету; магнитную ленту и накопитель на магнитном диске.

[47] «Модуль» означает логику, выполненную в виде аппаратуры или команд программного обеспечения, которые могут быть записаны на языке программирования, например, С, С++, COBOL, JAVA™, PHP, Perl, HTML, CSS, JavaScript, VBScript, ASPX, Microsoft .NET™, Go, Python и/или любом подобном. Модуль может быть скомпилирован в выполняемые программы или может быть записан на интерпретируемых языках программирования. Программные модули могут вызываться из других модулей или сами из себя. В общем случае описанные в настоящем документе модули означают логические модули, которые могут быть объединены с другими модулями или могут быть разделены на подмодули. Модули могут быть реализованы с помощью логики, хранящейся на любом типе машиночитаемого носителя данных или на устройстве хранения данных компьютера, и могут храниться и выполняться одним или несколькими компьютерами общего назначения, при этом создается компьютер специального назначения, выполненный с возможностью работы в качестве модуля или предоставления его функций. Модули могут быть реализованы с помощью логики, запрограммированной в интегральной схеме специального назначения (ASIC), программируемой пользователем вентильной матрице (FPGA) или в другом аппаратном устройстве.

[48] На фиг. 5 показана блок-схема, которая иллюстрирует не имеющий ограничительного характера пример варианта осуществления способа для минимизации скорости загрязнения системы котла-утилизатора согласно различным вариантам осуществления настоящего изобретения. При выполнении способа 500 определена, по меньшей мере, одна корреляция между рабочим параметром котла и скоростью загрязнения, так что эксплуатацию котла можно автоматически регулировать, чтобы минимизировать скорость загрязнения.

[49] Начиная с начального блока, способ 500 переходит к блоку 502, в котором система 100 котла-утилизатора управляется устройством 402 контроллера котла согласно одному или нескольким входным параметрам котла. Согласно некоторым вариантам осуществления, входные параметры котла могут содержать любой управляемый параметр для эксплуатации системы 100 котла-утилизатора. Согласно некоторым вариантам осуществления, химический состав черного щелока может быть примером входного параметра котла. Например, содержание хлоридов в черном щелоке может оказывать влияние на скорость загрязнения. Соответственно, уровни содержания хлоридов можно снизить за счет снижения количества золы, извлеченной из электростатического пылеуловителя 136, или за счет использования различных технологий, которые селективно удаляют хлориды из такой золы и затем повторно используют чистую золу, добавляя ее в слабый черный щелок. Согласно некоторым вариантам осуществления, типы добавляемых химикатов могут быть изменены для снижения количества хлоридов в черном щелоке. Согласно некоторым вариантам осуществления, использование технологии для распыления черного щелока может быть другим примером входного параметра котла. Например, форсунки 116 черного щелока могут быть регулируемыми с помощью настроек щелоковой форсунки для распыления черного щелока в котел 106 с различными значениями расхода и/или с различными размерами капель.

[50] Согласно некоторым вариантам осуществления, использование технологии для введения воздуха в котел может быть другим примером входного параметра котла. Например, настройку можно регулировать для изменения количества воздуха, впускаемого, по меньшей мере, одной из фурм 112 первичного дутья, фурм 114 вторичного дутья, и/или фурм 120 третичного дутья, и/или можно использовать фурмы 112 первичного дутья, фурмы 114 вторичного дутья, и/или фурмы 120 третичного дутья для изменения давления воздуха в одном или в нескольких местах внутри котла 106.

[51] В блоке 504 запускается и выполняется цикл очистки системы 100 котла-утилизатора. Согласно некоторым вариантам осуществления, цикл очистки в блоке 504 выполняется во время эксплуатации системы 100 котла-утилизатора. Как обсуждалось выше, процедура очистки, используемая во время эксплуатации котла 106, является процедурой сажеобдувки. Сажеобдувка может выполняться множеством сажеобдувочных аппаратов, причем не все из них могут работать одновременно. Соответственно, «цикл очистки» с помощью сажеобдувки будет длиться достаточное время, чтобы каждый из сажеобдувочных аппаратов включался, по меньшей мере, один раз, и чтобы весь котел 106 был очищен, по меньшей мере, один раз. За счет разрешения выполнения полного цикла очистки будет собрано достаточно информации для компенсации любых кратковременных аномалий в измеренной скорости загрязнения вследствие различной эффективности отдельных сажеобдувочных аппаратов. Согласно некоторым вариантам осуществления, более одного цикла очистки системы 100 котла-утилизатора может быть выполнено в блоке 504 во время эксплуатации системы 100 котла-утилизатора.

