燃煤锅炉节能方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种燃煤锅炉节能方法与装置。本发明专利技术解决了目前燃煤锅炉中因燃料不完全燃烧、过剩空气排热损失而导致的链式燃煤锅炉热效率低、空气污染严重、成本高的技术缺陷。本发明专利技术通过燃煤锅炉节能装置测量锅炉的后拱温度、炉膛温度、蒸汽流量、气泡压力、氧含量等数据，并通过燃煤锅炉节能方法对测量数据进行计算，然后对计算结果进行分析，从而合理调节给煤机变频器、炉排变频器和鼓风机变频器以达到降低成本、减少大气污染的目的。

【技术实现步骤摘要】

:本专利技术涉及一种燃煤锅炉节能方法与装置。
技术介绍
:我国用于生活和工业使用的大部分燃煤锅炉实际运行效率却远远低于设计指标，其热效率甚至达不到60%。据不完全统计，我国每年用于供暖的燃煤，其中有相当一部分燃煤因为锅炉的不完全燃烧和排烟热损失，白白的浪费掉。不但造成了能源的浪费，同时造成了环境污染。目前市场上的用于生活和工业的链条燃煤锅炉主要采用常规的自动控制系统。目前采用该控制系统的链条燃煤锅炉主要有两大技术缺陷:1是燃料不能够完全燃烧，既鼓风量不足导致燃烧不充分；2是过剩空气排热损失，既鼓风量过大，燃料虽然充分燃烧，但是炉膛里积聚了大量的过热空气，鼓风频率过大，为了满足炉膛微负压，引风频率也要加大，使得大量的热空气被带走，热能的利用率降低，烟气含氧量反而更高，从而导致空气污染严重。
技术实现思路
:本专利技术提供了一种燃煤锅炉节能方法与装置，以提高热效率、降低燃煤锅炉的使用成本，减少有害气体的排放，降低了空气污染。一种燃煤锅炉节能方法，包括锅炉燃煤节能算法，其主要内容为:SI通过锅炉自带的监测设备获得气泡压力数据X3、蒸汽流量数据X2，含氧量数据X6、后拱温度X4和炉膛温度X5 ;并且根据供暖的面积设定蒸汽流量设定值XI，根据最优燃烧效率设定含氧量设定值X7 ；S2将上述数据根据燃煤锅炉节能算法进行计算，得到炉排理论数据、给煤机理论数据、鼓风机理论数据；所述燃煤锅炉节能算法，其具体运算如下:从SI中得到的数值经过锅炉节能方法得到如下数据:Υ1、Υ2、Υ3、Υ4、Υ5、Υ6、Υ7、Υ8、Υ9为过程变量，Zl为炉排理论数据；Ζ2为给煤机理论数据；Ζ3为鼓风机理论数据。上述数据的运算过程如下:Yl=TZ / Χ3,Υ2=Υ1*1.2，Υ3=Υ2*Χ3，Y4=PID(X2),Y5=P ID(Y3，Y4)，Υ6=Χ4 / Χ5*100%,Υ7=1.8*Υ5,Υ8=Χ6_Χ7,Y9=PID(Y8),Z1=Y5 / Y6,Ζ2=1.3*Ζ1，Ζ3=1.3*(Υ7*Υ9);P I D为该行业应用广泛的自动控制器算法；S3根据炉排理论数据、给煤机理论数据、鼓风机理论数据分别调节炉排变频器、给煤机变频器、鼓风机变频器；一种链条燃煤锅炉节能装置，其包括:一台专用机柜服务器，可编程逻辑控制器，链条燃煤锅炉的原有操作设备，其包括手动操作设备、电脑操作设备、气泡测量仪、蒸汽流量测量仪、含氧量测量仪、后拱温度测量仪、炉膛温度测量仪、炉排、给煤机、鼓风机；锅炉的原有操作设备按照原有方式连接，服务器机柜与可编程控制器通过路由器或交换机和网线连接，可编程控制器与电脑操作台之间通过路由器或交换机和网线连接；所述可编程逻辑控制器，可替换为分布式控制器，可编程逻辑控制器和分布式控制器上装载燃煤锅炉节能算法，并且通过输出卡件传输炉排理论数据、给煤机理论数据、鼓风机理论数据到炉排变频器、给煤机变频器、鼓风机变频器，并且对炉排变频器、给煤机变频器、鼓风机变频器进行调节。