一种智能控制排污量幅度增加的锅炉系统技术方案

一种智能控制排污量幅度增加的锅炉系统，本发明专利技术提供了一种锅炉系统，所述系统根据锅炉产生的蒸汽量和输入锅炉的水量进行自动控制，所述锅炉定期进行排污，所述中央诊断监控器根据蒸汽质量与输入锅炉的水的质量之间的比值自动设定排污量，随着蒸汽质量与输入锅炉的水的质量之间的比值的增加，排污量不断增加，而且随着蒸汽质量与输入锅炉的水的质量之间的比值的增加，排污量不断增加的幅度越来越大。通过上述排污量增加幅度与蒸汽质量与输入锅炉的水的质量之间的比值的关系的变化，能够与实际情况排污量相对应，尽快的提高排污效率。与现有技术相比，减少现有技术自动控制带来的滞后性，能够实现最优的排污控制。

A boiler system with intelligent control for increasing pollutant discharge amplitude

The invention provides a boiler system, which intelligently controls the increase of the amount of sewage discharged. The system automatically controls according to the amount of steam generated by the boiler and the amount of water input to the boiler. The boiler regularly discharges sewage. The central diagnostic monitor is based on the quality of steam and the quality of water input to the boiler. With the increase of the ratio between steam quality and the quality of water input to the boiler, the amount of sewage discharge increases continuously, and with the increase of the ratio between steam quality and the quality of water input to the boiler, the amount of sewage discharge increases more and more. Through the change of the relationship between the increase range of sewage discharge and the ratio between steam quality and water quality of the boiler, the sewage discharge can correspond to the actual situation, and the sewage discharge efficiency can be improved as soon as possible. Compared with the existing technology, the optimal discharge control can be achieved by reducing the lag caused by the automatic control of the existing technology.