[52] В блоке 506 во время эксплуатации и очистки системы 100 котла-утилизатора модуль 426 предоставления информации устройства 402 контроллера котла передает рабочие параметры котла в модуль 420 сбора информации анализирующего вычислительного устройства 404. Интервал времени, для которого передаются рабочие параметры котла, включает в себя, по меньшей мере, один цикл очистки, описанный в блоке 504. Согласно некоторым вариантам осуществления, этот интервал времени может включать в себя несколько недель или несколько месяцев.

[53] Согласно некоторым вариантам осуществления, рабочие параметры котла могут включать в себя входные параметры котла. Согласно некоторым вариантам осуществления, рабочие параметры котла могут также включать в себя другую информацию относительно эксплуатации системы 100 котла-утилизатора, включая, помимо прочего, значения температуры в различных местах котла 106, количество черного щелока, обрабатываемого в системе 100 котла-утилизатора, падение давления на теплообменных поверхностях и/или рабочие нагрузки на котельным вытяжном вентиляторе 138. Согласно некоторым вариантам осуществления, рабочие параметры котла могут включать в себя информацию о весе, полученную, по меньшей мере, с одного тензорезистора 302. Согласно некоторым вариантам осуществления, рабочие параметры котла могут быть представлены в виде одной или нескольких временных последовательностей значений рабочих параметров котла.

[54] В блоке 508 во время эксплуатации и очистки системы 100 котла-утилизатора модуль 420 сбора информации собирает временные последовательности значений величины загрязнения. Согласно некоторым вариантам осуществления, модуль 420 сбора информации может извлечь информацию о весе, полученную в рабочих параметрах котла, и может определить временные последовательности значений величины загрязнения с помощью вычитания из каждого значения веса величины веса нетто компонентов, подвешенных, по меньшей мере, к одному тензорезистору 302. В блоке 510 анализирующей модуль 422 анализирующего вычислительного устройства 404 определяет скорость загрязнения на основании временных последовательностей значений величины загрязнения. Согласно некоторым вариантам осуществления, скорость загрязнения может быть определена для каждого шага во временных последовательностях, так что можно определить изменения скорости загрязнения стечением времени.

[55] В блоке 512 анализирующей модуль 422 выполняет регрессионный анализ входных параметров котла и скорости загрязнения. Согласно некоторым вариантам осуществления, регрессионный анализ может быть выполнен с возможностью обнаружения корреляций между изменениями входных параметров котла и изменениями скорости загрязнения. Согласно некоторым вариантам осуществления, регрессионный анализ может обнаружить корреляции между отдельными входными параметрами котла и изменениями скорости загрязнения. Согласно некоторым вариантам осуществления, регрессионный анализ может обнаружить корреляции между комбинациями двух или более входных параметров котла и изменениями скорости загрязнения. Согласно некоторым вариантам осуществления, регрессионный анализ может также обнаружить корреляции между одним или несколькими рабочими параметрами котла, отличающимися от входных параметров котла, и изменениями скорости загрязнения, и/или может определить дополнительные корреляции между этими рабочими параметрами котла и входными параметрами котла. Например, регрессионный анализ может обнаружить корреляцию между рабочей температурой котла и скоростью загрязнения, и дополнительную корреляцию между настройкой щелоковой форсунки и рабочей температурой котла.

[56] Можно использовать любой подходящий регрессионный анализ, включая, помимо прочего, анализ классификации и регрессии построением бинарного дерева решений (CART). Согласно некоторым вариантам осуществления, анализ CART рекурсивно разделяет наблюдения в согласованном наборе данных, содержащем дискретную (для деревьев классификации) или непрерывную зависимую (в виде отклика) переменную и одну или несколько независимых (пояснительных) переменных, в постепенно уменьшающиеся группы. Каждое разделение может быть бинарным разделением. Во время каждой рекурсии изучаются разделения для каждой пояснительной переменной, и выбирается то разделение, которое делает максимальным однородность двух получающихся групп относительно зависимой переменной. При изучении входных параметров котла и скорости загрязнения одним не имеющим ограничительного характера примером является подход с разделением поведения котла на временные интервалы «низкого загрязнения» и «высокого загрязнения» и с разработкой дерева классификации CART с использованием входных параметров котла для создания однородных групп, которые разделяют условия низкого загрязнения от условий высокого загрязнения. Диапазоны входных параметров котла, которые способствуют условиям низкого загрязнения, затем выбираются в качестве контрольных диапазонов.

