[發明專利]一種安全節能的燃氣熱水鍋爐智能控制系統及方法

有效

• 申請號: 202110096997.5
• 申請日: 2021-01-25
• 公開（公告）號: CN112747477B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 羅小平;候群;喻凡;鄧聰
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: F24H9/20
• 分類號: F24H9/20;F24H15/464;F24H15/421;F24H15/10;F24H15/254;F24H15/219;F24H15/20;F24H15/238
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍;江裕強

1.一種安全節能的燃氣熱水鍋爐智能控制方法，其特征在于，所述方法通過一種安全節能的燃氣熱水鍋爐智能控制系統來實現，所述系統包括本地服務器、交換機、協議轉換器、監測控制器、數據采集模塊和動態調控模塊，本地服務器通過交換機和協議轉換器與監測控制器連接；數據采集模塊與監測控制器的輸入口連接；動態調控模塊與監測控制器的輸出口連接，動態調控模塊用于對熱水溫度進行調節和對電磁彈簧式防爆門進行復位調節；其中，本地服務器包括日期型數據庫、監測控制器數據存儲模塊、控制策略信號輸出模塊、熱水熱負荷模型預測模塊和電磁彈簧式防爆門控制模塊；監測控制器數據存儲模塊用于儲存數據采集模塊采集的數據，并與熱水熱負荷模型預測模塊和電磁彈簧安全防爆門控制模塊相連接，控制策略信號輸出模塊接收熱水熱負荷模型預測模塊和電磁彈簧安全防爆門控制模塊的計算分析結果，輸出為控制信號并將其通過監測控制器傳輸至動態調控模塊，熱水熱負荷模型預測模塊采用長短時記憶網絡進行建模；

所述方法包括：

數據采集模塊進行數據采集，并通過監測控制器將采集到的數據存儲到本地服務器中的監測控制器數據存儲模塊；

本地服務器中的熱水熱負荷模型預測模塊及電磁彈簧安全防爆門控制模塊調用監測控制器數據存儲模塊中的數據以及日期型數據庫中的日期型數據D進行計算分析，控制策略信號輸出模塊接收熱水熱負荷模型預測模塊和電磁彈簧安全防爆門控制模塊的計算分析結果，將其輸出為熱水溫度調節命令和電磁彈簧式防爆門復位調節命令，并將熱水溫度調節命令和電磁彈簧式防爆門復位調節命令實時傳輸至動態調控模塊；

動態調控模塊同時接收熱水溫度調節命令及電磁彈簧式防爆門復位調節命令，當熱負荷預測值大于實際熱負荷時，執行升高熱水溫度命令；當熱負荷預測值小于實際熱負荷時，執行降低熱水溫度命令，否則不動作；當電磁彈簧實際壓力不等于設定的預警壓力且防爆門和鍋爐距離大于初始距離時，執行電磁彈簧式防爆門復位調節命令，否則不動作；

其中，電磁彈簧安全防爆門控制模塊的動態調控步驟包括：

防爆門開啟泄壓后，電磁彈簧安全防爆門控制模塊調用監測控制器數據存儲模塊中由數據采集模塊采集的電磁彈簧壓力P及防爆門與鍋爐的距離X；

計算電磁彈簧壓力P與設定的預警壓力P₀之間的壓力差值e₂及距離X與初始距離X₀之間的距離差值e₃；

本地服務器中的控制策略信號輸出模塊根據壓力差值e₂和距離差值e₃分別輸出控制信號u₂和u₃；

動態調控模塊根據控制信號u₂和u₃調節電磁彈簧式防爆門的位置。

2.根據權利要求1所述的一種安全節能的燃氣熱水鍋爐智能控制方法，其特征在于，所述燃氣熱水鍋爐智能控制系統中，數據采集模塊包括：

環境溫度傳感器，用于測量環境溫度；

環境濕度傳感器，用于測量環境濕度；

熱水溫度傳感器，用于測量鍋爐輸出熱水的溫度；

熱水流量傳感器，用于測量熱水流量；

電磁彈簧壓力傳感器，用于測量防爆門的電磁彈簧壓力；及

激光測距傳感器，用于測量防爆門與鍋爐之間的距離。

3.根據權利要求1所述的一種安全節能的燃氣熱水鍋爐智能控制方法，其特征在于，電磁彈簧式防爆門包括防爆門(3)和兩對稱設置在防爆門(3)兩側的電磁彈簧，

防爆門(3)通過連接件(4)固定在鍋爐上，且連接件(4)上設置有泄壓孔；

每個電磁彈簧均包括電磁線圈(1)、位于電磁線圈(1)內的導磁芯棒(2)和兩極性相同且分別固定在導磁芯棒(2)兩端的永磁體(6)，且電磁線圈(1)與監測控制器電性連接。

4.根據權利要求1所述的一種安全節能的燃氣熱水鍋爐智能控制方法，其特征在于，在鍋爐運行過程中，當鍋爐內部爆炸波的壓力大于防爆門電磁彈簧的預緊壓力時，則防爆門自動開啟泄壓；當鍋爐內爆炸波壓力消失時，動態調控模塊對電磁彈簧式防爆門進行動態調控，使其自動閉合。