【技术实现步骤摘要】
一种智能控制排污量幅度增加的锅炉系统
本专利技术属于锅炉领域，属于F22领域。
技术介绍
蒸汽锅炉在运行中，随着蒸汽的产出，锅水被浓缩。当盐浓度升高到一定程度时，锅水会产生泡沫，发生汽水共腾，蒸汽大量带水，并造成严重的虚假水位，使炉况控制不稳。因此必须控制锅水的含盐浓度，确保蒸汽质量及锅炉运行安全。我国对工业锅炉水质有国家标准，例如在GB1576-2001中，对压力为1.6～2.5Mpa、带过热器的蒸汽锅炉，规定锅水的溶解固形物浓度(TDS)不得超过2500mg/L。其中，溶解固形物可近似认为是锅水含盐量。控制锅水含盐量的主要方法是，在运行中随着蒸汽的产出，采用表面排污的办法，在锅筒蒸发面的下侧排出一部分盐浓度高的锅水，并相应补充盐浓度低的补给水，实现对锅水盐浓度的稀释。如果排污量不足，锅水的盐浓度会越来越高；反之，若排污量过大，则因排出的是含有大量热能的锅水，会造成能量损失和软水资源的浪费。节能减排的最优方案是以最小的排污量，控制锅炉水质达标，确保安全运行，提高热效率。国内大多数工业锅炉采用人工定时(每班一次或几次)打开或关闭排污阀。这种传统的排污方法无法实现排污量的按需控制。面对蒸汽流量的变化，一般只能按最大的可能蒸发量超量排放，造成能源浪费。即使如此，在负荷变化大时仍难保证锅水一定合格。为实现按需连续排污，国内外都在研究自动控制方法。例如201510601501X按照锅炉的汽水比进行自动排污，但是目前现有的排污方法都是某一参数达到一定程度，自动打开排污阀，当某一参数降到某一低限时，关闭排污阀。这种间歇自动排污方法虽比人工定时排污有所改进，但含盐量始终在高、低限区间内上下波动，而且因为数据控制的滞后性，仍有一定的过量排放或者排放不足，不是最优的排污控制方案。针对上述的缺陷，本专利技术提供了一种新的智能控制的排污的锅炉系统。
技术实现思路
本专利技术通过实时监控每台锅炉的补水量与产生蒸汽量，得到补水量和产生蒸汽量的动态比关系，根据动态比例关系，自动计算锅炉的排污量，根据排污量来调整排污时间和排污速度。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种锅炉系统，包括中央诊断监控器和锅炉，所述锅炉包括设置在蒸汽出口管路上的流量计、压力计和温度计，用于测量输出蒸汽的流速、压力和温度；所述流量计、压力计和温度计分别与监控诊断控制器进行数据连接，以便将测量的数据传递给监控诊断控制器，在监控诊断控制器中根据测量的蒸汽温度、压力、流速计算单位时间的蒸汽质量；所述锅炉包括设置在锅炉汽包下端的排污管，排污管上设置排污阀，排污阀一端连接阀门调节装置，阀门调节装置与监控诊断控制器进行数据连接，以便将排污阀开度数据传递给监控诊断控制器，同时从监控诊断控制器接受指令，调节排污阀的开度；所述锅炉的总进水管上设置流量计，用于检测进入锅炉中的流量，所述流量计与监控诊断控制器进行数据连接，以便将测量的数据传递给监控诊断控制器，监控诊断控制器根据测量的流量计算单位时间进入锅炉的水的质量；所述锅炉定期进行排污，所述中央诊断监控器根据蒸汽质量与输入锅炉的水的质量之间的比值自动设定排污量。作为优选，所述中央诊断监控器根据蒸汽质量与输入锅炉的水的质量之间的比值自动设定排污时间，从而自动控制排污量。作为优选，开始定期进行排污时，如果监控诊断控制器检测的蒸汽质量与输入锅炉的水的质量之间的比值小于上限数值，则监控诊断控制器通过阀门调节装置关闭排污阀；如果监控诊断控制器检测的蒸汽质量与输入锅炉的水的质量之间的比值大于上限数值，所述中央诊断监控器根据蒸汽质量与输入锅炉的水的质量之间的比值自动设定排污量。作为优选，如果排污后，监控诊断控制器检测的蒸汽质量与输入锅炉的水的质量之间的比值依然大于上限数值，则锅炉发出提示信号。作为优选，随着蒸汽质量与输入锅炉的水的质量之间的比值的增加，排污量不断增加，而且随着蒸汽质量与输入锅炉的水的质量之间的比值的增加，排污量不断增加的幅度越来越大。作为优选，排污量控制方式如下：中央诊断监控器存入基准数据蒸汽质量M蒸汽、输入锅炉的水的质量M水和排污时间T、排污速度V，是蒸汽质量与输入锅炉的水的质量之间的比值M蒸汽/M水时满足要求的排污量V*T，则蒸汽质量变为m蒸汽、输入锅炉的水的质量变为m水的时候，排污时间t和排污速度v满足如下要求：(v*t)/(V*T)=a*(（m蒸汽/m水）*（M水/M蒸汽）)b,其中a,b为参数，满足如下公式：（m蒸汽/m水）*（M水/M蒸汽）<1,0.96<a<1.0;（m蒸汽/m水）*（M水/M蒸汽）=1,a=1；（m蒸汽/m水）*（M水/M蒸汽）>1,1.0<a<1.05;上述的公式中需要满足如下条件：0.85<（m蒸汽/m水）*（M水/M蒸汽）<1.15；上述公式中，温度M蒸汽、m蒸汽是单位时间产生的蒸汽质量，单位是Kg/s,M水、m水是单位时间输入的水的质量，单位是Kg/s,排污速度V，v是排出的污水速度，单位为m/s,排污时间T,t的单位为s。