[57] В блоке 514 модуль 424 регулировки входов анализирующего вычислительного устройства 404 по результатам регрессионного анализа определяет отрегулированный входной параметр котла. Например, модуль 424 регулировки входов может использовать найденную регрессионным анализом корреляцию между настройкой щелоковой форсунки и скоростью загрязнения для определения регулировки настройки щелоковой форсунки. В качестве другого примера, модуль 424 регулировки входов может использовать корреляцию между настройками одной или нескольких дутьевых фурм и скоростью загрязнения для определения регулировки одной или нескольких дутьевых фурм. В качестве еще одного примера, модуль 424 регулировки входов может использовать корреляцию между химическим составом черного щелока и скоростью загрязнения для определения регулировки химического состава. В качестве еще одного примера, модуль 424 регулировки входов может использовать корреляцию между комбинированными входными параметрами котла и скоростью загрязнения для определения оптимальной настройки комбинации, или оптимальные настройки комбинации при удерживаемом неизменным одним входным параметром котла (например, химическим составом), и может определить отрегулированные входные параметры котла на основе оптимальных настроек комбинации.

[58] В блоке 516 модуль 424 регулировки входов заставляет систему 100 котла-утилизатора использовать отрегулированный входной параметр котла для минимизации загрязнения. Согласно некоторым вариантам осуществления, модуль 424 регулировки входов заставляет систему 100 котла-утилизатора автоматически реализовать отрегулированный входной параметр котла. Например, модуль 424 регулировки входов может передать отрегулированный входной параметр котла в модуль 428 управления входами устройства 402 контроллера котла, и модуль 428 управления входами может автоматически отрегулировать входные параметры котла для минимизации загрязнения. Согласно некоторым вариантам осуществления, такая регулировка входных параметров котла может включать в себя передачу команды на привод форсунок 116 черного щелока или на одну или несколько дутьевых фурм, чтобы изменить настройку форсунок 116 черного щелока или одной или нескольких дутьевых фурм. Согласно некоторым вариантам осуществления, такая регулировка входных параметров котла может включать в себя передачу команд на приводы заслонок, управляющих количеством выдуваемой из пылеуловителя золы, или на систему очистки золы котла-утилизатора для снижения содержания хлоридов. Согласно некоторым вариантам осуществления, вместо принудительной автоматической реализации отрегулированного входного параметра котла модуль 424 регулировки входов может предоставить оператору отрегулированный входной параметр котла, и оператор может создать команды для изменения настроек компонентов системы 100 котла-утилизатора для регулировки входного параметра котла на предоставленное значение.

[59] Способ 500 затем переходит к конечному блоку и завершает свою работу.

[60] На фиг. 6 показана блок-схема, которая иллюстрирует приводимое в качестве примера вычислительное устройство 600, пригодное для использования в качестве вычислительного устройства настоящего изобретения. В то время как выше были обсуждены многочисленные различные типы вычислительных устройств, для приводимого в качестве примера вычислительного устройства 600 описаны различные элементы, которые являются общими для многих разных типов вычислительных устройств. В то время как фиг. 6 описана для вычислительного устройства, которое реализовано как устройство в вычислительной сети, приведенное ниже описание применимо для серверов, персональных компьютеров, мобильных телефонов, смартфонов, планшетных компьютеров, встроенных вычислительных устройств и других устройств, которые могут быть использованы для реализации частей вариантов осуществления настоящего изобретения. Некоторые особенности вычислительного устройства могут быть реализованы как или они могут включать в себя интегральную схему специального назначения (ASIC), программируемую пользователем вентильную матрицу (FPGA) или другое заказное устройство. Более того, специалисты обычной квалификации в этой области техники и другие осознают, что вычислительное устройство 600 может быть любым из любого числа доступных в настоящее время или пока еще разрабатываемых устройств.

[61] В своей наиболее базовой конфигурации вычислительное устройство 600 содержит, по меньшей мере, один процессор 602 и системную память 604, соединенные шиной 606 передачи данных. В зависимости от конкретной конфигурации и от типа устройства системная память 604 может быть энергозависимой или энергонезависимой памятью, например, постоянным запоминающим устройством (ПЗУ), оперативным запоминающим устройством (ОЗУ), электрически стираемым программируемым постоянным запоминающим устройством (ЭСППЗУ), флеш-памятью или подобной технологией памяти. Специалисты обычной квалификации в этой области техники и другие осознают, что системная память 604 обычно хранит данные и/или программные модули, которые непосредственно доступны и/или в настоящее время выполняются процессором 602. В этой связи процессор 602 может выполнять роль вычислительного центра вычислительного устройства 600, обеспечивая выполнение команд.

