專利名稱：一種通過分布溫度場監(jiān)測控制富氧與復(fù)合燃燒的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過溫度場監(jiān)測控制鍋爐燃燒的方法及裝置，具體涉及一種通過分布溫度場監(jiān)測控制富氧與復(fù)合燃燒的方法及裝置。
背景技術(shù)：
富氧輔助燃燒在當(dāng)前是一種重要的節(jié)能環(huán)保技術(shù)。隨著環(huán)保要求的不斷提高以及節(jié)約能源的需要，富氧助燃作為一種新興的燃燒技術(shù)在中國必然得到蓬勃發(fā)展。富氧助燃濃度一般控制在28%左右，既因“富氧”促進(jìn)燃燒，降低余熱，又能適應(yīng)制氧經(jīng)濟(jì)成本要求。 富氧助燃一般針對工業(yè)爐窯、工業(yè)鏈條爐排鍋爐有較好的節(jié)能效果。富氧助燃在節(jié)能實(shí)踐中，為更好提升能效需要，一般與復(fù)合燃燒結(jié)合。綜合能效有更好的提升。但是，實(shí)踐表明， 在能效提升較多的同時(shí)，由于不同批次煤質(zhì)差異、制氧量與濃度變化、復(fù)合燃燒機(jī)破碎煤粉顆粒的大小不均、濕度差異等，都會造成鍋爐爐膛局部溫度變化較大及分布不合理，綜合因素影響下，容易在爐膛相關(guān)部位形成結(jié)焦。傳統(tǒng)方法是調(diào)整富氧噴嘴相應(yīng)位置或采取制氧濃度或制氧量的細(xì)調(diào)。傳統(tǒng)方法缺點(diǎn)是需要工程人員技術(shù)支持維護(hù)，且日常運(yùn)行防結(jié)焦操作繁雜或干脆定期人工清理；較為嚴(yán)重的結(jié)焦嚴(yán)重影響鍋爐運(yùn)行與安全。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種通過分布溫度場監(jiān)測與模糊控制富氧與復(fù)合燃燒的方法，能夠有效避免多種因素產(chǎn)生的結(jié)焦問題。本發(fā)明的另一目的在于提供這種通過分布溫度場監(jiān)測與模糊控制富氧與復(fù)合燃燒的裝置。技術(shù)方案本發(fā)明智能模糊控制裝置根據(jù)分布溫度場比較結(jié)果“反推”是否最佳風(fēng) /燃比，而最佳風(fēng)/燃比是保證節(jié)能的前提。然而實(shí)際燃燒過程由于燃料發(fā)熱值及其它因素造成發(fā)熱值頻繁波動，如果單靠線性隨動系統(tǒng)控制閥門或電機(jī)轉(zhuǎn)速，一者“大慣性、大遲滯”不現(xiàn)實(shí)；二者最佳燃燒區(qū)會產(chǎn)生較大漂移；在多變量產(chǎn)生變化引起偏差過大時(shí)，模糊控制會自動尋優(yōu)，重新根據(jù)“反推”數(shù)據(jù)做最佳風(fēng)/燃比K值。鍋爐燃燒既要保證最佳能效、 更要保證防止結(jié)焦。鍋爐結(jié)焦本質(zhì)是復(fù)雜的分布溫度場問題，而非單一溫度點(diǎn)影響。溫度場不是恒定的，而是隨時(shí)波動甚至產(chǎn)生較大漂移的。溫度場是最佳風(fēng)燃比的階段時(shí)域信號的“結(jié)果”;最佳風(fēng)燃比是防結(jié)焦且節(jié)能實(shí)現(xiàn)最佳分布溫度場的“前提”。本發(fā)明所述的通過分布溫度場監(jiān)測與模糊控制富氧與復(fù)合燃燒的方法，包括如下步驟
(1)在鍋爐爐膛中按鍋爐防結(jié)焦要求分布設(shè)置多個(gè)溫度采集傳感器，通過分布的溫度采集傳感器采集鍋爐爐膛中的實(shí)時(shí)溫度場；
(2)在智能模糊控制裝置中設(shè)置分布結(jié)焦溫度的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，將分布溫度采集傳感器采集到的實(shí)時(shí)溫度并行傳輸?shù)街悄苣：刂蒲b置中，與智能模糊控制裝置中預(yù)設(shè)的離散實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)行比較，驗(yàn)證最佳風(fēng)燃比；(3)智能模糊控制裝置根據(jù)驗(yàn)證性結(jié)果，控制富氧設(shè)備的風(fēng)機(jī)與壓縮機(jī)以調(diào)整氧量、濃度等運(yùn)行參數(shù)，從而控制富氧燃燒下的風(fēng)/燃比。本發(fā)明所述通過溫度場監(jiān)測控制富氧與復(fù)合燃燒的裝置，包括鍋爐爐膛，設(shè)置在所述鍋爐爐膛中的多個(gè)分布式溫度采集傳感器，智能模糊控制裝置，富氧設(shè)備；溫度采集傳感器的具體數(shù)量和布置位置根據(jù)需要設(shè)計(jì)；
