燃煤鍋爐節(jié)能方法與裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及一種燃煤鍋爐節(jié)能方法與裝置。
【背景技術(shù)】
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[0002]我國用于生活和工業(yè)使用的大部分燃煤鍋爐實(shí)際運(yùn)行效率卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)指標(biāo)，其熱效率甚至達(dá)不到60%。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國每年用于供暖的燃煤，其中有相當(dāng)一部分燃煤因?yàn)殄仩t的不完全燃燒和排煙熱損失，白白的浪費(fèi)掉。不但造成了能源的浪費(fèi)，同時造成了環(huán)境污染。
[0003]目前市場上的用于生活和工業(yè)的鏈條燃煤鍋爐主要采用常規(guī)的自動控制系統(tǒng)。目前采用該控制系統(tǒng)的鏈條燃煤鍋爐主要有兩大技術(shù)缺陷:1是燃料不能夠完全燃燒，既鼓風(fēng)量不足導(dǎo)致燃燒不充分；2是過?？諝馀艧釗p失，既鼓風(fēng)量過大，燃料雖然充分燃燒，但是爐膛里積聚了大量的過熱空氣，鼓風(fēng)頻率過大，為了滿足爐膛微負(fù)壓，引風(fēng)頻率也要加大，使得大量的熱空氣被帶走，熱能的利用率降低，煙氣含氧量反而更高，從而導(dǎo)致空氣污染嚴(yán)重。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0004]本發(fā)明提供了一種燃煤鍋爐節(jié)能方法與裝置，以提高熱效率、降低燃煤鍋爐的使用成本，減少有害氣體的排放，降低了空氣污染。
[0005]一種燃煤鍋爐節(jié)能方法，包括鍋爐燃煤節(jié)能算法，其主要內(nèi)容為:
[0006]SI通過鍋爐自帶的監(jiān)測設(shè)備獲得氣泡壓力數(shù)據(jù)X3、蒸汽流量數(shù)據(jù)X2，含氧量數(shù)據(jù)X6、后拱溫度X4和爐膛溫度X5 ;并且根據(jù)供暖的面積設(shè)定蒸汽流量設(shè)定值XI，根據(jù)最優(yōu)燃燒效率設(shè)定含氧量設(shè)定值X7 ；
[0007]S2將上述數(shù)據(jù)根據(jù)燃煤鍋爐節(jié)能算法進(jìn)行計(jì)算，得到爐排理論數(shù)據(jù)、給煤機(jī)理論數(shù)據(jù)、鼓風(fēng)機(jī)理論數(shù)據(jù)；
[0008]所述燃煤鍋爐節(jié)能算法，其具體運(yùn)算如下:
[0009]從SI中得到的數(shù)值經(jīng)過鍋爐節(jié)能方法得到如下數(shù)據(jù):Υ1、Υ2、Υ3、Υ4、Υ5、Υ6、Υ7、Υ8、Υ9為過程變量，Zl為爐排理論數(shù)據(jù)；Ζ2為給煤機(jī)理論數(shù)據(jù)；Ζ3為鼓風(fēng)機(jī)理論數(shù)據(jù)。
[0010]上述數(shù)據(jù)的運(yùn)算過程如下:
[0011]Yl=TZ / Χ3,
[0012]Υ2=Υ1*1.2，
[0013]Υ3=Υ2*Χ3，
[0014]Y4=PID(X2),
[0015]Y5=P ID(Y3，Y4)，
[0016]Υ6=Χ4 / Χ5*100%,
[0017]Υ7=1.8*Υ5,
[0018]Υ8=Χ6_Χ7,
[0019]Y9=PID(Y8),
[0020]Z1=Y5 / Y6,
[0021]Ζ2=1.3*Ζ1，
[0022]Ζ3=1.3*(Υ7*Υ9);
[0023]P I D為該行業(yè)應(yīng)用廣泛的自動控制器算法；
[0024]S3根據(jù)爐排理論數(shù)據(jù)、給煤機(jī)理論數(shù)據(jù)、鼓風(fēng)機(jī)理論數(shù)據(jù)分別調(diào)節(jié)爐排變頻器、給煤機(jī)變頻器、鼓風(fēng)機(jī)變頻器；
[0025]一種鏈條燃煤鍋爐節(jié)能裝置，其包括:
[0026]一臺專用機(jī)柜服務(wù)器，可編程邏輯控制器，鏈條燃煤鍋爐的原有操作設(shè)備，其包括手動操作設(shè)備、電腦操作設(shè)備、氣泡測量儀、蒸汽流量測量儀、含氧量測量儀、后拱溫度測量儀、爐膛溫度測量儀、爐排、給煤機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)；鍋爐的原有操作設(shè)備按照原有方式連接，服務(wù)器機(jī)柜與可編程控制器通過路由器或交換機(jī)和網(wǎng)線連接，可編程控制器與電腦操作臺之間通過路由器或交換機(jī)和網(wǎng)線連接；
[0027]所述可編程邏輯控制器，可替換為分布式控制器，可編程邏輯控制器和分布式控制器上裝載燃煤鍋爐節(jié)能算法，并且通過輸出卡件傳輸爐排理論數(shù)據(jù)、給煤機(jī)理論數(shù)據(jù)、鼓風(fēng)機(jī)理論數(shù)據(jù)到爐排變頻器、給煤機(jī)變頻器、鼓風(fēng)機(jī)變頻器，并且對爐排變頻器、給煤機(jī)變頻器、鼓風(fēng)機(jī)變頻器進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0028]所述專用機(jī)柜服務(wù)器，其裝有鍋爐能效管控系統(tǒng)。
[0029]本發(fā)明的有益效果是:
[0030]1.本發(fā)明可以使燃煤鍋爐充分燃燒，并且最大化的利用燃燒熱能，使成本降低。
[0031]2.本發(fā)明可以減少燃煤鍋爐有害氣體的排放，降低了大氣污染。
【附圖說明】
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[0032]附圖1是本發(fā)明燃煤鍋爐節(jié)能方法與裝置的流程示意圖。
[0033]附圖2是本發(fā)明燃煤鍋爐節(jié)能方法與裝置的運(yùn)算示意圖。
[0034]圖中Xl:蒸汽流量設(shè)定值；Χ2蒸汽流量數(shù)據(jù)；Χ3氣泡壓力數(shù)據(jù)；Χ4后拱溫度；Χ5爐膛溫度；Χ6含氧量數(shù)據(jù)；Χ7含氧量設(shè)定值；Υ1、Υ2、Υ3、Υ4、Υ5、Υ6、Υ7、Υ8、Υ9:為過程變量；Zl:爐排理論數(shù)據(jù)；Ζ2:給煤機(jī)理論數(shù)據(jù)；Ζ3:鼓風(fēng)機(jī)理論數(shù)據(jù)。
[0035]附圖3是本發(fā)明燃煤鍋爐節(jié)能方法與裝置的裝置連接圖。
【具體實(shí)施方式】
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[0036]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明:
[0037]鏈條燃煤鍋爐節(jié)能方法與裝置，如圖1所示，其具體實(shí)施步驟為:
[0038]S1:通過燃煤鍋爐的氣泡測量儀、蒸汽流量測量儀、含氧量測量儀、后拱溫度測量儀和爐膛溫度測量儀分別獲得鏈條燃煤鍋爐運(yùn)行中的氣泡壓力數(shù)據(jù)Χ3、蒸汽流量數(shù)據(jù)Χ2，含氧量數(shù)據(jù)Χ6、后拱溫度Χ4和爐膛溫度Χ5 ;并且根據(jù)供暖的面積設(shè)定蒸汽流量設(shè)定值XI，設(shè)定含氧量設(shè)定值Χ7。
[0039]蒸汽流量設(shè)定值Xl:蒸汽流量設(shè)定值Xl是根據(jù)用戶管網(wǎng)的需求實(shí)時變化的。用戶端有蒸汽流量測點(diǎn)，如果流量增加，則設(shè)定值也要跟隨增加；如果減少則設(shè)定值也跟隨減少。
[0040]含氧量設(shè)定值X7:該設(shè)定值是經(jīng)過從業(yè)人員長期實(shí)踐得出的數(shù)值，當(dāng)含氧量數(shù)據(jù)為7.5%左右時，燃煤鍋爐的燃燒效率為最優(yōu)。
[0041]S2:步驟SI中測量的氣泡壓力數(shù)據(jù)X3、蒸汽流量數(shù)據(jù)X2、含氧量數(shù)據(jù)X6、后拱溫度X4和爐膛溫度X5，以及計(jì)算設(shè)定的數(shù)據(jù)蒸汽流量設(shè)定值Xl和含氧量設(shè)定值X7，通過鏈?zhǔn)藉仩t節(jié)能方法，對上述數(shù)值進(jìn)行運(yùn)算得到爐排理論數(shù)據(jù)Z1、給煤機(jī)理論數(shù)據(jù)Z2和鼓風(fēng)機(jī)理論數(shù)據(jù)Z3。
[0042]該鏈?zhǔn)藉仩t節(jié)能方法的運(yùn)算過程如圖2所示，其運(yùn)算過程如下:
[0043]1.假設(shè)SI步驟中得到的氣泡壓力數(shù)據(jù)X3=l.0MPa，蒸汽流量數(shù)據(jù)X2=40t，含氧量數(shù)據(jù)X6=12%，后拱溫度X4 = 580°C，爐膛溫度X5 = 850°C，蒸汽流量設(shè)定值X2 = 35t，含氧量設(shè)定值X7 = 7%。
[0044]2.在I中設(shè)定的數(shù)值經(jīng)過鍋爐節(jié)能方法得到如下數(shù)據(jù):Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7、Υ8、Υ9為過程變量，Zl為爐排理論數(shù)據(jù)；Ζ2為給煤機(jī)理論數(shù)據(jù)；Ζ3為鼓風(fēng)機(jī)理論數(shù)據(jù)。
[0045]上述數(shù)據(jù)的運(yùn)算過程如下:
[0046]Yl=TZ / Χ3=35 / 40=0.875,
[0047]Υ2=Υ1*1.2=0.875*1.2=1.05，
[0048]Υ3=Υ2*Χ3=1.05*1.0=1.05，
[0049]Υ4=Ρ I D (Χ2),
[0050]Y5=PID(Y3，Υ4)，
[0051]Υ6 = Χ4 / Χ5*100%,
[0052]Υ7=1.8*Υ5，
[0053]Υ8 = Χ6-Χ7,
[0054]Y9=PID(Y8),
[0055]Ζ1=Υ5 / Υ6=65%,
[0056]Ζ2 = 1.3*Ζ1=84.5%,
[0057]Ζ3 = 1.3*(Υ7*Υ9)=78% ；
[0058]P I D為該行業(yè)應(yīng)用廣泛的自動控制器算法。
[0059]S3:根據(jù)步驟S2中得到的爐排理論數(shù)據(jù)Ζ1、給煤機(jī)理論數(shù)據(jù)Ζ2和鼓風(fēng)機(jī)理論數(shù)據(jù)Ζ3，調(diào)整爐排變頻器、給煤機(jī)變頻器和鼓風(fēng)機(jī)變頻器并與之相協(xié)調(diào)。
[0060]該步驟中調(diào)節(jié)爐排變頻器、給煤機(jī)變頻器和鼓風(fēng)機(jī)變頻器的原理如下:
[0061]通過可編程邏輯控制器或分布式控制器上的輸出卡件將步驟S2中得到的爐排理論數(shù)據(jù)Zl、給煤機(jī)理論數(shù)據(jù)Ζ2和鼓風(fēng)機(jī)理論數(shù)據(jù)Ζ3傳輸?shù)綘t排變頻器、給煤機(jī)變頻器和鼓風(fēng)機(jī)變頻器，并根據(jù)正比關(guān)系調(diào)節(jié)爐排變頻器、給煤機(jī)變頻器和鼓風(fēng)機(jī)變頻器。
[0062]下面舉例說明:
[0063]爐排的最大轉(zhuǎn)速為1480，步驟S2中輸出的爐排理論數(shù)據(jù)Zl為65%，爐排的實(shí)際數(shù)據(jù)為700，那么爐排的理論最佳數(shù)據(jù)為1480*65% =962，因此，就需要調(diào)節(jié)爐排數(shù)據(jù)從700增加到962為最佳。給煤機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)為相同原理。
[0064]裝置的連接方式:
[0065]專用機(jī)柜服務(wù)器通過路由器和網(wǎng)線與可編程控制器或者分布式控制器鏈接，原電腦操作設(shè)備通過路由器和網(wǎng)線與可編程控制器或者分布式控制器鏈接。
[0066]以上所描述的實(shí)施方案是了本發(fā)明的最佳實(shí)施。其表述了該發(fā)明的主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)，上述實(shí)施方式和說明書只是本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都應(yīng)包含在本發(fā)明專利要求保護(hù)的范圍內(nèi)，本發(fā)明專利要求的保護(hù)范圍由權(quán)利要求書及其等同物界。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.