[62] Как дополнительно показано на фиг. 6, вычислительное устройство 600 может включать в себя сетевой интерфейс 610, содержащий один или несколько компонентов для обмена данными с другими устройствами по сети. Согласно варианту осуществления настоящего изобретения вычислительное устройство может получить доступ к базовым службам, которые используют сетевой интерфейс 610 для выполнения передач данных с использованием популярных сетевых протоколов. Сетевой интерфейс 610 может также содержать интерфейс беспроводной сети, выполненный с возможностью передавать данные с помощью одного или нескольких протоколов беспроводной связи, например, Wi-Fi, 2G, 3G, LTE, WiMAX, Bluetooth, Bluetooth с низким энергопотреблением и/или подобные. Как это будет осознано специалистом обычной квалификации в этой области техники, показанный на фиг. 6 сетевой интерфейс может содержать один или несколько беспроводных интерфейсов или интерфейсов физической связи, описанных и показанных выше в связи с описанием конкретных компонентов вычислительного устройства 600.

[63] В показанном на фиг. 6 приведенном в качестве примера варианте осуществления вычислительное устройство 600 также содержит в себе носитель данных 608. Однако при использовании вычислительного устройства можно получить доступ к услугам, которые не содержит средств для обращения к данным, хранящимся в местном носителе данных. Поэтому показанный на фиг. 6 носитель данных 608 изображен там пунктирной линией, чтобы указать, что носитель данных 608 является необязательным. В любом случае носитель данных 608 может быть энергозависимым или энергонезависимым, съемным или несъемным, он может быть реализован с помощью любой технологий, способной хранить информацию, например, помимо прочего, как НЖМД, твердотельный накопитель, CD ROM, DVD или другой дисковый носитель, магнитная кассета, магнитная лента, накопитель на магнитном диске и/или тому подобное.

[64] Подходящие реализации вычислительных устройств, которые содержат процессор 602, системную память 604, шину передачи данных 606, носитель данных 608 и сетевой интерфейс 610, хорошо известны и коммерчески доступны. Для упрощения иллюстрации и поскольку это не важно для понимания заявленной формулы изобретения, на фиг. 6 не показаны некоторые типичные компоненты многих вычислительных устройств. В этой связи вычислительное устройство 600 может содержать в себе устройства ввода, например, клавиатуру, кнопочную панель, мышь, микрофон, сенсорное устройство ввода, сенсорный экран, планшет и/или тому подобное. Такие устройства ввода могут быть подсоединены к вычислительному устройству 600 с помощью проводных или беспроводных подключений, включая СВЧ, инфракрасный, последовательный или параллельный интерфейс, Bluetooth, Bluetooth с низким энергопотреблением, USB или любые другие пригодные протоколы соединений, использующие беспроводные или физические соединения. Аналогичным образом вычислительное устройство 600 может также содержать устройства вывода, например дисплей, громкоговорители, принтер и тому подобное. Такие устройства хорошо известны в этой области техники, и они не показаны и не описаны далее в настоящем документе.

[65] В предыдущем описании были упомянуты многочисленные конкретные детали, чтобы обеспечить полное понимание вариантов осуществления. Однако специалист в этой области техники понимает, что описанные в настоящем документе технологии могут быть использованы на практике без одной или нескольких конкретных деталей, или с помощью других способов, компонентов, материалов и тому подобного. В других случаях хорошо известные конструкции, материалы или операции не показаны или не описаны подробно, чтобы не допустить затруднения понимания определенных особенностей.

[66] Порядок, в котором некоторые или все блоки технологического процесса появляются в каждом процессе, не должен рассматриваться как ограничивающий. Наоборот, специалисты обычной квалификации в этой области техники, использующие выгоды настоящего изобретения, понимают, что некоторые из блоков технологического процесса могут выполняться во множестве других порядков, которые не показаны, или даже одновременно.

[67] Приведенное выше описание иллюстрированных вариантов осуществления настоящего изобретения, включая то, что описано в реферате, не предназначено быть исчерпывающим или ограничивающим настоящее изобретение до точных раскрытых форм. В то время как конкретные варианты осуществления и примеры для настоящего изобретения описаны в настоящем документе для наглядности, в пределах объема данного изобретения возможны различные модификации, как это понимают специалисты в соответствующей области техники.