所述智能模糊控制裝置與所述溫度采集傳感器、所述富氧設(shè)備連接，所述智能模糊控制裝置根據(jù)所述溫度采集傳感器采集到的溫度數(shù)據(jù)，控制所述富氧設(shè)備的運(yùn)行；所述富氧設(shè)備與所述鍋爐爐膛連接給爐膛提供富氧空氣。所述富氧設(shè)備包括風(fēng)機(jī)、膜裝置和真空泵，所述智能模糊控制裝置與所述風(fēng)機(jī)和所述真空泵連接；所述風(fēng)機(jī)一端與大氣連接，另一端與所述膜裝置的進(jìn)口連接，將空氣輸入到所述膜裝中進(jìn)行過濾提純，所述膜裝置的出口與所述真空泵連接，將富氧空氣通過所述真空泵傳輸?shù)藉仩t爐膛中。所述富氧設(shè)備與所述鍋爐爐膛之間依次設(shè)置有氣水分離系統(tǒng)和預(yù)熱系統(tǒng)，用來對富氧空氣進(jìn)行氣水分離和預(yù)加熱。本發(fā)明裝置中還包括報(bào)警系統(tǒng)，分別與所述風(fēng)機(jī)、真空泵、氣水分離系統(tǒng)和智能模糊控制裝置連接，可以對設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控和報(bào)警。有益效果1、本發(fā)明方法和裝置能夠精確監(jiān)測分布溫度場變化并反饋給智能模糊控制裝置驗(yàn)證性評估，控制富氧設(shè)備的供氧量和濃度，防止嚴(yán)重結(jié)焦產(chǎn)生危害鍋爐生產(chǎn)和安全，在節(jié)能減排工作中實(shí)現(xiàn)很好的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益；2、本發(fā)明方法通過分布式精細(xì)溫區(qū)溫度監(jiān)測反饋，按照燃燒系統(tǒng)大慣性、大遲滯、非線性、多變量等特點(diǎn)，通過多參數(shù)智能模糊算法控制裝置，能自動調(diào)整最佳風(fēng)燃比，有效避免了多種因素產(chǎn)生結(jié)焦。


圖1為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面對本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于所述實(shí)施例。實(shí)施例本發(fā)明所述通過溫度場監(jiān)測控制富氧與復(fù)合燃燒的方法，包括如下步驟
(1)在鍋爐爐膛中分布式設(shè)置多個(gè)溫度采集傳感器，通過分布式溫度采集傳感器采集鍋爐爐膛中的實(shí)時(shí)溫度場；
(2)在智能模糊控制裝置中設(shè)置分布式結(jié)焦溫度的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，將溫度采集傳感器采集到的實(shí)時(shí)溫度傳輸?shù)街悄苣：刂蒲b置中，與智能模糊控制裝置中預(yù)設(shè)的離散實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，驗(yàn)證最佳風(fēng)燃比；
(3)智能模糊控制裝置根據(jù)驗(yàn)證性結(jié)果，控制富氧設(shè)備的風(fēng)機(jī)與壓縮機(jī)以調(diào)整氧量、濃度等運(yùn)行參數(shù)，從而控制富氧燃燒下的風(fēng)/燃比。如圖1所示，本發(fā)明通過分布式溫度場監(jiān)測與模糊控制富氧與復(fù)合燃燒的裝置， 包括鍋爐爐膛2，設(shè)置在所述鍋爐爐膛2中分布式溫度采集傳感器1，智能模糊控制裝置3，富氧設(shè)備4，報(bào)警系統(tǒng)7 ；具體分布式溫度采集傳感器1數(shù)量根據(jù)鍋爐爐膛2結(jié)構(gòu)作相應(yīng)調(diào)整；各溫分布式溫度采集傳感器1監(jiān)控對應(yīng)溫區(qū)溫度實(shí)時(shí)變化；所述智能模糊控制裝置3 與所述分布式溫度采集傳感器1、所述富氧設(shè)備4連接，所述智能模糊控制裝置3根據(jù)所述溫度采集傳感器1采集到的溫度數(shù)據(jù)，控制所述富氧設(shè)備4的運(yùn)行；所述富氧設(shè)備4與所述鍋爐爐膛2連接給爐膛提供富氧空氣。富氧設(shè)備包括風(fēng)機(jī)4-1、膜裝置4-2和真空泵4-3，所述智能模糊控制裝置3與所述風(fēng)機(jī)4-1和所述真空泵4-3連接；所述風(fēng)機(jī)4-1 一端與大氣連接，另一端與所述膜裝置 4-2的進(jìn)口連接，將空氣輸入到所述膜裝置4-2中進(jìn)行過濾提純，所述膜裝置4-2的出口與所述真空泵4-3連接，將富氧空氣通過所述真空泵4-3傳輸?shù)藉仩t爐膛2中。所述富氧設(shè)備4與所述鍋爐爐膛2之間依次設(shè)置有氣水分離系統(tǒng)5和預(yù)熱系統(tǒng)6。所述報(bào)警系統(tǒng)7分別與所述風(fēng)機(jī)4-1、真空泵4-3、氣水分離系統(tǒng)5和智能模糊控制裝置3連接。如上所述，盡管參照特定的優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)表示和表述了本發(fā)明，但其不得解釋為對本發(fā)明自身的限制。在不脫離所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍前提下，可對其在形式上和細(xì)節(jié)上作出各種變化。
