技术摘要：
本发明公开了一种农林生物质发电厂智能化配料系统及方法，通过扫描识别单元和检测计算单元实时获取燃料堆垛的状态和属性信息，配料单元根据各燃料堆垛的状态按优先度由大到小依次进行配料利用，通过实际属性信息，直接得出符合生物质锅炉的当下目标配料方案的各燃料配  全部
背景技术：
农林生物质种类各异，其热值、杂质及水分含量各异，并且还会随收储季节、收储 方式以及储存时间而变化，但是，生物质锅炉设计时均按照一定热值、颗粒度和杂质的农林 生物质设计，故为保证生物质锅炉的稳定运行，电厂工作人员须进行燃料配料，尽量使燃料 属性贴近锅炉设计燃料或者经运行探索出的适宜燃料配比。该工作一般是由具有丰富经验 的燃料管理人员完成，对工作人员的专业要求和依赖性较强。当前，农林生物质电厂大多存 在着配制的燃料严重偏离锅炉设计燃料或者适宜燃料的状况。并且，由于工作人员的疏漏 或者不作为常常导致一些燃料由于堆放时间过长而品质严重下降或者发生自燃。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种简单实用、科学智能、 节省人力和降低对工作人员要求的农林生物质发电厂智能化配料系统，以及利用该系统进 行配料的配料方法。 为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为： 一种农林生物质发电厂智能化配料系统，包括： 扫描识别单元：用于识别各燃料堆垛中燃料的种类，扫描得到各燃料堆垛的堆垛 存量、堆垛温度以及堆垛时长，并发送至配料单元； 检测计算单元：用于检测计算各燃料堆垛的实际热值Q垛以及实际颗粒度D垛，并发 送至配料单元； 配料单元：根据各燃料堆垛的堆垛存量、堆垛温度以及堆垛时长处理得到各燃料 堆垛的利用优先度Fi，取利用优先度最高的前i个燃料堆垛，处理得到各燃料堆垛在不同配 比下的混合热值Q混和混合颗粒度D混，将其与预设的目标配料方案中的目标热值Q目以及目标 颗粒度D目比较，得到至少一个符合|Q混-Q目|≤X且|D混-D目|≤Y的燃料的配比，并以该配比作 为实际配料方案；或没有得到符合|Q混-Q目|≤X且|D混-D目|≤Y的燃料的配比，取i＝i 1，重复 上述处理及比较，直至i等于燃料堆垛的总数量，仍未得到符合|Q混-Q目|≤X且|D混-D目|≤Y的 燃料的配比，发出未得出燃料配比警告； 其中：i的初值不小于1；X，Y为预设的目标配料方案中的设定偏差上限值。 作为上述农林生物质发电厂智能化配料系统的进一步改进： 所述配料单元包括配料启动模块，配料完成后，所述配料启动模块扫描获取已配 料完成的燃料堆垛的堆垛存量，并于堆垛存量低于配料启动模块中预设的配料指令阈值时 发出启动配料程序指令。 所述配料单元包括利用优先度计算模块，利用优先度计算模块依据以下处理得到 6 CN 111553540 A 说　明　书 2/13 页 各燃料堆垛的利用优先度Fi： 将堆垛温度分级，不同区间配置不同的权重分u；将堆垛时长分级，不同区间配置 不同的权重分v；将堆垛存量分级，不同区间配置不同的权重分w； Fi＝αi×ui βi×vi γi×wi 其中：ui为该燃料堆垛的堆垛温度所处的温度区间对应的权重分；vi为该燃料堆垛 的堆垛时长所处的时长区间对应的权重分；wi为该燃料堆垛存量所处的存量区间对应的权 重分；αi为不同温度区间的权重分修正系数，取值0～3；βi为不同堆垛时长区间的权重分修 正系数，取值0～5；γi为不同存量区间的权重分修正系数，取值0～2。 