間即為熱風(fēng)爐一個(gè)完整的操作周期。
[0037] 雙累計(jì)量統(tǒng)計(jì)模塊:負(fù)責(zé)統(tǒng)計(jì)熱風(fēng)爐冷風(fēng)、助燃空氣及煤氣的累計(jì)流量。雙累計(jì)量 統(tǒng)計(jì)模塊的輸入部分包括熱風(fēng)爐熱效率計(jì)算使能信號(hào)，冷風(fēng)、助燃空氣和煤氣的瞬時(shí)流量； 輸出部分包括兩個(gè)累計(jì)流量，分別為:熱風(fēng)爐前一個(gè)完整操作周期內(nèi)的冷風(fēng)、助燃空氣及煤 氣的累計(jì)流量、熱風(fēng)爐當(dāng)前操作周期開(kāi)始至當(dāng)前時(shí)刻的冷風(fēng)、助燃空氣和煤氣的累計(jì)流量。
[0038]基于累計(jì)量權(quán)值的氣體溫度加權(quán)滑動(dòng)平均值統(tǒng)計(jì)模塊:負(fù)責(zé)統(tǒng)計(jì)熱風(fēng)爐每一個(gè)完 整操作周期內(nèi)的熱風(fēng)溫度、冷風(fēng)溫度、助燃空氣溫度及煤氣溫度的加權(quán)滑動(dòng)平均值?；诶?計(jì)量權(quán)值的氣體溫度加權(quán)滑動(dòng)平均值統(tǒng)計(jì)模塊的輸入部分包括熱風(fēng)爐熱效率計(jì)算使能信 號(hào)，熱風(fēng)爐當(dāng)前操作周期開(kāi)始至當(dāng)前時(shí)刻的冷風(fēng)、助燃空氣和煤氣的累計(jì)流量，熱風(fēng)溫度、 冷風(fēng)溫度及煤氣溫度的瞬時(shí)值;輸出部分為熱風(fēng)爐前一個(gè)完整操作周期內(nèi)的熱風(fēng)溫度、冷 風(fēng)溫度、助燃空氣溫度及煤氣溫度的加權(quán)滑動(dòng)平均值。
[0039]具體計(jì)算方法為，
[0040] (1)設(shè)定數(shù)據(jù)采樣的周期為T(mén);
[0041] (2)當(dāng)接收到熱風(fēng)爐熱效率計(jì)算使能信號(hào)時(shí)，開(kāi)始計(jì)算熱風(fēng)、冷風(fēng)、助燃空氣以及 煤氣的溫度加權(quán)滑動(dòng)平均值;其中的權(quán)值為上述介質(zhì)的累計(jì)流量；
[0042]
[0043]
[0044]
[0045] 式中，k為整數(shù)，k=l，2,3···，為kT時(shí)刻下的第i種介質(zhì)溫度的加權(quán)滑動(dòng)平均 值，物理單位為攝氏度，€0-1；)為(k-l)T時(shí)刻下的第i種介質(zhì)溫度的加權(quán)滑動(dòng)平均值，物 理單位為攝氏度，ti(k)為kT時(shí)刻下的第i種介質(zhì)溫度的瞬時(shí)值，物理單位為攝氏度，Li(k)為 kT時(shí)刻下的第i種介質(zhì)溫度的加權(quán)滑動(dòng)平均值的權(quán)重計(jì)算系數(shù);Vl(k)為kT時(shí)刻下的第i種 介質(zhì)的流量瞬時(shí)值，由于現(xiàn)場(chǎng)一般沒(méi)有熱風(fēng)流量計(jì)量，此處可認(rèn)為熱風(fēng)流量等于冷風(fēng)流量， 物理單位為mVh^dk)為當(dāng)前操作周期開(kāi)始至kT時(shí)刻內(nèi)的第i種介質(zhì)的流量累計(jì)值，物理單 位為m 3;
[0046] (3)當(dāng)再次收到熱風(fēng)爐熱效率計(jì)算使能信號(hào)時(shí)，即表示新的操作周期開(kāi)始，輸出上 一步的結(jié)算結(jié)果并保持，直到再次收到計(jì)算使能信號(hào)觸發(fā)模塊輸出的上升沿脈沖信號(hào)；
[0047] (4)重復(fù)(2)~（3)步，即可實(shí)現(xiàn)當(dāng)一個(gè)操作周期結(jié)束時(shí)，立即輸出該周期內(nèi)的熱風(fēng) 溫度、冷風(fēng)溫度、助燃空氣以及煤氣的溫度加權(quán)滑動(dòng)平均值。
