燃煤工业锅炉运行优化指导系统技术方案

一种节能技术领域的燃煤工业锅炉运行优化指导系统，包括：数据通讯接口、数据处理模块、系统显示模块、锅炉实时效率处理模块和运行优化指导模块，其中：数据通讯接口从锅炉控制系统中接受实时运行数据并传输给数据处理模块，数据处理模块对接收的数据进行检验和滤波；锅炉实时效率处理模块处理得出锅炉排烟热损失、物理未完全燃烧热损失和锅炉实时效率，并传输给运行优化指导模块和系统显示模块将实时风煤比与锅炉最优风煤比上下限值进行比较，同时将实测排烟温度与锅炉排烟温度高限值进行比较，并将比较结果传输到系统显示模块，发出运行指导操作指令；系统显示模块负责显示数据。本发明专利技术能够提高锅炉效率，节约燃料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种节能
的系统，具体是一种燃煤工业锅炉运行优化 指导系统。
技术介绍
现有的燃煤工业锅炉，由于煤种不同以及不同炉型的差异，锅炉在实际运 行过程中不会处于设计工况下运行，因而锅炉运行效率会相差很大。而目前工 业燃煤锅炉的运行完全根据运行人员个人的经验进行操作，操作的随意性很大， 工业锅炉实际运行效率普遍较低。目前针对燃煤工业锅炉检测所安装的仪表， 只能显示出锅炉运行参数的变化，并不能反映出锅炉的实际运行效率和各项损 失的大小。锅炉控制系统也只起到保证锅炉安全运行的作用，对锅炉优化运行、 提高效率没有任何指导作用。经对现有技术的文献检索发现，周原冰等在《现代电力》(2006年4月第 23巻第2期第88-91页)上发表的"基于实时数据平台的实时监控与运行优化 管理系统"，该文仅仅针对大型火电机组各项运行参数和性能指标进行实时监控 与在线处理，具体包括了数据采集检验、机组性能处理、性能监控、能损分析 和运行优化操作指导。该文是针对发电机组的性能进行分析和处理，将整个发 电机组作为优化对象，并不能解决燃煤工业锅炉运行优化问题。此外，其不足 之处还在于没有解决燃煤锅炉实时效率处理以及燃料热值改变后修正的问题， 能损分析根据关键参数偏离基准值作为依据，而关键参数在不同运行工况下的 基准值很难确定，由此得到运行优化操作指导对燃煤锅炉的可操作性不强。
技术实现思路
本专利技术针对上述现有技术的不足，提出了一种燃煤工业锅炉运行优化指导 系统，使其根据燃煤工业锅炉可操作参数和实时运行数据以及锅炉运行特性， 对燃煤工业锅炉实时运行进行监控和优化，有效指导运行人员的运行操作，使锅炉在不同运行状态下保持运行效率最高。本专利技术是通过如下技术方案实现的，本专利技术包括数据通讯接口、数据处 理模块、系统显示模块、锅炉实时效率处理模块和运行优化指导模块，其中数据通讯接口与锅炉控制系统数据接口相连，从锅炉控制系统中接受实时 运行数据，运行数据包括炉排电机转速、鼓风机变频转速、排烟温度、汽包压 力和蒸汽流量、压力、温度，并将这些数据传输给数据处理模块；数据处理模块对接收的数据进行检验和滤波处理，将处理后的数据传输给 锅炉实时效率处理模块和系统显示模块；锅炉实时效率处理模块接收经过数据处理模块处理后的数据，处理得出锅 炉排烟热损失、物理未完全燃烧热损失和锅炉实时效率，并将处理结果传输给 运行优化指导模块和系统显示模块；运行优化指导模块根据锅炉实时效率处理模块的处理结果，处理得出运行 负荷状态下的实时风煤比、最优风煤比上下限值、实测排烟温度、锅炉排烟温 度高限值，将实时风煤比和最优风煤比上下限值进行比较，将实测排烟温度和 锅炉排烟温度高限值进行比较，将两种比较结果传输到系统显示模块，并发出 运行指导操作指令；系统显示模块负责显示数据处理模块处理后的数据，锅炉实时效率处理模 块处理得到的锅炉各项热损失及实时锅炉效率，运行优化指导模块的风煤比比 较结果、排烟温度比较结果、运行指导操作指令。所述锅炉实时效率处理模块，包括燃料发热量修正处理子模块、理论空 气量和烟气量处理子模块、炉渣飞灰可燃物含量处理子模块、锅炉各项损失处 理子模块，其中燃料发热量修正处理子模块接收数据处理模块发过来的蒸汽流量、汽包压 力数据，对燃料发热量进行修正，并将修正后的燃料发热量传输给理论空气量 和烟气量处理子模块；理论空气量和烟气量处理子模块接收燃料发热量修正处理子模块传输的燃 料发热量修正值数据，并接受数据处理模块发过来的鼓风机变频转速数据，得 到理论空气量和烟气量，并将理论空气量传递给炉渣飞灰可燃物含量处理子模块，将烟气量传输到锅炉各项损失处理子模块；炉渣飞灰可燃物含量处理子模块接收理论空气量和烟气量处理子模块传输 的数据，计算出炉渣飞灰可燃物含量并将数据传递给锅炉各项损失处理子模块；锅炉各项损失处理子模块分别接收理论空气量和烟气量处理子模块和炉渣 飞灰可燃物含量处理子模块传输的烟气量和炉渣飞灰可燃物含量，得出锅炉排 烟热损失、物理未完全燃烧热损失和锅炉实时效率。