[68] Такие модификации могут быть сделаны в объеме изобретения с учетом приведенного выше подробного описания. Термины, используемые в последующих пунктах формулы изобретения, не следует толковать как ограничивающие настоящее изобретение до конкретных вариантов осуществления, раскрытых в описании. Наоборот, объем настоящего изобретения должен определяться исключительно по следующим пунктам формулы изобретения, которые должны толковаться согласно установленным принципам интерпретации формулы изобретения.

[69] В целом, настоящее изобретение описывает:

[70] Систему, в состав которой входят котел; датчик загрязнения, связанный с компонентом котла; устройство контроллера котла; и анализирующее вычислительное устройство, которое содержит, по меньшей мере, один процессор и машиночитаемый носитель данных, в котором хранятся выполняемые компьютером инструкции, которые в результате их выполнения, по меньшей мере, одним процессором, заставляют анализирующее вычислительное устройство выполнить действия, включающие в себя: получение информации о работе котла за интервал времени, причем информация о работе котла включает в себя рабочие параметры котла и скорость загрязнения за интервал времени, и причем рабочие параметры котла включают в себя один или несколько входных параметров котла; выполнение регрессионного анализа для определения, по меньшей мере, одной корреляции между рабочими параметрами котла и скоростью загрязнения; регулировка, по меньшей мере, одного входного параметра котла на основании, по меньшей мере, одной корреляции для минимизации скорости загрязнения; и передача, по меньшей мере, одного отрегулированного входного параметра котла в устройство контроллера котла для его реализации и/или в предпочтительном варианте осуществления, отличающимся тем, что котел содержит теплообменивающий элемент, и причем датчик загрязнения связан с теплообменивающим элементом и/или в предпочтительном варианте осуществления, отличающимся тем, что датчик загрязнения является датчиком веса, выполненным с возможностью вырабатывать значения, указывающие вес теплообменивающего элемента и/или в предпочтительном варианте осуществления, отличающимся тем, что получение скорости загрязнения за интервал времени включает в себя: получение временной последовательности значений величины загрязнения; и определение скорости загрязнения на основании временной последовательности значений величины загрязнения и/или в предпочтительном варианте осуществления, отличающимся тем, что выполнение регрессионного анализа для определения, по меньшей мере, одной корреляции между рабочими параметрами котла и скоростью загрязнения включает в себя выполнение анализа CART по информации о работе котла, и/или в предпочтительном варианте осуществления, дополнительно содержащим один или несколько сажеобдувочных аппаратов, выполненных с возможностью работать в циклическом режиме, и причем получение информации о работе котла за интервал времени включает в себя получение информации о работе котла за интервал времени, который включает в себя, по меньшей мере, один полный цикл и/или в предпочтительном варианте осуществления дополнительно содержит: одну или несколько заслонок, выполненных с возможностью управлять количеством выдуваемой из пылеочистителя золы, или посылать золу в систему очистки золы, чтобы повлиять на уровень содержания хлоридов; и один или несколько приводов, выполненных с возможностью управлять одной или несколькими заслонками; причем, по меньшей мере, один входной параметр котла содержит настройку заслонки; причем передача, по меньшей мере, одного отрегулированного входного параметра котла в устройство контроллера котла для его реализации включает в себя передачу настройки заслонки на один или несколько приводов, и причем один или несколько приводов выполнены с возможностью регулировать одну или несколько заслонок на основании настройки заслонки; и/или предпочтительно дополнительно содержат одну или несколько щелоковых форсунок, причем, по меньшей мере, один входной параметр котла содержит настройку щелоковой форсунки, причем передача, по меньшей мере, одного отрегулированного входного параметра котла в устройство контроллера котла для его реализации включает в себя передачу настройки щелоковой форсунки в устройство контроллера котла, и причем устройство контроллера котла выполнено с возможностью изменить работу одной или нескольких щелоковых форсунок согласно настройке щелоковой форсунки и/или предпочтительно дополнительно содержит одну или несколько дутьевых фурм, причем, по меньшей мере, один входной параметр котла содержит настройки для одной или нескольких дутьевых фурм, причем передача, по меньшей мере, одного отрегулированного входного параметра котла в устройство контроллера котла для его реализации включает в себя передачу отрегулированных настроек для одной или нескольких дутьевых фурм в устройство контроллера котла, и причем устройство контроллера котла выполнено с возможностью изменить работу одной или нескольких дутьевых фурм согласно отрегулированным настройкам для одной или нескольких дутьевых фурм.