[0048] 熱風(fēng)爐熱效率計(jì)算模塊:負(fù)責(zé)計(jì)算熱風(fēng)爐每一個(gè)完整操作周期內(nèi)的熱風(fēng)爐系統(tǒng)熱 效率。熱風(fēng)爐熱效率計(jì)算模塊的輸入部分包括熱風(fēng)爐熱效率計(jì)算使能信號(hào)，前一個(gè)完整操 作周期的冷風(fēng)、助燃空氣和煤氣的累計(jì)流量，前一個(gè)完整操作周期內(nèi)的熱風(fēng)溫度，冷風(fēng)溫 度，助燃空氣溫度和煤氣溫度的加權(quán)滑動(dòng)平均值;輸出部分為前一個(gè)完整操作周期內(nèi)的熱 風(fēng)爐系統(tǒng)熱效率;當(dāng)收到熱風(fēng)爐熱效率計(jì)算使能信號(hào)后，啟動(dòng)計(jì)算，并保持輸出結(jié)果直到收 到下一次上升沿脈沖信號(hào)。
[0049] 上述系統(tǒng)所需的參數(shù)均可從熱風(fēng)爐控制系統(tǒng)中直接讀取，現(xiàn)場(chǎng)不需要額外增加分 析或測(cè)量?jī)x表等昂貴的輔助設(shè)備，可集成在已有的上位機(jī)或能源管理系統(tǒng)中，成本低;上述 系統(tǒng)與熱風(fēng)爐的類(lèi)型、工作制度等因素?zé)o關(guān)，適用性廣;上述系統(tǒng)不依賴煤氣流量計(jì)、熱風(fēng) 流量計(jì)的精確計(jì)量，只要計(jì)量趨勢(shì)準(zhǔn)確，計(jì)算結(jié)果即可準(zhǔn)確表征熱風(fēng)爐熱效率的變化趨勢(shì)； 上述系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高爐熱風(fēng)爐熱效率的在線監(jiān)測(cè)，為熱風(fēng)爐優(yōu)化運(yùn)行提供了重要依據(jù)。
[0050]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形 也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種高爐熱風(fēng)爐熱效率實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:包括計(jì)算使能信號(hào)觸發(fā)模塊、雙 累計(jì)量統(tǒng)計(jì)模塊、基于累計(jì)量權(quán)值的氣體溫度加權(quán)滑動(dòng)平均值統(tǒng)計(jì)模塊以及熱風(fēng)爐熱效率 計(jì)算模塊； 所述計(jì)算使能信號(hào)觸發(fā)模塊的輸出端分別與雙累計(jì)量統(tǒng)計(jì)模塊、基于累計(jì)量權(quán)值的氣 體溫度加權(quán)滑動(dòng)平均值統(tǒng)計(jì)模塊以及熱風(fēng)爐熱效率計(jì)算模塊的輸入端連接，所述雙累計(jì)量 統(tǒng)計(jì)模塊的輸出端分別與基于累計(jì)量權(quán)值的氣體溫度加權(quán)滑動(dòng)平均值統(tǒng)計(jì)模塊以及熱風(fēng) 爐熱效率計(jì)算模塊的輸入端連接，所述基于累計(jì)量權(quán)值的氣體溫度加權(quán)滑動(dòng)平均值統(tǒng)計(jì)模 塊的輸出端與熱風(fēng)爐熱效率計(jì)算模塊的輸入端連接； 所述計(jì)算使能信號(hào)觸發(fā)模塊，通過(guò)實(shí)時(shí)識(shí)別熱風(fēng)爐運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)出熱風(fēng)爐熱效率計(jì)算 使能信號(hào)； 所述雙累計(jì)量統(tǒng)計(jì)模塊，負(fù)責(zé)統(tǒng)計(jì)熱風(fēng)爐冷風(fēng)、助燃空氣及煤氣的累計(jì)流量； 所述基于累計(jì)量權(quán)值的氣體溫度加權(quán)滑動(dòng)平均值統(tǒng)計(jì)模塊，負(fù)責(zé)統(tǒng)計(jì)熱風(fēng)爐每一個(gè)完 整操作周期內(nèi)的熱風(fēng)溫度、冷風(fēng)溫度、助燃空氣溫度及煤氣溫度的加權(quán)滑動(dòng)平均值； 所述熱風(fēng)爐熱效率計(jì)算模塊，負(fù)責(zé)計(jì)算熱風(fēng)爐每一個(gè)完整操作周期內(nèi)的熱風(fēng)爐系統(tǒng)熱 效率。