所述利用优先度计算模块调用到的燃料堆垛的堆垛温度超过内部设置的安全温 度阈值时，将该燃料堆垛的利用优先度设为高于其他燃料堆垛的设定值；当多个燃料堆垛 的利用优先度均为设定值时，利用优先度计算模块调用各燃料堆垛的堆垛时长，根据堆垛 时长由长到短依次由大到小的再次设置各设定值。 所述配料单元包括运算模块，运算模块用于根据各燃料堆垛的实际热值Q垛以及实 际颗粒度D垛，基于以下处理，得到不同配比下的混合燃料的实际热值Q混以及实际颗粒度D混： 其中：δ为修正系数，取值0.5～1.5；Q垛i为不同燃料堆垛的实际热值；ηi为不同燃料 堆垛的占比；n为配料中燃料堆垛的数目； 其中：ξ为修正系数，取值0.5～1.5；D垛i为不同燃料堆垛的实际颗粒度。 所述检测计算单元还用于检测计算各燃料堆垛的实际杂质A垛和实际水分M垛并发 送至配料单元，运算模块根据各燃料堆垛的实际杂质A垛经过以下处理，得到不同配比下的 混合燃料的实际杂质A混： 其中：μ为修正系数，取值0.5～1.5；A垛i为不同燃料堆垛的实际杂质；A’典i为典型燃 料相对杂质，由运算模块通过以下处理得到： 其中：M典i为从预存的燃料综合信息中获取的该燃料堆垛的典型水分；M垛i为该燃料 堆垛的实际水分；A典i为从预存的燃料综合信息中获取的该燃料堆垛的典型杂质； 将其与预设的目标配料方案中的目标杂质A目比较，得到的燃料的配比还应当符合 |A混-A目|≤Z，其中：Z为预设的目标配料方案中的设定偏差上限值。 所述检测计算单元包括通过以下处理得到实际热值Q垛i的热值计算模块： 7 CN 111553540 A 说　明　书 3/13 页 其中：Q垛i为燃料的实际热值；τ为修正系数，取值0.5～1.5；Q典i为从预存的燃料综 合信息中获取的该类燃料的典型热值。 配料单元还包括排序模块，当得到多个燃料的配比时，排序模块依据以下处理，按 各配比的偏移度由小到大排序，并选用偏移度最小的配比作为实际配料方案： 其中：Li为各配比的偏移度；a、b、c分别为热值、颗粒度、杂质的权重系数。 所述配料系统还包括存储管理单元；所述存储管理单元包括入厂识别模块、厂内 信息识别模块和燃料放置建议模块，入厂识别模块用于识别入厂燃料的种类和质量并发送 至燃料放置建议模块，厂内信息识别模块用于识别各燃料堆垛区域的容量信息和遮蔽状态 并发送至燃料放置建议模块；燃料放置建议模块根据该类燃料的质量，以及从燃料综合信 息中获取该类燃料的形态，对比容量信息以及燃料堆垛区域的遮蔽状态确定适宜存储的燃 料堆垛区域。 一种用农林生物质发电厂智能化配料系统进行配料的方法，其步骤包括： S1：燃料入库： S11：入厂识别模块识别入厂燃料的种类和质量，发送至燃料放置建议模块； S12：厂内信息识别模块识别各燃料堆垛区域的容量信息和遮蔽状态并发送至燃 料放置建议模块； S13：燃料放置建议模块根据该燃料的质量，以及从燃料综合信息中获取该类燃料 的形态，对比容量信息以及燃料堆垛区域的遮蔽状态确定适宜存储的燃料堆垛区域； S14：人工根据燃料放置位置建议放置入库燃料； S2：燃料配比获取： S21：扫描识别单元识别各燃料堆垛中燃料的种类，扫描得到各燃料堆垛的堆垛存 量、堆垛温度以及堆垛时长，并发送至配料单元； S22：检测计算单元检测计算各燃料堆垛的实际热值Q垛以及实际颗粒度D垛，并发送 至配料单元； S23：配料单元中的利用优先度计算模块根据各燃料堆垛的堆垛存量、堆垛温度以 及堆垛时长处理得到各燃料堆垛的利用优先度Fi： 将堆垛温度分级，不同区间配置不同的权重分u；将堆垛时长分级，不同区间配置 不同的权重分v；将堆垛存量分级，不同区间配置不同的权重分w； Fi＝αi×ui