燃煤鍋爐節(jié)能方法，其特征在于，包括鍋爐燃煤節(jié)能算法，該算法的主要內(nèi)容為: 51:通過鍋爐自帶的監(jiān)測設(shè)備獲得氣泡壓力數(shù)據(jù)X3、蒸汽流量數(shù)據(jù)X2，含氧量數(shù)據(jù)X6、后拱溫度X4和爐膛溫度X5 ;并且根據(jù)供暖的面積設(shè)定蒸汽流量設(shè)定值Xl，根據(jù)最優(yōu)燃燒效率設(shè)定含氧量設(shè)定值X7 ； 52:將上述數(shù)據(jù)根據(jù)燃煤鍋爐節(jié)能算法進(jìn)行計(jì)算，得到爐排理論數(shù)據(jù)、給煤機(jī)理論數(shù)據(jù)、鼓風(fēng)機(jī)理論數(shù)據(jù)； 從SI中得到的數(shù)值經(jīng)過鍋爐節(jié)能方法得到如下數(shù)據(jù):Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7、Y8、Y9為過程變量，Zl為爐排理論數(shù)據(jù)；Ζ2為給煤機(jī)理論數(shù)據(jù)；Ζ3為鼓風(fēng)機(jī)理論數(shù)據(jù)。 上述數(shù)據(jù)的運(yùn)算過程如下:Yl=TZ / Χ3,Υ2=Υ1*1.2，Υ3=Υ2*Χ3,Y4=PID(X2)，Y5=PID(Y3, Y4)，Y6=X4 / Χ5*100%,Υ7=1.8*Υ5,Υ8=Χ6-Χ7,Υ9=Ρ I D (Υ8),Ζ1=Υ5 / Υ6,Ζ2=1.3*Ζ1,Ζ3=1.3*(Υ7*Υ9)； 53:根據(jù)爐排理論數(shù)據(jù)、給煤機(jī)理論數(shù)據(jù)、鼓風(fēng)機(jī)理論數(shù)據(jù)分別調(diào)節(jié)爐排變頻器、給煤機(jī)變頻器、鼓風(fēng)機(jī)變頻器； 燃煤鍋爐節(jié)能裝置，其特征在于，包括裝置: 一臺專用機(jī)柜服務(wù)器，可編程邏輯控制器，鏈條燃煤鍋爐的原有操作設(shè)備，其包括手動操作設(shè)備、電腦操作設(shè)備、氣泡測量儀、蒸汽流量測量儀、含氧量測量儀、后拱溫度測量儀、爐膛溫度測量儀、爐排、給煤機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)；鍋爐的原有操作設(shè)備按照原有方式連接，服務(wù)器機(jī)柜與可編程控制器通過路由器或交換機(jī)和網(wǎng)線連接，可編程控制器與電腦操作臺之間通過路由器或交換機(jī)和網(wǎng)線連接； 所述可編程邏輯控制器，其特征在于，可替換為分布式控制器，可編程邏輯控制器和分布式控制器上裝載燃煤鍋爐節(jié)能算法，并且通過輸出卡件傳輸爐排理論數(shù)據(jù)、給煤機(jī)理論數(shù)據(jù)、鼓風(fēng)機(jī)理論數(shù)據(jù)到爐排變頻器、給煤機(jī)變頻器、鼓風(fēng)機(jī)變頻器，并且對爐排變頻器、給煤機(jī)變頻器、鼓風(fēng)機(jī)變頻器進(jìn)行調(diào)節(jié)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的所述的燃煤鍋爐節(jié)能方法與裝置，其特征在于，所述專用機(jī)柜服務(wù)器，其裝有鍋爐能效管控系統(tǒng)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種燃煤鍋爐節(jié)能方法與裝置。本發(fā)明解決了目前燃煤鍋爐中因燃料不完全燃燒、過?？諝馀艧釗p失而導(dǎo)致的鏈?zhǔn)饺济哄仩t熱效率低、空氣污染嚴(yán)重、成本高的技術(shù)缺陷。本發(fā)明通過燃煤鍋爐節(jié)能裝置測量鍋爐的后拱溫度、爐膛溫度、蒸汽流量、氣泡壓力、氧含量等數(shù)據(jù)，并通過燃煤鍋爐節(jié)能方法對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，然后對計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析，從而合理調(diào)節(jié)給煤機(jī)變頻器、爐排變頻器和鼓風(fēng)機(jī)變頻器以達(dá)到降低成本、減少大氣污染的目的。
【IPC分類】F23N5/00
【公開號】CN104976638
【申請?zhí)枴緾N201410129576
【發(fā)明人】楊超
【申請人】楊超
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2014年4月2日