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際運行效率卻遠遠低于設(shè)計指標(biāo)，其熱效率甚至達不到60%。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國每年用于供暖的燃煤，其中有相當(dāng)一部分燃煤因為鍋爐的不完全燃燒和排煙熱損失，白白的浪費掉。不但造成了能源的浪費，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)能算法進行計算，得到爐排理論數(shù)據(jù)、給煤機理論數(shù)據(jù)、鼓風(fēng)機理論數(shù)據(jù)；
[0008]所述燃煤鍋爐節(jié)能算法，其具體運算如下:
[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為給煤機理論數(shù)據(jù)；Ζ3為鼓風(fēng)機理論數(shù)據(jù)。
[0010]上述數(shù)據(jù)的運算過程如下:
[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)、給煤機理論數(shù)據(jù)、鼓風(fēng)機理論數(shù)據(jù)分別調(diào)節(jié)爐排變頻器、給煤機變頻器、鼓風(fēng)機變頻器；
[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、鼓風(fēng)機；鍋爐的原有操作設(shè)備按照原有方式連接，服務(wù)器機柜與可編程控制器通過路由器或交換機和網(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)、給煤機理論數(shù)據(jù)、鼓風(fēng)機理論數(shù)據(jù)到爐排變頻器、給煤機變頻器、鼓風(fēng)機變頻器，并且對爐排變頻器、給煤機變頻器、鼓風(fēng)機變頻器進行調(diào)節(jié)。
[0028]所述專用機柜服務(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:給煤機理論數(shù)據(jù)；Ζ3:鼓風(fēng)機理論數(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。
【具體實施方式】
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[0036]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明:
[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)的需求實時變化的。用戶端有蒸汽流量測點，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)值進行運算得到爐排理論數(shù)據(jù)Z1、給煤機理論數(shù)據(jù)Z2和鼓風(fēng)機理論數(shù)據(jù)Z3。
[0042]該鏈?zhǔn)藉仩t節(jié)能方法的運算過程如圖2所示，其運算過程如下:
[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為給煤機理論數(shù)據(jù)；Ζ3為鼓風(fēng)機理論數(shù)據(jù)。
[0045]上述數(shù)據(jù)的運算過程如下:
[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、給煤機理論數(shù)據(jù)Ζ2和鼓風(fēng)機理論數(shù)據(jù)Ζ3，調(diào)整爐排變頻器、給煤機變頻器和鼓風(fēng)機變頻器并與之相協(xié)調(diào)。
[0060]該步驟中調(diào)節(jié)爐排變頻器、給煤機變頻器和鼓風(fēng)機變頻器的原理如下:
[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、給煤機理論數(shù)據(jù)Ζ2和鼓風(fēng)機理論數(shù)據(jù)Ζ3傳輸?shù)綘t排變頻器、給煤機變頻器和鼓風(fēng)機變頻器，并根據(jù)正比關(guān)系調(diào)節(jié)爐排變頻器、給煤機變頻器和鼓風(fēng)機變頻器。
[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。給煤機和鼓風(fēng)機為相同原理。
[0064]裝置的連接方式:
[0065]專用機柜服務(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]以上所描述的實施方案是了本發(fā)明的最佳實施。其表述了該發(fā)明的主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點，上述實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，這些變化和改進都應(yīng)包含在本發(fā)明專利要求保護的范圍內(nèi)，本發(fā)明專利要求的保護范圍由權(quán)利要求書及其等同物界。
【主權(quán)項】
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)能算法進行計算，得到爐排理論數(shù)據(jù)、給煤機理論數(shù)據(jù)、鼓風(fēng)機理論數(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為給煤機理論數(shù)據(jù)；Ζ3為鼓風(fēng)機理論數(shù)據(jù)。 上述數(shù)據(jù)的運算過程如下: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)、給煤機理論數(shù)據(jù)、鼓風(fēng)機理論數(shù)據(jù)分別調(diào)節(jié)爐排變頻器、給煤機變頻器、鼓風(fēng)機變頻器； 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、鼓風(fēng)機；鍋爐的原有操作設(shè)備按照原有方式連接，服務(wù)器機柜與可編程控制器通過路由器或交換機和網(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)、給煤機理論數(shù)據(jù)、鼓風(fēng)機理論數(shù)據(jù)到爐排變頻器、給煤機變頻器、鼓風(fēng)機變頻器，并且對爐排變頻器、給煤機變頻器、鼓風(fēng)機變頻器進行調(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)進行計算，然后對計算結(jié)果進行分析，從而合理調(diào)節(jié)給煤機變頻器、爐排變頻器和鼓風(fēng)機變頻器以達到降低成本、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