作为优选，当（m蒸汽/m水）*（M水/M蒸汽）<1,a=0.974；1.03<b<1.06。作为优选，当（m蒸汽/m水）*（M水/M蒸汽）>1,a=1.03；1.06<b<1.08。作为优选，所述汽包连接上升管和下降管，所述上升管内分隔设置多个分切换热部件，所述分切换热部件沿着上升管高度方向延伸，所述分切换热部件上设置有若干数量的孔，所述孔在上升管高度方向贯通分切换热部件。与现有技术相比较，本专利技术的锅炉系统具有如下的优点：1）本专利技术通过实时监控每台锅炉的输入水量与产生蒸汽量，得到输入水量和产生蒸汽量的动态比关系，根据动态比例关系，自动计算锅炉的排污量，根据排污量来调整排污时间和排污速度。本专利技术因为是自动计算排污量，与现有技术相比，减少现有技术控制而带来的滞后性，能够实现最优的排污控制。2）本专利技术将基准数据存入控制器中，控制器根据计算的输水量和产生蒸汽量的动态比关系，自动计算排污数量，此数量会大大降低因为阀门调节而带来的滞后性误差。3）本专利技术的锅炉还具有自动修正功能。根据检测的水质排污情况自动修正基准数据，保证调控的准确性。4）本专利技术在上升管内设置分切换热装置，通过分切换热装置将两相流体分离成液相和汽相，将液相分割成小液团，将汽相分割成小气泡，促使汽相顺畅流动，起到稳定流量的作用，具有减振降噪的效果，而且本专利技术通过设置分切换热装置，相当于在上升管内增加了内面积，强化了换热，提高了换热效果。附图说明图1是本专利技术排污系统自动控制的示意图；图2是本专利技术分切换热部件一个实施例的主视结构示意图；图3是本专利技术分切换热部件在上升管内布置示意图；图4是本专利技术分切换热部件在上升管内布置的另一个示意图；图5是本专利技术控制的流程示意图。1汽包，2输水管，3流量计，4压力计，5温度计，6水质分析仪，7阀门调节装置，8排污阀，9蒸汽管，10排污管，11流量计,12中央监控诊断控制器，13上升管，14分切换热部件，15孔，16流量计。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。本文中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锅炉系统，包括中央诊断监控器和锅炉，所述锅炉包括设置在蒸汽出口管路上的流量计、压力计和温度计，用于测量输出蒸汽的流速、压力和温度；所述流量计、压力计和温度计分别与监控诊断控制器进行数据连接，以便将测量的数据传递给监控诊断控制器，在监控诊断控制器中根据测量的蒸汽温度、压力、流速计算单位时间的蒸汽质量；所述锅炉包括设置与锅炉汽包连接的排污管，排污管上设置排污阀，排污阀一端连接阀门调节装置，阀门调节装置与监控诊断控制器进行数据连接，以便将排污阀开度数据传递给监控诊断控制器，同时从监控诊断控制器接受指令，调节排污阀的开度；所述锅炉的总进水管上设置流量计，用于检测进入锅炉中的流量，所述流量计与监控诊断控制器进行数据连接，以便将测量的数据传递给监控诊断控制器，监控诊断控制器根据测量的流量计算单位时间进入锅炉的水的质量；所述锅炉定期进行排污，所述中央诊断监控器根据蒸汽质量与输入锅炉的水的质量之间的比值自动设定排污时间和排污速度，从而自动控制排污量；其特征在于，随着蒸汽质量与输入锅炉的水的质量之间的比值的增加，排污量不断增加，而且随着蒸汽质量与输入锅炉的水的质量之间的比值的增加，排污量不断增加的幅度越来越大。...

【技术特征摘要】
1.一种锅炉系统，包括中央诊断监控器和锅炉，所述锅炉包括设置在蒸汽出口管路上的流量计、压力计和温度计，用于测量输出蒸汽的流速、压力和温度；所述流量计、压力计和温度计分别与监控诊断控制器进行数据连接，以便将测量的数据传递给监控诊断控制器，在监控诊断控制器中根据测量的蒸汽温度、压力、流速计算单位时间的蒸汽质量；所述锅炉包括设置与锅炉汽包连接的排污管，排污管上设置排污阀，排污阀一端连接阀门调节装置，阀门调节装置与监控诊断控制器进行数据连接，以便将排污阀开度数据传递给监控诊断控制器，同时从监控诊断控制器接受指令，调节排污阀的开度；所述锅炉的总进水管上设置流量计，用于检测进入锅炉中的流量，所述流量计与监控诊断控制器进行数据连接，以便将测量的数据传递给监控诊断控制器，监控诊断控制器根据测量的流量计算单位时间进入锅炉的水的质量；所述锅炉定期进行排污，所述中...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘彦臣，刘晓勇，余后明，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：山西,14