[71] Реализованный с помощью компьютера способ снижения скорости загрязнения в системе котла-утилизатора, причем способ предусматривает стадии: получение вычислительным устройством информации о работе котла за интервал времени, причем информация о работе котла включает в себя рабочие параметры котла и скорость загрязнения за интервал времени; и причем рабочие параметры котла включают в себя один или несколько входных параметров котла; выполнение вычислительным устройством регрессионного анализа для определения, по меньшей мере, одной корреляции между рабочими параметрами котла и скоростью загрязнения; и принудительная регулировка вычислительным устройством, по меньшей мере, одного входного параметра котла на основании, по меньшей мере, одной корреляции для минимизации скорости загрязнения и/или в предпочтительном варианте осуществления, отличающимся тем, что получение скорости загрязнения за интервал времени включает в себя: получение вычислительным устройством временной последовательности значений величины загрязнения; и определение вычислительным устройством скорости загрязнения на основании временной последовательности значений величины загрязнения; и/или в предпочтительном варианте осуществления, отличающимся тем, что получение временной последовательности значений величины загрязнения включает в себя получение временной последовательности значений величины загрязнения от датчика веса, выполненного с возможностью взвешивать теплообменивающий элемент и/или в предпочтительном варианте осуществления, отличающимся тем, что выполнение регрессионного анализа для определения, по меньшей мере, одной корреляции между рабочими параметрами котла и скоростью загрязнения включает в себя включает в себя выполнение анализа CART по информации о работе котла, и/или в предпочтительном варианте осуществления, отличающимся тем, что система котла-утилизатора содержит один или несколько сажеобдувочных аппаратов, выполненных с возможностью работать в циклическом режиме, и причем получение информации о работе котла за интервал времени включает в себя получение информации о работе котла за интервал времени, который включает в себя, по меньшей мере, один полный цикл и/или в предпочтительном варианте осуществления, отличающимся тем, что принудительная регулировка, по меньшей мере, одного входного параметра котла на основании, по меньшей мере, одной корреляции для минимизации скорости загрязнения включает в себя, по меньшей мере, одну принудительную регулировку входов химического состава котла, принудительную регулировку настройки щелоковых форсунок и принудительную регулировку настроек одной или нескольких дутьевых фурм.

[72] Энергонезависимый машиночитаемый носитель данных, содержащий хранящиеся в нем выполняемые компьютером команды, которые, в случае выполнения их одним или несколькими процессорами вычислительного устройства, заставляют вычислительное устройство выполнить действия, включающие в себя: получение вычислительным устройством информации о работе котла за интервал времени, причем информация о работе котла включает в себя рабочие параметры котла и скорость загрязнения за интервал времени, и причем рабочие параметры котла включают в себя один или несколько входных параметров котла; выполнение вычислительным устройством регрессионного анализа для определения, по меньшей мере, одной корреляции между рабочими параметрами котла и скоростью загрязнения; и принудительную регулировку вычислительным устройством, по меньшей мере, одного входного параметра котла на основании, по меньшей мере, одной корреляции для минимизации скорости загрязнения и/или в предпочтительном варианте осуществления, отличающимся тем, что получение скорости загрязнения за интервал времени включает в себя: получение вычислительным устройством временной последовательности значений величины загрязнения; и определение вычислительным устройством скорости загрязнения на основании временной последовательности значений величины загрязнения; и/или в предпочтительном варианте осуществления, отличающимся тем, что выполнение регрессионного анализа для определения, по меньшей мере, одной корреляции между рабочими параметрами котла и скоростью загрязнения включает в себя выполнение анализа CART по информации о работе котла, и/или в предпочтительном варианте осуществления, отличающимся тем, что система котла-утилизатора содержит один или несколько сажеобдувочных аппаратов, выполненных с возможностью работать в циклическом режиме, и причем получение информации о работе котла за интервал времени включает в себя получение информации о работе котла за интервал времени, который включает в себя, по меньшей мере, один полный цикл и/или в предпочтительном варианте осуществления, отличающимся тем, что принудительная регулировка, по меньшей мере, одного входного параметра котла на основании, по меньшей мере, одной корреляции для минимизации скорости загрязнения включает в себя, по меньшей мере, одну принудительную регулировку входов химического состава котла, принудительную регулировку настройки щелоковых форсунок и принудительную регулировку настроек одной или нескольких дутьевых фурм.

