[發明專利]一種工業加熱爐內溫度場在線重構與監測方法

有效

• 申請號: 201310405429.4
• 申請日: 2013-09-09
• 公開（公告）號: CN103439898A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 陳在平;張飛;倪建云;賈超
• 申請（專利權）人: 天津理工大學
• 主分類號: G05B19/04
• 分類號: G05B19/04
• 代理公司: 天津佳盟知識產權代理有限公司 12002
• 代理人: 侯力

技術領域

?本發明涉及溫度場在線監測技術，具體涉及采集數據的自動傳遞，FLUENT計算軟件的自動運行及計算結果的自動傳遞技術。

背景技術

工業加熱爐在工業生產領域特別是化工，電廠等得到了廣泛的應用，加熱爐內溫度的高低對燃燒效率和能量消耗有著重要的作用，必須對加熱爐內的燃燒狀態和傳熱情況進行在線監控。目前常用的溫度場測量方法主要有超聲波測量和光學CCD測量，這兩種測量方法需要在爐膛內安裝相應的聲學和光學儀器，加熱爐內的溫度高達2000℃以上，因此對儀器的材質和精度要求非常高，再加上數據處理設備，這兩種測量方法成本很高；同時在數據算法中存在必要的近似處理，進一步影響溫度場的精度。

發明內容

本發明目的是解決現有方法存在成本高和影響測量精度的問題，提出一種工業加熱爐內溫度場在線重構與監測方法，借助數值計算方法和工業加熱爐監測系統，形成了一種自動運行，自動計算機制，為工業加熱爐溫度場在線重構與監測提供了一種新的方法。

????本發明采用的技術方案是：

一種工業加熱爐內溫度場在線重構與監測方法，該方法包括以下步驟：

第1步、利用VC6.0編寫MFC接口程序，和具備OPC功能的工業加熱爐監測系統建立連接，按照如下方法進行；

第1.1步、利用動態鏈接庫技術，連接時使用動態鏈接庫中的連接函數；

第1.2步、利用動態鏈接庫技術，斷開時使用動態鏈接庫中的斷開連接函數；

第1.3步、利用動態鏈接庫技術，讀和寫數據時使用動態鏈接庫中的讀寫函數；

第2步、從所述工業加熱爐監測系統中讀取加熱爐可燃氣體和空氣的流速???????????????????????????????????????????????、溫度T和初始壓強六個參數；?

第3步、把第2步讀取的六個參數傳遞給數值計算軟件FLUENT，并使其自動運行，按照如下方法進行；

第3.1步、先手動完成一次FLUENT溫度場的數值計算，并保存日志文件；

第3.2步、打開FLUENT日志文件并查找六個參數所在的位置；

第3.3步、把從工業加熱爐監測系統中讀取的六個參數寫入日志文件的相應位置，生成新的日志文件；

第3.4步、通過運行新的日志文件來操控FLUENT，使其自動運行(采用批處理可執行

程序運行日志文件)；

第4步、FLUENT采用有限體積法進行數值計算，算法主要包括質量、動量、能量守恒方程，兩方程模型，燃燒模型和輻射模型；

第5步、判斷第4步FLUENT是否完成計算，若沒有完成轉到第4步繼續計算，否則繼續下一步操作；所述判斷FLUENT是否完成計算，按照如下方法進行:根據文件夾中保存圖片的數量來判斷數值計算是否完成；

第6步、把第4步FLUENT計算結果以圖片形式傳遞給工業加熱爐監測系統，實現對工業加熱爐內溫度場在線重構與監測。

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本發明的優點和有益效果：

通過上述本發明采用的技術方案可以看出，本方法采用自動運行數值計算和自動傳遞計算結果的方法，減低了監測設備的成本，同時提高了監測結果的精度，實現了工業加熱爐內溫度場在線重構與監測。

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附圖說明

圖1是本發明實施的程序流程示意圖。

圖2是圓柱型甲烷火焰燃燒器。

圖3是計算完成的溫度場分布圖。

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具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細的描述。

實施例1

本發明的方法是針對工業加熱爐內溫度場在線重構與監測。通過數值計算獲得加熱爐內溫度場及可燃氣體各組分的分布情況，然后實時回傳給工業加熱爐監測系統，獲得加熱爐內的溫度場。該方法的具體步驟是：

第1步、利用VC6.0編寫MFC接口程序，和具備OPC功能的工業加熱爐監測系統建立連接，按照如下方法進行；

第1.1步、利用動態鏈接庫技術，連接時使用動態鏈接庫中的連接函數；

第1.2步、利用動態鏈接庫技術，斷開時使用動態鏈接庫中的斷開連接函數；

第1.3步、利用動態鏈接庫技術，讀和寫數據時使用動態鏈接庫中的讀寫函數。

第2步、從所述工業加熱爐監測系統中讀取加熱爐可燃氣體和空氣的流速、溫度T和初始壓強六個參數；?