所述专用机柜服务器，其装有锅炉能效管控系统。本专利技术的有益效果是:1.本专利技术可以使燃煤锅炉充分燃烧，并且最大化的利用燃烧热能，使成本降低。2.本专利技术可以减少燃煤锅炉有害气体的排放，降低了大气污染。【附图说明】:附图1是本专利技术燃煤锅炉节能方法与装置的流程示意图。附图2是本专利技术燃煤锅炉节能方法与装置的运算示意图。图中Xl:蒸汽流量设定值；Χ2蒸汽流量数据；Χ3气泡压力数据；Χ4后拱温度；Χ5炉膛温度；Χ6含氧量数据；Χ7含氧量设定值；Υ1、Υ2、Υ3、Υ4、Υ5、Υ6、Υ7、Υ8、Υ9:为过程变量；Zl:炉排理论数据；Ζ2:给煤机理论数据；Ζ3:鼓风机理论数据。附图3是本专利技术燃煤锅炉节能方法与装置的装置连接图。【具体实施方式】:下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明:链条燃煤锅炉节能方法与装置，如图1所示，其具体实施步骤为:S1:通过燃煤锅炉的气泡测量仪、蒸汽流量测量仪、含氧量测量仪、后拱温度测量仪和炉膛温度测量仪分别获得链条燃煤锅炉运行中的气泡压力数据Χ3、蒸汽流量数据Χ2，含氧量数据Χ6、后拱温度Χ4和炉膛温度Χ5 ;并且根据供暖的面积设定蒸汽流量设定值XI，设定含氧量设定值Χ7。蒸汽流量设定值Xl:蒸汽流量设定值Xl是根据用户管网的需求实时变化的。用户端有蒸汽流量测点，如果流量增加，则设定值也要跟随增加；如果减少则设定值也跟随减少。含氧量设定值X7:该设定值是经过从业人员长期实践得出的数值，当含氧量数据为7.5%左右时，燃煤锅炉的燃烧效率为最优。S2:步骤SI中测量的气泡压力数据X3、蒸汽流量数据X2、含氧量数据X6、后拱温度X4和炉膛温度X5，以及计算设定的数据蒸汽流量设定值Xl和含氧量设定值X7，通过链式锅炉节能方法，对上述数值进行运算得到炉排理论数据Z1、给煤机理论数据Z2和鼓风机理论数据Z3。该链式锅炉节能方法的运算过程如图2所示，其运算过程如下:1.假设SI步骤中得到的气泡压力数据X3=l.0MPa，蒸汽流量数据X2=40t，含氧量数据X6=12%，后拱温度X4 = 580°C，炉膛温度X5 = 850°C，蒸汽流量设定值X2 = 35t，含氧量设定值X7 = 7%。2.在I中设定的数值经过锅炉节能方法得到如下数据:Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7、Υ8、Υ9为过程变量，Zl为炉排理论数据；Ζ2为给煤机理论数据；Ζ3为鼓风机理论数据。上述数据的运算过程如下:Yl=TZ / Χ3=35 / 40=0.875,Υ2=Υ1*1.2=0.875*1.2=1.05，Υ3=Υ2*Χ3=1.05*1.0=1.05，Υ4=Ρ I D (Χ2),Y5=PID(Y3，Υ4)，Υ6 = Χ4 / Χ5*100%,Υ7=1.8*Υ5，Υ8 = Χ6-Χ7,Y9=PID(Y8),Ζ1=Υ5 / Υ6=65%,Ζ2 = 1.3*Ζ1=84.5%,Ζ3 = 1.3*(Υ7*Υ9)=78% ；P I D为该行业应用广泛的自动控制器算法。S3:根据步骤S2中得到的炉排理论数据Ζ1、给煤机理论数据Ζ2和鼓风机理论数据Ζ3，调整炉排变频器、给煤机变频器和鼓风机变频器并与之相协调。