工业用煤粉锅炉能效和优化运行分析信息系统研发

摘要

随着经济社会的快速发展和人民生活水平的提高，同时受到国家调整能源结构和加大环境保护力度的影响，燃油气锅炉所占的比例有所增加，但是，燃煤工业锅炉仍然占工业锅炉的80％左右，而燃煤工业锅炉的效率低，实际运行效率只有65％左右，能源浪费比较严重，每年大约浪费燃煤6000万吨。工业锅炉作为一种重要的热能动力设备，广泛用在冶金、化工、纺织、机械等众多领域，成为了人们生产和生活用能的主要来源。所以，提高工业锅炉的效率，对效率进行优化显得尤为必要。
　　论文首先列举了两种国内常用的锅炉效率计算模型，鉴于这两种模型都需要对煤粉的元素成分进行分析，而且这需要很长时间的试验，所以确定了一种不需要煤粉的元素成分，只需要煤粉的基低位发热量和煤粉的工业分析成分的在线效率计算模型。
　　然后，建立了基于DEB（直接能量平衡）信号的效率寻优系统，该系统把热量信号作为燃料量的反馈信号，在送风系统中以氧量校正送风量，然后利用牛顿优化算法对效率进行寻优，最终得到氧量最佳值。
　　最后，建立了能效和优化运行分析系统，该系统以VisualBasic6.0为开发平台，它包括实时数据采集软件、效率在线监测软件和基于DEB信号的效率寻优系统。实时数据采集软件利用MSComm控件与下位机进行串行通信，从下位机中取得数据，并将其存入到实时采集数据库中，为效率在线监测软件的运行提供数据支持，它还可以设置量程上限、量程下限等关键参数，通过串口发送给下位机，这样下位机接收到命令后就会把数据经过相应的处理后送给采集软件;效率在线监测软件能够显示蒸汽流量、蒸汽压力、排烟温度等运行参数并能计算出工业锅炉的正效率和反效率，从而计算出工业锅炉的经济运行技术指标，即根据文献资料给出的规定值，对效率进行等级判定，计算出效率等级，然后结合排烟温度、炉渣可燃物含量、排烟处过量空气系数计算出工业锅炉的经济运行技术指标等级;最后利用基于DEB（直接能量平衡）信号的效率寻优系统对效率进行寻优，得到锅炉效率、排烟处烟气含氧量的最优值。通过离线测试及仿真，开发的能效和优化运行分析系统较好地满足了煤粉锅炉日常运行情况的监测和效率的优化。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．3 课题主要研究内容

第二章 锅炉效率计算模型

2．1 锅炉热平衡

2．2 锅炉效率的主要计算模型

2．2．1 正平衡法

2．2．2 反平衡法

2．3 锅炉效率的在线计算模型

2．4 省煤器对效率的影响

2．4．1 省煤器的作用

2．4．2 省煤器的效率

2．4．3 影响省煤器效率的因素

2．5 过热器对效率的影响

2．6 本章小结

第三章 效率寻优控制系统设计

3．1 DEB协调控制系统简介

3．2 基于DEB信号的效率寻优系统设计

3．3 本章小结

第四章 能效和优化运行分析系统设计

4．1 系统总体结构

4．2 实时数据采集软件设计

4．2．1 实时数据采集软件的设计目标

4．2．2 串行通信基本概念

4．2．3 技术要点

4．2．4 数据库的选择

4．2．5 数据库结构设计

4．2．6 软件与数据库的连接方式

4．2．7 软件程序与界面设计

4．3 效率在线监测软件设计

4．3．1 数据库的建立

4．3．2 数据库与软件的连接

4．3．3 软件程序与界面设计

4．4 本章小结

第五章 总结与展望

5．1 本文的主要工作与贡献

5．2 研究展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研工作