一种工业锅炉模拟仿真及远程监测系统技术方案

本发明专利技术提供了一种工业锅炉模拟仿真及远程监测系统，所述系统中设置有热工参数采集模块、数据分析及优化运行模块、预警和报警模块、以及性能诊断模块；所述热工参数采集模块能对在役锅炉进行数据采集；所述数据分析及优化运行模块能对分布在不同地区的锅炉，通过公网将热工参数采集模块采集的数据收集到系统中并建立数据库进行数据分析和存储；所述预警和报警模块对数据分析及优化运行模块分析的数据进行预警和报警，所述预警和报警包括锅炉结垢预警、仪器仪表故障预警、锅炉运行效率报警；所述性能诊断模块对在役锅炉远程监视和对在役燃油燃气锅炉远程控制，提高在役锅炉运行效率。本发明专利技术能对锅炉进行有效监测，提高了锅炉运行的安全性。

An industrial boiler simulation and remote monitoring system

The invention provides an industrial boiler simulation and remote monitoring system, in which a thermal parameter acquisition module, a data analysis and optimization operation module, an early warning and alarm module, and a performance diagnosis module are arranged; the thermal parameter acquisition module can collect data of an in-service boiler; and the data analysis is provided. And the optimized operation module can collect the data collected by the thermal parameter acquisition module into the system through the public network and set up a database for data analysis and storage. The alarm includes boiler fouling alarm, instrument failure alarm and boiler operation efficiency alarm, and the performance diagnosis module remotely monitors the in-service boiler and remotely controls the in-service fuel gas boiler to improve the operation efficiency of the in-service boiler. The invention can effectively monitor the boiler and improve the safety of the boiler operation.