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高爐熱風(fēng)爐熱效率實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:輸入計(jì)算 使能信號(hào)觸發(fā)模塊的熱風(fēng)爐運(yùn)行狀態(tài)包括熱風(fēng)爐的熱風(fēng)閥開(kāi)關(guān)狀態(tài)、冷風(fēng)閥開(kāi)關(guān)狀態(tài)、煤 氣切斷閥開(kāi)關(guān)狀態(tài)、助燃空氣閥開(kāi)關(guān)狀態(tài)、煙道閥開(kāi)關(guān)狀態(tài)以及拱頂溫度； 當(dāng)判斷熱風(fēng)爐由非燃燒狀態(tài)轉(zhuǎn)換為燃燒狀態(tài)時(shí)，發(fā)出上升沿脈沖信號(hào)，即熱風(fēng)爐熱效 率計(jì)算使能信號(hào)，兩個(gè)相鄰的脈沖信號(hào)之間即為熱風(fēng)爐一個(gè)完整的操作周期。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高爐熱風(fēng)爐熱效率實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述雙累 計(jì)量統(tǒng)計(jì)模塊的輸入部分包括熱風(fēng)爐熱效率計(jì)算使能信號(hào)，冷風(fēng)、助燃空氣和煤氣的瞬時(shí) 流量； 輸出部分包括兩個(gè)累計(jì)流量，分別為:熱風(fēng)爐前一個(gè)完整操作周期內(nèi)的冷風(fēng)、助燃空氣 及煤氣的累計(jì)流量、熱風(fēng)爐當(dāng)前操作周期開(kāi)始至當(dāng)前時(shí)刻的冷風(fēng)、助燃空氣和煤氣的累計(jì) 流量。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高爐熱風(fēng)爐熱效率實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述基于 累計(jì)量權(quán)值的氣體溫度加權(quán)滑動(dòng)平均值統(tǒng)計(jì)模塊的輸入部分包括熱風(fēng)爐熱效率計(jì)算使能 信號(hào)，熱風(fēng)爐當(dāng)前操作周期開(kāi)始至當(dāng)前時(shí)刻的冷風(fēng)、助燃空氣和煤氣的累計(jì)流量，熱風(fēng)溫 度、冷風(fēng)溫度及煤氣溫度的瞬時(shí)值； 輸出部分為熱風(fēng)爐前一個(gè)完整操作周期內(nèi)的熱風(fēng)溫度、冷風(fēng)溫度、助燃空氣溫度及煤 氣溫度的加權(quán)滑動(dòng)平均值。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高爐熱風(fēng)爐熱效率實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述基于 累計(jì)量權(quán)值的氣體溫度加權(quán)滑動(dòng)平均值統(tǒng)計(jì)模塊的具體計(jì)算方法為， (1) 設(shè)定數(shù)據(jù)采樣的周期為T(mén); (2) 當(dāng)接收到熱風(fēng)爐熱效率計(jì)算使能信號(hào)時(shí)，開(kāi)始計(jì)算熱風(fēng)、冷風(fēng)、助燃空氣以及煤氣 的溫度加權(quán)滑動(dòng)平均值;其中的權(quán)值為上述介質(zhì)的累計(jì)流量；式中，k為整數(shù)，1^=1，2,3...