所述运行优化指导模块，包括风煤比最优值处理子模块、排烟温度高限 值处理子模块和实时运行操作指导子模块，其中风煤比最优值处理子模块接收锅炉实时效率处理模块传输的修正燃料量发 热值、理论空气量、鼓风机变频转速和炉排电机转速，得出锅炉在相应蒸汽流 量下的实时风煤比和最优风煤比上下限值，并传输给实时运行操作指导子模块；排烟温度高限值处理子模块接收锅炉实时效率处理模块传输的修正燃料量 发热值，得出锅炉在相应蒸汽流量下的实时排烟温度和排烟温度高限值，并传 输给实时运行操作指导子模块；实时运行操作指导子模块接收风煤比最优值处理子模块和排烟温度高限值 处理子模块的处理结果，将实时风煤比数值与相应锅炉蒸汽流量下最优风煤比上下限值进行比较，当风煤比数值高于相应负荷下最优风煤比上限时，发出减 小鼓风机变频转速指令，使风煤比数值落入最优风煤比区间，否则，发出增加 鼓风机变频转速指令；同时将实测排烟温度与锅炉排烟温度高限值进行比较， 排烟温度高于锅炉排烟温度高限值时，发出排烟温度过高报警，提示运行人员 改变操作或需要检修。本专利技术工作时，数据通讯接口接收锅炉控制系统传输的锅炉运行实时数据， 经过数据处理模块检验和滤波处理后，在系统显示模块工艺流程画面上显示运 行数据，同时将有关数据传输给锅炉实时效率处理模块，该模块首先对燃料发 热量进行修正，再根据燃料发热量，得出理论空气量和烟气量，同时推算出运 行工况下炉渣飞灰可燃物含量，从而可以处理得出锅炉实时运行各项热损失； 运行优化指导模块接受锅炉实时效率处理模块处理出的锅炉实时运行各项损失 和其他数据，计算出运行状况下的风煤比，并将其与最优风煤比上下限值比较，将实测排烟温度与处理得出的排烟温度高限值比较，当风煤比和排烟温度超出 最优值范围时，在系统显示模块画面上给出报警，并提示相应的操作指导。只 要保证实际运行的风煤比和排烟温度在最优值范围内，即可保证锅炉运行效率 最优，起到节约燃料的作用。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果本专利技术充分考虑了燃煤工业 锅炉的结构特性、燃料特性以及辅机设备的运行特性，对燃煤工业锅炉运行进 行实时监控和优化，并对锅炉运行人员提供优化操作指导，从而达到提高锅炉 效率，节约燃料的目的。通过本专利技术优化指导锅炉运行在最优状态，平均提高 锅炉运行效率2%。附图说明图l为本专利技术系统结构框图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术的实施例作详细说明本实施例在以本专利技术技术方 案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的 保护范围不限于下述的实施例。本实施例应用于一台20t/h燃煤工业锅炉，锅炉一年的耗煤量约20000吨。如图1所示，本实施例包括五个模块数据通讯接口、数据处理模块、系 统显示模块、锅炉实时效率处理模块和运行优化指导模块，其中数据通讯接口与锅炉控制系统数据接口相连，从锅炉控制系统中接 受实时运行数据，运行数据包括炉排电机转速、鼓风机变频转速、排烟温度、 汽包压力和蒸汽流量、压力、温度，并将这些数据传输给数据处理模块；数据处理模块对接收的数据进行检验和滤波处理，将处理后的数据传输给 锅炉实时效率处理模块和系统显示模块；锅炉实时效率处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃煤工业锅炉运行优化指导系统，包括：数据通讯接口、系统显示模块、数据处理模块，其特征在于，还包括：锅炉实时效率处理模块和运行优化指导模块，其中：数据通讯接口与锅炉控制系统数据接口相连，从锅炉控制系统中接受实时运行数据，运行数据包 括炉排电机转速、鼓风机变频转速、排烟温度、汽包压力和蒸汽流量、压力、温度，并将这些数据传输给数据处理模块；数据处理模块对接收的数据进行检验和滤波处理，将处理后的数据传输给锅炉实时效率处理模块和系统显示模块；锅炉实时效率处理模 块接收经过数据处理模块处理后的数据，处理得出锅炉排烟热损失、物理未完全燃烧热损失和锅炉实时效率，并将处理结果传输给运行优化指导模块和系统显示模块；运行优化指导模块根据锅炉实时效率处理模块的处理结果，处理得出运行负荷状态下的实时风煤比 、最优风煤比上下限值、实测排烟温度、锅炉排烟温度高限值，将实时风煤比和最优风煤比上下限值进行比较，将实测排烟温度和锅炉排烟温度高限值进行比较，将两种比较结果传输到系统显示模块，并发出运行指导操作指令；系统显示模块负责显示数据处理模块 处理后的数据，锅炉实时效率处理模块处理得到的锅炉各项热损失及实时锅炉效率，运行优化指导模块的风煤比比较结果、排烟温度比较结果、运行指导操作指令。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：罗永浩，余岳峰，王述家，王劭泓，陆方，虞亚辉，李丹，王清成，
申请(专利权)人：上海交通大学，上海中远化工有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]