【技术实现步骤摘要】
一种工业锅炉模拟仿真及远程监测系统
本专利技术涉及特检设备
，特别是一种工业锅炉模拟仿真及远程监测系统。
技术介绍
电力生产是社会发展的一个重要保障，锅炉作为电力生产中的一个重要设备，其安全稳定的运行离不开各种各样的自动控制系统对其各项参数的调节。随着节能减排压力的日益增加，发电机组中许多参数己接近安全卡边运行状态，此时对各控制系统及参数的监测就显得更加重要。现有不同的地区都有使用锅炉，现有的技术并没有对不同地区的锅炉进行监测，且不能根据锅炉运行的情况指导用户排除系统故障。
技术实现思路
为克服上述问题，本专利技术的目的是提供一种工业锅炉模拟仿真及远程监测系统，能对不同地区的锅炉进行远程实时监测和报警，提高了锅炉在电力生产中的安全性。本专利技术采用以下方案实现：一种工业锅炉模拟仿真及远程监测系统，所述系统包括两台服务器机柜，所述一台服务器机柜负责锅炉运行模拟仿真，另一台服务器机柜负责在役锅炉监控；所述系统中设置有热工参数采集模块、数据分析及优化运行模块、预警和报警模块、以及性能诊断模块；所述热工参数采集模块能对在役锅炉进行数据采集，使在役锅炉的运行达到安全，稳定，高效地运行，能提供锅炉运行参数的实时曲线和阶段性统计报表；所述数据分析及优化运行模块能对分布在不同地区的锅炉，通过公网将热工参数采集模块采集的数据收集到系统中并建立数据库进行数据分析和存储，利用地理信息系统对锅炉所在位置在图形界面上进行地理标识；所述预警和报警模块对数据分析及优化运行模块分析的数据进行预警和报警，所述预警和报警包括锅炉结垢预警、仪器仪表故障预警、锅炉运行效率报警；所述性能诊断模块对在役锅炉远程监视和对在役燃油燃气锅炉远程控制，提高在役锅炉运行效率，使锅炉能根据负荷自动运行操作。进一步的，所述热工参数采集模块的数据采集包括锅炉热工参数采集、锅炉辅机参数采集、软测量参数采集以及锅炉报警参数采集；所述锅炉热工参数采集包括锅炉燃烧系统、烟风系统和汽水系统的相关参数，该相关参数至少包括但不限于以下参数：排烟温度、炉膛燃烧温度、炉膛出口温度、烟气排烟含氧量、蒸汽流量、蒸汽压力、给水流量、给水压力、冷空气温度、热风温度、燃料消耗量、锅炉热效率、锅炉净效率、燃料工业分析及发热值、以及灰渣含碳量；所述锅炉辅机参数采集包括引风机、鼓风机、炉排、循环泵以及给水泵执行机构的运行参数，该运行参数包括频率、风压、电机电流、功率、炉排转速、风门开度、以及执行机构的故障信息；所述软测量参数采集为：通过软测量的手段，构造出一个新的变量，该变量能实时反映锅炉运行情况，该软测量参数包括锅炉效率参数；所述锅炉报警参数包括超压报警值、超温报警值、以及水位报警值。进一步的，所述数据分析及优化运行模块进行数据分析包括：锅炉效率分析和烟气排放分析；所述锅炉效率分析和现场的煤质，锅炉负荷情况有关系，数据分析及优化运行模块通过结合锅炉动态特性仿真软件的输出结果得出操作指引，给实际操作人员做工业锅炉调节参考；所述烟气排放分析为分析烟气排放的各项参数指标是否合格达标，所述各项参数指标包括：烟气含氧量、硫化物、以及氮氧化物。进一步的，所述锅炉结垢预警为：通过对锅炉的传热分析，间接地判断锅炉是否结垢，从而采取措施避免发生锅炉运行安全事故；所述仪器仪表故障预警为：根据工业锅炉的每块仪表以往的运行数据变化趋势，给出仪表的预报警信息，使锅炉的运行更加安全可靠；所述锅炉运行效率报警为：当锅炉整体运行效率和局部能源效率低于锅炉运行效率平均水平后，该锅炉运行效率的效率值经过数据积累分析后，将根据自动或者手动设置一个报警值，需要给最终用户和管理者进行报警，报警和预警的方式有短信、电话或者邮件的方式体现。进一步的，所述对在役锅炉远程监视能通过公网来实现实时监控，为实现锅炉自动运行提供了可观性；所述对在役燃油燃气锅炉远程控制为所述负责在役锅炉监控的服务器机柜根据分析在役锅炉的实时运行情况，自动给出各个调节环节的调节量，使锅炉真正运行在无人值守的情况下。进一步的，所述系统还包括服务功能模块，所述服务功能模块能对在役锅炉的远程软件维护和对工业锅炉模拟仿真的实验室进行远程维护；所述服务功能模块将工业锅炉模拟仿真的实验室控制扩展到了智能终端，使用户不管在何时何地，都能监控操作软件项目运行，提供远程在线监测。进一步的，所述系统能对工业锅炉的电能统计、用水统计、燃料消耗统计、锅炉现场仪表管理、电机管理、阀门管理、以及工业锅炉生产管理。进一步的，所述工业锅炉的电能统计主要是集中在对电机的能耗进行统计分析，在做分析建模时，每台电机都有一个后台程序，时刻监测对比电机的运行状况；所述用水统计主要是集中在锅炉的跑、冒、滴、以及漏，在做分析建模时，对在正常工作状态下用水量进行建模；所述燃料消耗统计主要是锅炉燃烧工况的好坏，判断锅炉燃烧工况是根据锅炉的烟气含氧量，锅炉满负荷运行时，数据库检测到烟气含氧量不降反升则风量不够或者煤层过厚，燃料燃烧不充分；所述锅炉现场仪表管理为锅炉现场仪表在长期运行期间都会出现量程漂移，则对于每台仪表建立一个档案，随着时间推移，当仪表出现故障或偏差时，系统会提示操作员该仪表出问题，建议现场检查；所述电机管理是对于锅炉房中每一台电机建模编程，时刻监控电机的电流、电压、电耗、功率参数并记录分析，当某一台电机的参数出现异常，系统会和以往历史记录参数和锅炉运行参数进行比对分析，给出对策维修；所述阀门管理是针对锅炉房内调节阀，进行一个对应的建模，通过和以往数据的比对，分析阀门的死区、线性度、故障原因的参数；所述工业锅炉生产管理是对运行司炉工每班的加工工艺参数进行记录，通过对比记录，给企业用户生产管理、考核评定提供渠道。进一步的，所述系统的监测显示屏采用大屏幕进行监视，所述大屏幕的显示墙由液晶单元拼接组成，所述系统由图形控制器控制整个大屏幕的显示；所述系统的视频信号处理采用8路视频信号输出直接接入拼接控制器，从而在大屏幕上实现8路视频信号的同时上屏显示；所述系统的RGB信号处理采用8路RGB信号输出直接接入拼接控制器，从而在大屏幕上实现8路RGB信号的同时上屏显示。本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供远程在线服务平台，通过在大数据服务系统下，可以对用户锅炉运行数据进行实时采集、分析、诊断和系统维护，使锅炉设备时时处在最优工况下运行；当现场控制系统运行出现故障时，系统进行远程监视会及时发出声光提示，提醒远程技术人员第一时间作出反应，根据锅炉运行数据在线或远程指导用户排除系统故障；能对不同地区的锅炉进行远程实时监测和报警，提高了锅炉在电力生产中的安全性。附图说明图1是本专利技术系统的执行流程示意图。图2是本专利技术一实施例的锅炉燃烧效率示意图。图3是锅炉燃烧的智能控制流程图。图4是基于本专利技术工业锅炉模拟仿真及远程监测系统的远程在线服务平台。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步说明。请参阅图1至图4所示，本专利技术的系统是对于在役的工业锅炉，编制仿真模拟运行软件，结合工业锅炉地理标识系统，建立远程监测中心，监测中心具有工业锅炉运行性能分析（变工况分析）、锅炉动态特性仿真、工况对比、数据统计分析和运行优化的功能，可以对在役锅炉进行安全、能效超标、污染物排放等进行超标预警和报警，分析并在线为客户提供锅炉运行指导和专家诊断。。本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工业锅炉模拟仿真及远程监测系统，其特征在于：所述系统包括两台服务器机柜，所述一台服务器机柜负责锅炉运行模拟仿真，另一台服务器机柜负责在役锅炉监控；所述系统中设置有热工参数采集模块、数据分析及优化运行模块、预警和报警模块、以及性能诊断模块；所述热工参数采集模块能对在役锅炉进行数据采集，使在役锅炉的运行达到安全，稳定，高效地运行，能提供锅炉运行参数的实时曲线和阶段性统计报表；所述数据分析及优化运行模块能对分布在不同地区的锅炉，通过公网将热工参数采集模块采集的数据收集到系统中并建立数据库进行数据分析和存储，利用地理信息系统对锅炉所在位置在图形界面上进行地理标识；所述预警和报警模块对数据分析及优化运行模块分析的数据进行预警和报警，所述预警和报警包括锅炉结垢预警、仪器仪表故障预警、锅炉运行效率报警；所述性能诊断模块对在役锅炉远程监视和对在役燃油燃气锅炉远程控制，提高在役锅炉运行效率，使锅炉能根据负荷自动运行操作。