，&幻為1^時(shí)刻下的第1種介質(zhì)溫度的加權(quán)滑動(dòng)平均值， 物理單位為攝氏度，為(k-l)T時(shí)刻下的第i種介質(zhì)溫度的加權(quán)滑動(dòng)平均值，物理單 位為攝氏度，ti(k)為kT時(shí)刻下的第i種介質(zhì)溫度的瞬時(shí)值，物理單位為攝氏度，Li (k)為kT時(shí) 刻下的第i種介質(zhì)溫度的加權(quán)滑動(dòng)平均值的權(quán)重計(jì)算系數(shù)為kT時(shí)刻下的第i種介質(zhì) 的流量瞬時(shí)值，物理單位為mVh^Kk)為當(dāng)前操作周期開(kāi)始至kT時(shí)刻內(nèi)的第i種介質(zhì)的流量 累計(jì)值，物理單位為m 3; (3) 當(dāng)再次收到熱風(fēng)爐熱效率計(jì)算使能信號(hào)時(shí)，即表示新的操作周期開(kāi)始，輸出上一步 的結(jié)算結(jié)果并保持，直到再次收到計(jì)算使能信號(hào)觸發(fā)模塊輸出的上升沿脈沖信號(hào)； (4) 重復(fù)（2)~（3)步，即可實(shí)現(xiàn)當(dāng)一個(gè)操作周期結(jié)束時(shí)，立即輸出該周期內(nèi)的熱風(fēng)溫 度、冷風(fēng)溫度、助燃空氣以及煤氣的溫度加權(quán)滑動(dòng)平均值。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高爐熱風(fēng)爐熱效率實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述熱風(fēng) 爐熱效率計(jì)算模塊的輸入部分包括熱風(fēng)爐熱效率計(jì)算使能信號(hào)，前一個(gè)完整操作周期的冷 風(fēng)、助燃空氣和煤氣的累計(jì)流量，前一個(gè)完整操作周期內(nèi)的熱風(fēng)溫度，冷風(fēng)溫度，助燃空氣 溫度和煤氣溫度的加權(quán)滑動(dòng)平均值； 輸出部分為前一個(gè)完整操作周期內(nèi)的熱風(fēng)爐系統(tǒng)熱效率。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種高爐熱風(fēng)爐熱效率實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括計(jì)算使能信號(hào)觸發(fā)模塊、雙累計(jì)量統(tǒng)計(jì)模塊、基于累計(jì)量權(quán)值的氣體溫度加權(quán)滑動(dòng)平均值統(tǒng)計(jì)模塊以及熱風(fēng)爐熱效率計(jì)算模塊；計(jì)算使能信號(hào)觸發(fā)模塊的輸出端分別與雙累計(jì)量統(tǒng)計(jì)模塊、基于累計(jì)量權(quán)值的氣體溫度加權(quán)滑動(dòng)平均值統(tǒng)計(jì)模塊以及熱風(fēng)爐熱效率計(jì)算模塊的輸入端連接，雙累計(jì)量統(tǒng)計(jì)模塊的輸出端分別與基于累計(jì)量權(quán)值的氣體溫度加權(quán)滑動(dòng)平均值統(tǒng)計(jì)模塊以及熱風(fēng)爐熱效率計(jì)算模塊的輸入端連接，基于累計(jì)量權(quán)值的氣體溫度加權(quán)滑動(dòng)平均值統(tǒng)計(jì)模塊的輸出端與熱風(fēng)爐熱效率計(jì)算模塊的輸入端連接。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了高爐熱風(fēng)爐熱效率的在線監(jiān)測(cè)，為熱風(fēng)爐優(yōu)化運(yùn)行提供了重要依據(jù)。
【IPC分類(lèi)】C21B5/00, C21B9/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105441617
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510996262
【發(fā)明人】殷捷, 牛洪海, 彭興, 陳俊, 耿欣
【申請(qǐng)人】南京南瑞繼保電氣有限公司, 南京南瑞繼保工程技術(shù)有限公司
【公開(kāi)日】2016年3月30日
【申請(qǐng)日】2015年12月25日