一种复合加热保温系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种复合加热保温系统及其控制方法，属于加热设备技术领域，系统包括：余热回收加热模块、蒸汽加热模块、状态监控模块、热循环及辅助调整模块、控制模块；通过本系统控制方法分别采集烟气温度数据、各个清洗槽清洗液温度数据、储热介质温度数据、烟气流量数据、储热介质流量数据、储热介质的容量、清洗线运行状态数据，计算烟气余热含量及确定清洗线是否停机，根据烟气余热含量，确定启动蒸汽加热模式或余热加热模式；并在确定清洗线停机后关闭蒸汽加热模式或余热加热模式；本发明专利技术在蒸汽加热的基础上将生产过程中产生的烟气余热回收用于清洗液的加热和保温，降低清洗线加热清洗液所用的蒸汽消耗，提高能能源利用效率。提高能能源利用效率。提高能能源利用效率。

【技术实现步骤摘要】
一种复合加热保温系统及其控制方法


[0001]本专利技术加热设备
，具体涉及一种复合加热保温系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]清洗是液压油缸制造必不可少的一个环节。为了保证清洗效果，清洗液的温度一般需要控制在50
‑
60℃之间。由于用热量大，使用蒸汽进行加热和保温成为清洗线上清洗液加热和保温比较常见的一种方式。随着能源价格的上涨，采购蒸汽所需的费用也逐年增加，这对降低产品生产成本提出了较大的挑战；且液压油缸制造过程中产生大量的烟气，如涂装烟气、空压机烟气、热处理烟气等。这些烟气都富含一定的余热余能，直接排放到大气中会造成较大的能源浪费；
[0003]现有液压油缸制造的清洗线所采用的加热保温系统大多都采用如电加热、蒸汽加热、热泵加热中的一种进行加热保温，从而没有利用烟气余热进行复合加热保温，存在供热方式单一且能源浪费问题；
[0004]虽然也有部分技术方案已经公开利用烟气进行复合加热，但其控制系统设计在供热方式、适用场合、热分配和控制、系统冗余度等方面存在问题，包括：1)无法实现热能在不同用热端的精准分配和自调整；2)无法实现为不同成分、清洁度要求的清洗液进行供热且保证各清洗液之间不发生混合；3)没有考虑利用后烟气如何排放的问题，易导致环保督察相关问题。因此现有的液压油缸生产线加热系统依然存在不足。