Согласно некоторым вариантам осуществления предложен реализованный с помощью компьютера способ снижения скорости загрязнения в системе котла-утилизатора. Вычислительное устройство принимает информацию о работе котла за интервал времени. Информация о работе котла включает в себя рабочие параметры котла и скорость загрязнения за интервал времени. Рабочие параметры котла включают в себя один или несколько входных параметров котла. Вычислительное устройство выполняет регрессионный анализ для определения, по меньшей мере, одной корреляции между рабочими параметрами котла и скоростью загрязнения. Вычислительное устройство вызывает регулировку, по меньшей мере, одного входного параметра котла на основании, по меньшей мере, одной корреляции для минимизации скорости загрязнения. Согласно некоторым вариантам осуществления предложена система, выполненная с возможностью реализовать такой способ. Согласно некоторым вариантам осуществления предложен машиночитаемый носитель данных, в котором хранятся инструкции, которые заставляют вычислительное устройство реализовать такой способ. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Система, содержащая в себе:

котел;

датчик загрязнения, связанный с компонентом котла;

устройство контроллера котла; и

анализирующее вычислительное устройство, которое содержит, по меньшей мере, один процессор и машиночитаемый носитель данных, в котором хранятся выполняемые компьютером инструкции, которые в результате их выполнения, по меньшей мере, одним процессором, заставляют анализирующее вычислительное устройство выполнить действия, включающие в себя:

получение информации о работе котла за интервал времени, причем информация о работе котла включает в себя рабочие параметры котла и скорость загрязнения за интервал времени, и причем рабочие параметры котла включают в себя один или несколько входных параметров котла;

выполнение регрессионного анализа для определения, по меньшей мере, одной корреляции между рабочими параметрами котла и скоростью загрязнения;

регулировку, по меньшей мере, одного входного параметра котла на основании, по меньшей мере, одной корреляции для минимизации скорости загрязнения; и

передачу, по меньшей мере, одного отрегулированного входного параметра котла в устройство контроллера котла для его реализации.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что котел содержит в себе теплообменивающий элемент, причем датчик загрязнения связан с теплообменивающим элементом.

3. Система по п. 2, отличающаяся тем, что датчик загрязнения является датчиком веса, выполненным с возможностью вырабатывать значения, указывающие вес теплообменивающего элемента.

4. Система по п. 1, отличающаяся тем, что получение скорости загрязнения за интервал времени включает в себя:

получение временной последовательности значений величины загрязнения; и определение вычислительным устройством скорости загрязнения на основании временной последовательности значений величины загрязнения.

5. Система по п. 1, отличающаяся тем, что выполнение регрессионного анализа для определения, по меньшей мере, одной корреляции между рабочими параметрами котла и скоростью загрязнения включает в себя выполнение анализа CART по информации о работе котла.

6. Система по п. 1, дополнительно содержащая один или несколько сажеобдувочных аппаратов, выполненных с возможностью работать в циклическом режиме, и причем получение информации о работе котла за интервал времени включает в себя получение информации о работе котла за интервал времени, который включает в себя, по меньшей мере, один полный цикл.

7. Система по п. 1, дополнительно содержащая:

одну или несколько заслонок, выполненных с возможностью управлять количеством выдуваемой из пылеочистителя золы, или посылать золу в систему очистки золы, чтобы повлиять на уровень содержания хлоридов; и

один или несколько приводов, выполненных с возможностью управлять одной или несколькими заслонками;

причем, по меньшей мере, один входной параметр котла содержит настройку заслонки;

причем передача, по меньшей мере, одного отрегулированного входного параметра котла в устройство контроллера котла для его реализации включает в себя передачу настройки заслонки на один или несколько приводов, и

причем один или несколько приводов выполнены с возможностью регулировать одну или несколько заслонок на основании настройки заслонки.

8. Система по п. 1, дополнительно содержащая одну или несколько щелоковых форсунок, причем, по меньшей мере, один входной параметр котла содержит настройку щелоковой форсунки, причем передача, по меньшей мере, одного отрегулированного входного параметра котла в устройство контроллера котла для его реализации включает в себя передачу настройки щелоковой форсунки в устройство контроллера котла, и причем устройство контроллера котла выполнено с возможностью изменить работу одной или нескольких щелоковых форсунок согласно настройке щелоковой форсунки.

9. Система по п. 1, дополнительно содержащая одну или несколько дутьевых фурм, причем, по меньшей мере, один входной параметр котла содержит настройки для одной или нескольких дутьевых фурм, причем передача, по меньшей мере, одного отрегулированного входного параметра котла в устройство контроллера котла для его реализации включает в себя передачу отрегулированных настроек для одной или нескольких дутьевых фурм в устройство контроллера котла, и причем устройство контроллера котла выполнено с возможностью изменить работу одной или нескольких дутьевых фурм согласно отрегулированным настройкам для одной или нескольких дутьевых фурм.