该步骤中调节炉排变频器、给煤机变频器和鼓风机变频器的原理如下:通过可编程逻辑控制器或分布式控制器上的输出卡件将步骤S2中得到的炉排理论数据Zl、给煤机理论数据Ζ2和鼓风机理论数据Ζ3传输到炉排变频器、给煤机变频器和鼓风机变频器，并根据正比关系调节炉排变频器、给煤机变频器和鼓风机变频器。下面举例说明:炉排的最大转速为1480，步骤S2中输出的炉排理论数据Zl为65%，炉排的实际数据为700，那么炉排的理论最佳数据为1480*65% =962，因此，就需要调节炉排数据从700增加到962为最佳。给煤机和鼓风机为相同原理。装置的连接方式:专用机柜服务器通过路由器和网线与可编程控制器或者分布式控制器链接，原电脑操作设备通过路由器和网线与可编程控制器或者分布式控制器链接。以上所描述的实施方案是了本专利技术的最佳实施。其表述了该专利技术的主要特征和本专利技术的优点，上述实施方式和说明书只是本专利技术的原理，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下本专利技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都应包含在本专利技术专利要求保护的范围内，本专利技术专利要本文档来自技高网...

【技术保护点】
燃煤锅炉节能方法，其特征在于，包括锅炉燃煤节能算法，该算法的主要内容为：S1：通过锅炉自带的监测设备获得气泡压力数据X3、蒸汽流量数据X2，含氧量数据X6、后拱温度X4和炉膛温度X5；并且根据供暖的面积设定蒸汽流量设定值X1，根据最优燃烧效率设定含氧量设定值X7；S2：将上述数据根据燃煤锅炉节能算法进行计算，得到炉排理论数据、给煤机理论数据、鼓风机理论数据；从S1中得到的数值经过锅炉节能方法得到如下数据：Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7、Y8、Y9为过程变量，Z1为炉排理论数据；Z2为给煤机理论数据；Z3为鼓风机理论数据。上述数据的运算过程如下：Y1=X2／X3，Y2=Y1*1.2，Y3=Y2*X3，Y4=PID(X2)，Y5=PID(Y3，Y4)，Y6=X4／X5*100％，Y7=1.8*Y5，Y8=X6‑X7，Y9=P I D(Y8)，Z1=Y5／Y6，Z2=1.3*Z1，Z3=1.3*(Y7*Y9)；S3：根据炉排理论数据、给煤机理论数据、鼓风机理论数据分别调节炉排变频器、给煤机变频器、鼓风机变频器；燃煤锅炉节能装置，其特征在于，包括装置：一台专用机柜服务器，可编程逻辑控制器，链条燃煤锅炉的原有操作设备，其包括手动操作设备、电脑操作设备、气泡测量仪、蒸汽流量测量仪、含氧量测量仪、后拱温度测量仪、炉膛温度测量仪、炉排、给煤机、鼓风机；锅炉的原有操作设备按照原有方式连接，服务器机柜与可编程控制器通过路由器或交换机和网线连接，可编程控制器与电脑操作台之间通过路由器或交换机和网线连接；所述可编程逻辑控制器，其特征在于，可替换为分布式控制器，可编程逻辑控制器和分布式控制器上装载燃煤锅炉节能算法，并且通过输出卡件传输炉排理论数据、给煤机理论数据、鼓风机理论数据到炉排变频器、给煤机变频器、鼓风机变频器，并且对炉排变频器、给煤机变频器、鼓风机变频器进行调节。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨超，
申请(专利权)人：杨超，
类型：发明
国别省市：陕西;61