技术实现思路

[0005]专利技术目的：为了克服现有技术中的不足，本专利技术提供一种复合加热保温系统及其控制方法，通过本专利技术的方法和系统，控制蒸汽和烟气余热协同对清洗线进行综合的加热与保温，具体在蒸汽加热的基础上将生产过程中产生的烟气余热回收用于清洗液的加热和保温，降低清洗线加热和保温清洗液时所用的蒸汽消耗，节约能源采购成本，提高能能源利用效率，并间接减少了碳排放。
[0006]技术方案：第一方面本专利技术提供一种复合加热保温系统，包括：余热回收加热模块、蒸汽加热模块、状态监控模块、热循环及辅助调整模块、控制模块；
[0007]所述余热回收加热模块用于基于控制模块的控制指令向多个清洗槽中的清洗液供应回收的烟气余热进行烟气余热加热，以及排放烟气；
[0008]所述蒸汽加热模块用于基于控制模块的控制指令向多个清洗槽中的清洗液供应蒸汽热量对清洗槽进行蒸汽加热；
[0009]所述状态监控模块用于向控制模块发送烟气温度数据、各个清洗槽清洗液温度数据、储热介质温度数据、烟气流量数据、储热介质流量数据、储热介质的容量、清洗线运行状态数据；
[0010]所述热循环及辅助调整模块安装在余热回收加热模块、蒸汽加热模块的多段管路上，用于向控制模块发送多段管路中的储热介质流量数据和多个阀口的开口数据；并基于
控制模块的控制指令调整储热介质流量及多个阀口的开口，实现热能在多段管路上的传输、分配及调整；
[0011]所述控制模块接收烟气温度数据、各个清洗槽清洗液温度数据、储热介质温度数据、烟气流量数据、储热介质流量数据、储热介质的容量、清洗线运行状态数据，生成控制指令对清洗线进行蒸汽加热或余热加热，并在蒸汽加热或余热加热下控制各模块且输出故障信息，以及在确定清洗线停机后关闭蒸汽加热模式或余热加热模式。
[0012]在进一步的实施例中，所述余热回收加热模块包括：烟气产生装置，通过烟气管道与烟气产生装置出口连接的烟气三通阀，通过烟气管道与烟气三通阀第一出口连通的烟气引流装置，通过烟气管道与烟气引流装置出口连接的余热回收装置，通过管路与余热回收装置放热口连接的热能存储装置，与热能存储装置出入口连接且具有多个并联支路的循序换热管路，分别安装在循序换热管路支路上且安装在清洗槽内的余热换热装置，通过管路与热能存储装置入口连接的补液罐，以及一端与烟气三通阀第二出口连通且另一端与余热回收装置排烟口连通的烟气排放装置，其中，多个并联的循序换热管路支路分别贯穿过清洗槽。
[0013]在进一步的实施例中，所述蒸汽加热模块包括：固定安装在清洗槽中的蒸汽传热装置；通过管路与蒸汽传热装置连通的蒸汽管道。
[0014]在进一步的实施例中，所述状态监控模块包括：分别安装在热能存储装置、各清洗槽中的液体温度测量装置，安装在热能存储装置上的液位测量装置，分别安装在余热换热装置和第一自动阀之间的多个液体流量测量装置，分别安装在烟气产生装置出口至烟气三通阀之间烟气管道上的烟气流量测量装置、烟气温度测量装置；
[0015]所述液体温度测量装置分别用于检测清洗液、储热介质的温度；
[0016]所述液位测量装置用于测量热能存储装置中储热介质的容量；
[0017]所述液体流量测量装置用于测量循序换热管路流经余热换热装置的储热介质的流量；
[0018]所述烟气流量测量装置用于测量烟气产生装置排出的烟气流量；
[0019]所述烟气温度测量装置用于测量烟气产生装置排出的烟气的温度。
[0020]在进一步的实施例中，所述热循环及辅助调整模块包括：分别安装在余热回收装置至热能存储装置、热能存储装置至余热换热装置、热能存储装置至补液罐之间的各连接管路上的多个第一手动阀，分别安装在热能存储装置至余热回收装置之间的低温连接管路、热能存储装置至余热换热装置之间的高温循序换热管路支路上的循环泵，分别安装在循序换热管路支路上的多个第一自动阀，通过循序换热管路与余热换热装置并联在热能存储装置与清洗槽之间的安全阀，安装在热能存储装置上的放液阀，安装在热能存储装置至补液罐管路上的补液泵，分别安装在蒸汽管道与蒸汽传热装置连接的管道上的第二手动阀、第二自动阀；
[0021]所述第一手动阀用于手动控制余热回收装置和热能存储装置的通断和储热介质流量的大小；
[0022]所述循环泵用于为余热回收装置和热能存储装置之间流通的储热介质提供动力；
[0023]所述第一自动阀的数量分别与循序换热管路支路、清洗槽的数量相等且安装在循序换热管路支路上用于控制流经余热换热装置的流量；
[0024]所述安全阀用于稳定循序换热管路内部的压力；
[0025]所述放液阀用于控制热能存储装置中储热介质的总量；
[0026]所述补液泵用于为热能存储装置补充储热介质；
[0027]所述第二手动阀用于手动控制蒸汽管道和各蒸汽传热装置的通断及各蒸汽传热装置的蒸汽流量控制；
[0028]所述第二自动阀用于自动控制流向各蒸汽传热装置的蒸汽流量。
[0029]第二方面本专利技术提供一种复合加热保温控制方法，基于上述复合加热保温系统，包括：
[0030]分别采集烟气温度数据、各个清洗槽清洗液温度数据、储热介质温度数据、烟气流量数据、储热介质流量数据、储热介质的容量、清洗线运行状态数据；
[0031]根据烟气温度数据、烟气流量数据计算烟气余热含量，以及根据清洗线运行状态数据，确定清洗线是否停机；
[0032]根据烟气余热含量，确定启动蒸汽加热模式或余热加热模式；并在确定清洗线停机后关闭蒸汽加热模式或余热加热模式；
