[發明專利]基于蒸汽耗燃料量進行自動控制的鍋爐熱力系統

有效

• 申請號: 201510326031.0
• 申請日: 2015-07-01
• 公開（公告）號: CN105003901B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發明（設計）人: 張雪原;趙麗穎
• 申請（專利權）人: 張雪原
• 主分類號: F22B35/18
• 分類號: F22B35/18;F23N1/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于鍋爐領域，屬于F22領域。

背景技術

蒸汽鍋爐運行過程中，產生一噸蒸汽消耗的燃料是衡量鍋爐是否高效運行的一個重要指標，但是目前并沒有對這一指標進行監控加以運用，因此通過實時監測鍋爐蒸汽耗燃料的數量，對其進行分析處理，判斷鍋爐運行狀態，并指導鍋爐自動控制策略，對于提高鍋爐運行效率，節約能源具有重要意義。

發明內容

本發明通過實時監測每臺鍋爐的噸汽耗燃料量參數，實時診斷鍋爐的運行狀態，使鍋爐始終保持高效運行，避免鍋爐效率底下造成的能源浪費。

?為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種鍋爐熱力系統，包括中央監控診斷系統、燃料輸送裝置和并聯的多個鍋爐，所述每一個鍋爐分別與中央監控診斷系統數據連接，所述中央監控診斷系統與每臺鍋爐的、燃料輸送裝置進行數據連接，以便及時得到每臺鍋爐的燃料輸入量，中央監控診斷系統根據得到的每臺鍋爐輸出的蒸汽質量以及燃料輸入量，實時監測每臺鍋爐的噸汽耗燃料量參數，所述鍋爐噸汽耗燃料量為鍋爐某一段時間產生的蒸汽總量除以鍋爐此段時間內燃料輸入量，得到噸汽耗燃料量的指標。優選，中央監控診斷系統通過分析對標每臺鍋爐的噸汽耗燃料量指標，分析判斷出熱效率較高的鍋爐，增大其運行負荷；而對于熱效率相對較低的鍋爐，減少其運行負荷；如果鍋爐熱效率低于下限值，則發出報警提示。

優選，所述系統包括汽輪機、發電機、汽水換熱器，鍋爐產生的蒸汽通過汽輪機帶動發電機進行發電，同時，發電后的乏汽進入汽水換熱器，與汽水換熱器中的冷源進行換熱，乏汽冷凝后的水通過循環泵循環回鍋爐。

優選，所述汽水換熱器是板式換熱器。

作為優選，所述板式換熱器中參與換熱的換熱流體的流量不同，所述板式換熱器中包括換熱板片，在流量小的換熱板片中設置至少一個分流部件，所述分流部件將流經換熱板片的換熱流體的流動路徑分成至少兩個分流流道，分流部件設置開口，使得所述的換熱板片中的分程流道為串聯結構，從而使流量小的換熱流體在換熱板片上形成S形流道。

作為優選，換熱板片設置波紋，波紋的高度不同；同一板片上，沿著流體的流動路徑，同一個分流通道內的波紋高度逐漸升高。

作為優選，分流部件的開口長度L1，分流部件的長度為L2，分流流道寬度W，則滿足如下關系式：

L1/L＝a－b＊Ln(L1/W)－c＊(L1/W)；

其中L＝L1+L2；

400＜L＜800mm，80＜L1＜140mm，130＜W＜150mm；Ln是對數函數

0.17＜L1/L＜0.22，0.5＜L1/W＜1.1

0.18＜a＜0.21，0.014＜b＜0.016，0.0035＜c＜0.004。

作為優選，沿著流體流動的方向，同一板片上不同的分流流道的寬度W不斷的減少。

與現有技術相比較，本發明的板式換熱器及其熱力系統具有如下的優點：

1)通過實時監測并列運行鍋爐的噸汽耗燃料量和/或噸汽耗電量的參數，對并列運行的鍋爐實現對標分析，始終使效率最高的鍋爐處于最大負荷狀態，效率低的鍋爐及時發現問題并盡快解決，始終使運行的鍋爐保持高效。。

2)通過實時監控每臺鍋爐的補水量與產生蒸汽量，得到補水量和產生蒸汽量的動態關系，判斷鍋爐排污系統是否工作正常，防止由于鍋爐排污系統故障造成的大量的熱能浪費。

3)將企業所有鍋爐的燃燒系統DCS和發電系統DCS整合到一個集中監控自動化監控平臺，這個平臺可以實現對所有鍋爐各種重要參數的自動化在線監測，并對其進行在線診斷分析，解決現有鍋爐運行存在的自動化孤島問題，并實現鍋爐節能優化運行。

4)本發明僅用同一種板片改變密封結構來實現冷、熱側流體流通截面積不相等的需求，而且這些板片組裝而成的板式換熱器采用單側接管的組裝形式，可以節省很大的安裝和維修費用。

5)本發明通過多次試驗，得到一個最優的換熱板片優化結果，并且通過試驗進行了驗證，從而證明了結果的準確性。

6)開發了鍋爐運行與汽輪機發電的實時在線分析診斷系統，實現鍋爐節能運行，節約能源。

附圖說明

圖1是本發明鍋爐熱力系統示意圖；

圖2是本發明鍋爐燃燒系統控制示意圖；

圖3是發電系統自動化控制示意圖；

圖4是本發明板式換熱器密封槽示意圖；

圖5是本發明密封墊片橫截面示意圖；

圖6是一個流道并聯的板式換熱器示意圖；