【技术特征摘要】
1.一种工业锅炉模拟仿真及远程监测系统，其特征在于：所述系统包括两台服务器机柜，所述一台服务器机柜负责锅炉运行模拟仿真，另一台服务器机柜负责在役锅炉监控；所述系统中设置有热工参数采集模块、数据分析及优化运行模块、预警和报警模块、以及性能诊断模块；所述热工参数采集模块能对在役锅炉进行数据采集，使在役锅炉的运行达到安全，稳定，高效地运行，能提供锅炉运行参数的实时曲线和阶段性统计报表；所述数据分析及优化运行模块能对分布在不同地区的锅炉，通过公网将热工参数采集模块采集的数据收集到系统中并建立数据库进行数据分析和存储，利用地理信息系统对锅炉所在位置在图形界面上进行地理标识；所述预警和报警模块对数据分析及优化运行模块分析的数据进行预警和报警，所述预警和报警包括锅炉结垢预警、仪器仪表故障预警、锅炉运行效率报警；所述性能诊断模块对在役锅炉远程监视和对在役燃油燃气锅炉远程控制，提高在役锅炉运行效率，使锅炉能根据负荷自动运行操作。2.根据权利要求1所述的一种工业锅炉模拟仿真及远程监测系统，其特征在于：所述热工参数采集模块的数据采集包括锅炉热工参数采集、锅炉辅机参数采集、软测量参数采集以及锅炉报警参数采集；所述锅炉热工参数采集包括锅炉燃烧系统、烟风系统和汽水系统的相关参数，该相关参数至少包括但不限于以下参数：排烟温度、炉膛燃烧温度、炉膛出口温度、烟气排烟含氧量、蒸汽流量、蒸汽压力、给水流量、给水压力、冷空气温度、热风温度、燃料消耗量、锅炉热效率、锅炉净效率、燃料工业分析及发热值、以及灰渣含碳量；所述锅炉辅机参数采集包括引风机、鼓风机、炉排、循环泵以及给水泵执行机构的运行参数，该运行参数包括频率、风压、电机电流、功率、炉排转速、风门开度、以及执行机构的故障信息；所述软测量参数采集为：通过软测量的手段，构造出一个新的变量，该变量能实时反映锅炉运行情况，该软测量参数包括锅炉效率参数；所述锅炉报警参数包括超压报警值、超温报警值、以及水位报警值。3.根据权利要求1所述的一种工业锅炉模拟仿真及远程监测系统，其特征在于：所述数据分析及优化运行模块进行数据分析包括：锅炉效率分析和烟气排放分析；所述锅炉效率分析和现场的煤质，锅炉负荷情况有关系，数据分析及优化运行模块通过结合锅炉动态特性仿真软件的输出结果得出操作指引，给实际操作人员做工业锅炉调节参考；所述烟气排放分析为分析烟气排放的各项参数指标是否合格达标，所述各项参数指标包括：烟气含氧量、硫化物、以及氮氧化物。4.根据权利要求1所述的一种工业锅炉模拟仿真及远程监测系统，其特征在于：所述锅炉结垢预警为：通过对锅炉的传热分析，间接地判断锅炉是否结垢，从而采取措施避免发生锅炉运行安全事故；所述仪器仪表故障预警为：根据工业锅炉的每块仪表以往的运行数据变化趋势，给出仪表的预报警信息，使锅炉的运行更加安全可靠；所述锅炉运行效率报警为：当锅炉整体运行效率和局部能源效率低于锅炉运行效率平均水平后，该锅炉运...

【专利技术属性】
技术研发人员：张亮，曾钦达，夏家喜，尤俊，戴国栋，
申请(专利权)人：福建省特种设备检验研究院，
类型：发明
国别省市：福建,35