βi×vi γi×wi 其中：ui为该燃料堆垛的堆垛温度所处的温度区间对应的权重分；vi为该燃料堆垛 的堆垛时长所处的时长区间对应的权重分；wi为该燃料堆垛存量所处的存量区间对应的权 重分；αi为不同温度区间的权重分修正系数，取值0～3；βi为不同堆垛时长区间的权重分修 正系数，取值0～5；γi为不同存量区间的权重分修正系数，取值0～2； S24：配料单元中的运算模块取利用优先度最高的前i个燃料堆垛(1≤i)，经过以 下处理得到各燃料堆垛在不同配比下的混合热值Q混和混合颗粒度D混： 8 CN 111553540 A 说　明　书 4/13 页 其中：δ为修正系数，取值0.5～1.5；Q垛i为不同燃料堆垛的实际热值；ηi为不同燃料 堆垛的占比；n为配料中燃料堆垛的数目； 其中：ξ为修正系数，取值0.5～1.5；D垛i为不同燃料堆垛的实际颗粒度； S25：配料单元将混合热值Q混和混合颗粒度D混与预设的目标配料方案中的目标热 值Q目以及目标颗粒度D目比较，若得到了至少一个符合|Q混-Q目|≤X且|D混-D目|≤Y的燃料的配 比，则执行步骤S26；若没有得到符合|Q混-Q目|≤X且|D混-D目|≤Y的燃料的配比，执行步骤S27 S26：当得到多个燃料的配比时，配料单元中的排序模块依据以下处理，按各配比 的偏移度由小到大排序，并选用偏移度最小的配比作为实际配料方案，执行步骤S3： 其中：Li为各配比的偏移度；a、b、c分别为热值、颗粒度、杂质的权重系数； S27：取i＝i 1，重复步骤S24～S25，直至i大于燃料堆垛的总数量，发出未得出燃 料配比警告； S3：燃料配料： S31：配料单元中的配料启动模块根据实际配料方案获取其中包含的各堆垛的堆 垛存量，并于堆垛存量达到配料指令阈值时发出启动配料程序指令； S32：根据配比中的各燃料堆垛以及配比进行配料。 与现有技术相比，本发明的优点在于： 本发明的农林生物质发电厂智能化配料系统，通过扫描识别单元和检测计算单元 实时获取燃料堆垛的状态和属性信息，当配料单元得到目标配料方案后，根据各燃料堆垛 的堆垛时长、堆垛温度和堆垛存量得到各燃料堆垛的利用优先度，按优先度由大到小依次 进行配料利用，这种具有明确利用顺序的配料方案能够及时的对燃料进行使用，防止燃料 堆垛的属性下降造成无法使用的浪费情形，并且配料单元自行处理利用的顺序，避免了人 工操作的误差，确保每个燃料堆垛都能够在最恰当的情形下得到使用。 由于生物质燃料的实际属性信息会随收储季节、收储方式以及储存时间而变化， 所以本系统的配料是基于测定的燃料的实际属性信息，而不是该类燃料在理想状况下的典 型属性信息，因此依据给出的燃料的配比直接混料就可以达到目标配料方案的要求，无需 经过取料之后再度进行测定和修正，并且即便因运输等状况造成燃料的实际属性信息再度 发生变化，其在短时间的变化量也不会产生过大的偏差，基本稳定在合理的偏差范围之内。 并且配料单元通过现有的燃料堆垛的实际属性信息，直接得出符合生物质锅炉的当下目标 配料方案的各燃料配比，无需工作人员依据经验给出配料方案，因此对工作人员的专业要 求和依赖性降低，工作人员只需要根据配料单元给出的配比进行配料即可。 本发明的用农林生物质发电厂智能化配料系统进行配料的方法，由于采用了农林 生物质发电厂智能化配料系统进行配料，因此同样具备上述优点，并且过程简单易行合理， 9 CN 111553540 A 说　明　书 5/13 页 集储存、配料和取料于一体，适用范围广。 附图说明 图1是农林生物质发电厂智能化配料系统的示意图。