一种组分反馈自动控制锅炉排污系统转让专利
申请号 : CN201710363419.7
文献号 : CN107084382A
文献日 : 2017-08-22
发明人 : 刘彦臣 , 刘晓勇 , 余后明 , 刘勇 , 齐超 , 宋金圣
申请人 : 中北大学
摘要 :
权利要求 :
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。
2.如权利要求1所述的锅炉系统,其特征在于,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。
3.如权利要求2所述的锅炉系统,其特征在于,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。
4.如权利要求1所述的锅炉系统,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。
5.如权利要求1所述的锅炉系统,其特征在于,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
(m蒸汽/m水)*(M水/ M蒸汽)=1, a=1;
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。
6.如权利要求5所述的锅炉系统,其特征在于,当(m蒸汽/m水)*(M水/ M蒸汽)<1, a=0.974;
1.03
7.如权利要求5所述的锅炉系统,其特征在于,当(m蒸汽/m水)*(M水/ M蒸汽)>1, a=1.03;
1.06
8.如权利要求1所述的锅炉系统,其特征在于,所述汽包连接上升管和下降管,所述上升管内间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。
说明书 :
一种组分反馈自动控制锅炉排污系统
技术领域
背景技术
发明内容
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。
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。
(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(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。
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。本发明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。
附图说明
图3是本发明分切换热部件在上升管内布置示意图;
图4是是本发明分切换热部件在上升管内布置的另一个示意图;
图5是本发明控制的流程示意图。
具体实施方式
如图1所示,所述锅炉包括设置在蒸汽出口管路9上的流量计3、压力计4和温度计5,用
于测量输出蒸汽的流速、压力和温度。所述流量计3、压力计4和温度计5分别与监控诊断控制器12进行数据连接,以便将测量的数据传递给监控诊断控制器12,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。
排污率过高,因此监控诊断控制器12通过阀门调节装置7关闭排污阀8。通过上述操作,可以避免排污过大,造成能源的浪费。如果蒸汽质量与输入锅炉的水的质量的比值大于上限值,则表明排污率过低,可能会影响锅炉的寿命,所述中央诊断监控器12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。
t=T*((m蒸汽/m水)*(M水/ M蒸汽))c,其中c为参数,1.02
d
v / V =((m蒸汽/m水)*(M水/ M蒸汽)) ,其中d为参数, 1.04
(m蒸汽/m水)*(M水/ M蒸汽)<1,0.96(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其中在上述三种模式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。
优选的,第三模式选取((1-v/V)2+(1-t/T)2)的值最小的一组v和t;当然也可以选择第一组满足要求的v和t,也可以从满足条件的v和t中随机选择一组;
在实际应用中,可编程控制器中存储多组基准数据,然后中央诊断监控器12根据检测
输入的数据(m蒸汽/m水)*(M水/ M蒸汽),在满足0.85<(m蒸汽/m水)*(M水/ M蒸汽)<1.15情况下,在自动选择合适的基准数据作为依据。
主要原因是因为上升管内的汽体在上升过程中会携带者液体,在上升过程中,上升管
不断的受热,导致气液两相流中的汽体越来越多,因为汽液两相流中的汽相越来越多,上升管内的换热能力会随着汽相增多而相对减弱,震动及其噪音也会随着汽相增加而不断的增加。因此需要设置的相邻分切换热部件之间的距离越来越短。
通过实验发现,通过如此设置,能够进一步降低9%左右的震动和噪音,同时提高7%左
右的换热效果。
C’>0;
进一步优选,从上升管的入口到上升管的出口,分切换热部件的长度越来越长的幅度
不断增加。即C”是C的二次导数,满足如下要求:
C”>0;
具体理由如相邻分切换热部件之间的距离的变化相同。
作为优选,从上升管的入口到上升管的出口,不同分切换热部件的孔直径越来越小的
幅度不断增加。即
D”是D的二次导数,满足如下要求:
D”>0。
B/(2*A) =h*(M/(2*A))-i*(M/(2*A))2-e
其中LN是对数函数,f,g,h,i,e是参数,其中3.0
切换热部件的尾端与后面分切换热部件的前端之间的距离。具体参见图3的标识。