10. Реализованный с помощью компьютера способ снижения скорости загрязнения в системе котла-утилизатора, причем способ предусматривает стадии:

получение вычислительным устройством информации о работе котла за интервал времени, причем информация о работе котла включает в себя рабочие параметры котла и скорость загрязнения за интервал времени, и причем рабочие параметры котла включают в себя один или несколько входных параметров котла;

выполнение вычислительным устройством регрессионного анализа для определения, по меньшей мере, одной корреляции между рабочими параметрами котла и скоростью загрязнения; и

принудительная регулировка вычислительным устройством, по меньшей мере, одного входного параметра котла на основании, по меньшей мере, одной корреляции для минимизации скорости загрязнения.

11. Реализованный с помощью компьютера способ по п. 10, отличающийся тем, что получение скорости загрязнения за интервал времени включает в себя:

получение вычислительным устройством временной последовательности значений величины загрязнения; и

определение вычислительным устройством скорости загрязнения на основании временной последовательности значений величины загрязнения.

12. Реализованный с помощью компьютера способ по п. 11, отличающийся тем, что получение временной последовательности значений величины загрязнения включает в себя получение временной последовательности значений величины загрязнения от датчика веса, выполненного с возможностью взвешивать теплообменивающий элемент.

13. Реализованный с помощью компьютера способ по п. 10, отличающийся тем, что выполнение регрессионного анализа для определения, по меньшей мере, одной корреляции между рабочими параметрами котла и скоростью загрязнения включает в себя выполнение анализа CART по информации о работе котла.

14. Реализованный с помощью компьютера способ по п. 10, отличающийся тем, что система котла-утилизатора содержит один или несколько сажеобдувочных аппаратов, выполненных с возможностью работать в циклическом режиме, и причем получение информации о работе котла за интервал времени включает в себя получение информации о работе котла за интервал времени, который включает в себя, по меньшей мере, один полный цикл.

15. Реализованный с помощью компьютера способ по п. 10, отличающийся тем, что принудительная регулировка, по меньшей мере, одного входного параметра котла на основании, по меньшей мере, одной корреляции для минимизации скорости загрязнения включает в себя, по меньшей мере, принудительную регулировку входов химического состава котла, принудительную регулировку настройки щелоковых форсунок и принудительную регулировку настроек одной или нескольких дутьевых фурм.

16. Энергонезависимый машиночитаемый носитель данных, в котором хранятся выполняемые компьютером инструкции, которые в результате их выполнения одним или несколькими процессорами заставляют вычислительное устройство выполнить действия, включающие в себя:

получение вычислительным устройством информации о работе котла за интервал времени, причем информация о работе котла включает в себя рабочие параметры котла и скорость загрязнения за интервал времени, и причем рабочие параметры котла включают в себя один или несколько входных параметров котла;

выполнение вычислительным устройством регрессионного анализа для определения, по меньшей мере, одной корреляции между рабочими параметрами котла и скоростью загрязнения; и

принудительную регулировку вычислительным устройством, по меньшей мере, одного входного параметра котла на основании, по меньшей мере, одной корреляции для минимизации скорости загрязнения.

17. Машиночитаемый носитель данных по п. 16, отличающийся тем, что получение скорости загрязнения за интервал времени включает в себя:

получение вычислительным устройством временной последовательности значений величины загрязнения; и

определение вычислительным устройством скорости загрязнения на основании временной последовательности значений величины загрязнения.

18. Машиночитаемый носитель данных по п. 16, отличающийся тем, что выполнение регрессионного анализа для определения, по меньшей мере, одной корреляции между рабочими параметрами котла и скоростью загрязнения включает в себя выполнение анализа CART по информации о работе котла.

19. Машиночитаемый носитель данных по п. 16, отличающийся тем, что система котла-утилизатора содержит один или несколько сажеобдувочных аппаратов, выполненных с возможностью работать в циклическом режиме, и причем получение информации о работе котла за интервал времени включает в себя получение информации о работе котла за интервал времени, который включает в себя, по меньшей мере, один полный цикл.

20. Машиночитаемый носитель данных по п. 16, отличающийся тем, что принудительная регулировка, по меньшей мере, одного входного параметра котла на основании, по меньшей мере, одной корреляции для минимизации скорости загрязнения включает в себя, по меньшей мере, одну принудительную регулировку входов химического состава котла, принудительную регулировку настройки щелоковых форсунок и принудительную регулировку настроек одной или нескольких дутьевых фурм.