權(quán)利要求
1.一種通過溫度場監(jiān)測控制富氧與復(fù)合燃燒的方法，包括如下步驟(1)在鍋爐爐膛中按鍋爐防結(jié)焦要求分布設(shè)置多個(gè)溫度采集傳感器，通過分布的溫度采集傳感器采集鍋爐爐膛中的實(shí)時(shí)溫度場；(2 )在智能模糊控制裝置中設(shè)置分布結(jié)焦溫度的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，將分布溫度采集傳感器采集到的實(shí)時(shí)溫度并行傳輸?shù)街悄苣：刂蒲b置中，與智能模糊控制裝置中預(yù)設(shè)的離散實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，驗(yàn)證最佳風(fēng)燃比；(3)智能模糊控制裝置根據(jù)驗(yàn)證性結(jié)果，控制富氧設(shè)備的風(fēng)機(jī)與壓縮機(jī)以調(diào)整氧量、濃度等運(yùn)行參數(shù)，從而控制富氧燃燒下的風(fēng)/燃比。
2.一種通過分布溫度場監(jiān)測控制富氧與復(fù)合燃燒的裝置，其特征在于包括鍋爐爐膛 (2)，設(shè)置在所述鍋爐爐膛(2)中的分布式溫度采集傳感器(1)，智能模糊控制裝置(3)，富氧設(shè)備(4);所述智能模糊控制裝置(3)與所述分布式溫度采集傳感器(1)、所述富氧設(shè)備(4)連接，所述智能模糊控制裝置(3)根據(jù)所述溫度采集傳感器(1)采集到的溫度數(shù)據(jù)，控制所述富氧設(shè)備(4)的運(yùn)行；所述富氧設(shè)備(4)與所述鍋爐爐膛(2)連接給爐膛提供富氧空氣。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的通過分布溫度場監(jiān)測控制富氧與復(fù)合燃燒的裝置，其特征在于富氧設(shè)備包括風(fēng)機(jī)(4-1)、膜裝置(4-2 )和真空泵(4-3 )，所述智能模糊控制裝置(3 )與所述風(fēng)機(jī)(4-1)和所述真空泵(4-3)連接；所述風(fēng)機(jī)(4-1) 一端與大氣連接，另一端與所述膜裝置(4-2)的進(jìn)口連接，將空氣輸入到所述膜裝置(4-2)中進(jìn)行過濾提純，所述膜裝置 (4-2 )的出口與所述真空泵(4-3 )連接，將富氧空氣通過所述真空泵(4-3 )傳輸?shù)藉仩t爐膛 (2)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的通過溫度場監(jiān)測控制富氧與復(fù)合燃燒的裝置，其特征在于 所述富氧設(shè)備(4)與所述鍋爐爐膛(2)之間依次設(shè)置有氣水分離系統(tǒng)(5)和預(yù)熱系統(tǒng)(6)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2、3或4所述的通過溫度場監(jiān)測控制富氧與復(fù)合燃燒的裝置，其特征在于還包括報(bào)警系統(tǒng)(7)，分別與所述風(fēng)機(jī)(4-1)、真空泵(4-3)、氣水分離系統(tǒng)(5)和智能模糊控制裝置(3)連接。
全文摘要
本發(fā)明公開一種通過分布溫度場監(jiān)測控制富氧與復(fù)合燃燒的方法，包括如下步驟(1)在鍋爐爐膛中設(shè)置多個(gè)溫度采集傳感器，通過分布的溫度采集傳感器采集鍋爐爐膛中的實(shí)時(shí)溫度場；(2)在智能模糊控制裝置中設(shè)置分布結(jié)焦溫度的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，將分布溫度采集傳感器采集到的實(shí)時(shí)溫度并行傳輸?shù)街悄苣：刂蒲b置中，與智能模糊控制裝置中預(yù)設(shè)的離散實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，驗(yàn)證最佳風(fēng)燃比；(3)智能模糊控制裝置根據(jù)驗(yàn)證性結(jié)果，控制富氧設(shè)備的風(fēng)機(jī)與壓縮機(jī)以調(diào)整氧量、濃度等運(yùn)行參數(shù)，從而控制富氧燃燒下的風(fēng)/燃比。本發(fā)明方法和裝置能夠精確監(jiān)測溫度場變化并反饋給智能模糊控制裝置，控制富氧設(shè)備的供氧量和濃度，防止嚴(yán)重結(jié)焦產(chǎn)生危害鍋爐生產(chǎn)和安全。
文檔編號F23N1/02GK102444909SQ201110360039
公開日2012年5月9日 申請日期2011年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月15日
發(fā)明者章國燦 申請人:江蘇碳標(biāo)新能源科技有限公司