[0033]其中，在启本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合加热保温系统，其特征在于，包括：余热回收加热模块、蒸汽加热模块、状态监控模块、热循环及辅助调整模块、控制模块；所述余热回收加热模块用于基于控制模块的控制指令向多个清洗槽中的清洗液供应回收的烟气余热进行烟气余热加热，以及排放烟气；所述蒸汽加热模块用于基于控制模块的控制指令向多个清洗槽中的清洗液供应蒸汽热量对清洗槽进行蒸汽加热；所述状态监控模块用于向控制模块发送烟气温度数据、各个清洗槽清洗液温度数据、储热介质温度数据、烟气流量数据、储热介质流量数据、储热介质的容量、清洗线运行状态数据；所述热循环及辅助调整模块安装在余热回收加热模块、蒸汽加热模块的多段管路上，用于向控制模块发送多段管路中的储热介质流量数据和多个阀口的开口数据；并基于控制模块的控制指令调整储热介质流量及多个阀口的开口；所述控制模块接收烟气温度数据、各个清洗槽清洗液温度数据、储热介质温度数据、烟气流量数据、储热介质流量数据、储热介质的容量、清洗线运行状态数据，生成控制指令对清洗线进行蒸汽加热或余热加热，并在蒸汽加热或余热加热下控制各模块且输出故障信息，以及在确定清洗线停机后关闭蒸汽加热模式或余热加热模式。2.根据权利要求1所述的一种复合加热保温系统，其特征在于，所述余热回收加热模块包括：烟气产生装置，通过烟气管道与烟气产生装置出口连接的烟气三通阀，通过烟气管道与烟气三通阀第一出口连通的烟气引流装置，通过烟气管道与烟气引流装置出口连接的余热回收装置，通过管路与余热回收装置放热口连接的热能存储装置，与热能存储装置出入口连接且具有多个并联支路的循序换热管路，分别安装在循序换热管路支路上且安装在清洗槽内的余热换热装置，通过管路与热能存储装置入口连接的补液罐，以及一端与烟气三通阀第二出口连通且另一端与余热回收装置排烟口连通的烟气排放装置，其中，多个并联的循序换热管路支路分别贯穿过清洗槽。3.根据权利要求1所述的一种复合加热保温系统，其特征在于，所述蒸汽加热模块包括：固定安装在清洗槽中的蒸汽传热装置；通过管路与蒸汽传热装置连通的蒸汽管道。4.根据权利要求1所述的一种复合加热保温系统，其特征在于，所述状态监控模块包括：分别安装在热能存储装置、各清洗槽中的液体温度测量装置，安装在热能存储装置上的液位测量装置，分别安装在余热换热装置和第一自动阀之间的多个液体流量测量装置，分别安装在烟气产生装置出口至烟气三通阀之间烟气管道上的烟气流量测量装置、烟气温度测量装置；所述液体温度测量装置分别用于检测清洗液、储热介质的温度；所述液位测量装置用于测量热能存储装置中储热介质的容量；所述液体流量测量装置用于测量循序换热管路流经余热换热装置的储热介质的流量；所述烟气流量测量装置用于测量烟气产生装置排出的烟气流量；所述烟气温度测量装置用于测量烟气产生装置排出的烟气的温度。5.根据权利要求1所述的一种复合加热保温系统，其特征在于，所述热循环及辅助调整模块包括：分别安装在余热回收装置至热能存储装置、热能存储装置至余热换热装置、热能存储装置至补液罐之间的各连接管路上的多个第一手动阀，分别安装在热能存储装置至余
热回收装置之间的低温连接管路、热能存储装置至余热换热装置之间的高温循序换热管路支路上的循环泵，分别安装在循序换热管路支路上的多个第一自动阀，通过循序换热管路与余热换热装置并联在热能存储装置与清洗槽之间的安全阀，安装在热能存储装置上的放液阀，安装在热能存储装置至补液罐管路上的补液泵，分别安装在蒸汽管道与蒸汽传热装置连接的管道上的第二手动阀、第二自动阀；所述第一手动阀用于手动控制余热回收装置和热能存储装置的通断和储热介质流量的大小；所述循环泵用于为余热回收装置和热能存储装置之间流通的储热介质提供动力；所述第一自动阀的数量分别与循序换热管路支路、清洗槽的数量相等且安装在循序换热管路支路上用于控制流经余热换热装置的流量；所述安全阀用于稳定循序换热管路内部的压力；所述放液阀用于控制热能存储装置中储热介质的总量；所述补液泵用于为热能存储装置补充储热介质；所述第二手动阀用于手动控制蒸汽管道和各蒸汽传热装置的通断及各蒸汽传热装置的蒸汽流量控制；所述第二自动阀用于自动控制流向各蒸汽传热装置的蒸汽流量。6.一种复合加热保温控制方法，基于权利要求1所述的复合加热保温系统，其特征在于，包括：分别采集烟气温度数据、各个清洗槽清洗液温度数据、储热介质温度数据、烟气流量数据、储热介质流量数据、储热介质的容量、清洗线运行状态数据；根据烟气温度数据、烟气流量数据计算烟气余热含量，以及根据清洗线运行状态数据，确定清洗线是否停机；根据烟气余热含量，确定启动蒸汽加热模式或余热加热模式；并在确定清洗线停机后关闭蒸汽加热模式或余热加热模式；其中，在启动蒸汽加热过程中，根据各个清洗槽清洗液温度数据，控制各个第二自动阀的开口大小及运行时间；在余烟加热过程中，根据储热介质的容量、各个清洗槽清洗液温度数据、储热介质的温度数据、储热介质流量数据，分别控制补液泵启闭或放液阀启闭或余热回收装置与循环泵、各个第一自动阀的联动启闭或调整余热回收装置功率以及输出判断故障信息。7...

【专利技术属性】
技术研发人员：张垒垒，王光存，陆智俊，
申请(专利权)人：江苏徐工工程机械研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：