基于*损失最小的锅炉对流受热面智能吹灰闭环控制系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110888403A(43)申请公布日2020.03.17(21)申请号201910975116.X(51)Int.Cl.(22)申请日2019.10.14G05B19/418(2006.01)F23J1/00(2006.01)(71)申请人中国大唐集团科学技术研究院有限公司火力发电技术研究院地址100043北京市石景山区玉泉西里二区18号楼西区申请人内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司(72)发明人张文君王瑞峰郝宝乾任福虎郭敏郭秋实樊利军万鹏徐向春李皓宇(74)专利代理机构北京中南长风知识产权代理事务所(普通合伙)11674代理人郑海权利要求书2页说明书7页附图2页(54)发明名称基于损失最小的锅炉对流受热面智能吹灰闭环控制系统(57)摘要本发明涉及一种基于损失最小的锅炉对流受热面智能吹灰闭环控制系统，包括：数据通讯采集装置，用于实时采集燃煤电站DCS的现场数据；智能吹灰服务器用于根据实时运行的烟气和工质侧温度数据，逆烟气流程计算各个对流受热面进出口烟气温度，然后基于各个对流受热面吹灰损失最小模型，确定出各个对流受热面不同负荷下临界损失对应的最佳吹灰频率，即当各个受热面实时损失与临界损失相差较小时，达到了最佳吹灰时机。本发明不仅可以减少吹灰频率，节约吹灰蒸汽消耗，延长吹灰设备使用寿命，减少锅炉过吹导致的爆管现象，节省相应的维修和折旧费用，而且还可以降低排烟温度，提升锅炉效率。CN110888403ACN110888403A权利要求书1/2页1.一种基于损失最小的锅炉对流受热面智能吹灰闭环控制系统，其特征在于，包括：数据通讯采集装置，用于实时采集燃煤电站DCS的现场数据；所述现场数据包括烟气和工质侧温度数据；智能吹灰服务器，用于根据烟气和工质侧温度数据，逆烟气流程实时计算各个对流受热面进出口工质和烟气温度；根据各个受热面进出口工质和烟气温度实时计算传热损、流阻损、传质损、吹灰介质损及吹灰器电机工作过程的损，得出各个对流受热面的总损；求解约束条件下的各个受热面吹灰损失最小问题，得到最佳吹灰临界损失，以及相对应的最佳吹灰时长和时间间隔，将计算得到的各个受热面实时损与临界损失相比较，若其值小于临界损设定值，判定达到最佳吹灰时机，发出吹灰指令，控制吹灰器执行吹灰动作。2.根据权利要求1所述的基于损失最小的锅炉对流受热面智能吹灰闭环控制系统，其特征在于，还包括：智能吹灰操作员站，用于显示吹灰控制相关信息。3.根据权利要求1或2所述的基于损失最小的锅炉对流受热面智能吹灰闭环控制系统，其特征在于，所述传热损的计算模型为：式中，(mCp)h为烟气当中吹灰蒸汽的热容量流率，kW/K；Tc1i、Tc2i为第i个受热面的进、出口工质温度，K；Th1i、Th2i为第i个受热面的进、出口烟气温度，K。4.根据权利要求3所述的基于损失最小的锅炉对流受热面智能吹灰闭环控制系统，其特征在于，所述流阻损的计算模型为：式中，ΔSg,ΔP,in为管内流阻熵产，kW/K；ΔSg,ΔP,out为管外流阻熵产，kW/K；Tc为工质温33度，K；Vc为工质体积流量，m/s；Th为烟气温度，K；Vh为烟气体积流量，m/s；ΔPc为管内工质的流动阻力，Pa；ΔPh为管外烟气的流动阻力，Pa。5.根据权利要求4所述的基于损失最小的锅炉对流受热面智能吹灰闭环控制系统，其特征在于，所述传质损的计算模型为：式中，Ti、T分别为组元i混合前的温度和混合物的温度，K；pi0、pi分别为组元i混合前的压力和混合后的分压力，Pa；ΔSg,mt,i、ΔSg,mt分别为组元i的传质熵产和混合过程传质熵产，kW/K；为组元i混合前的质量流量，kg/s。6.根据权利要求5所述的基于损失最小的锅炉对流受热面智能吹灰闭环控制系统，其特征在于，所述吹灰介质损的计算模型为：T0ΔSg,sm＝T0m(s2-s1)(4)式中，ΔSg,sm为吹灰蒸汽产生的物质熵产，kW/K；为吹灰蒸汽损耗量，kg/s；s1为状态12CN110888403A权利要求书2/2页下蒸汽的熵，kJ/(kg·K)；s2为状态2下蒸汽的熵，kJ/(kg·K)。7.根据权利要求6所述的基于损失最小的锅炉对流受热面智能吹灰闭环控制系统，其特征在于，所述吹灰器电机工作过程的损的计算模型为：式中，ΔSg,em为单位时间电机的熵产，kW/K；P为吹灰器电机的功率，kW；T0为环境温度，K。8.根据权利要求7所述的基于损失最小的锅炉对流受热面智能吹灰闭环控制系统，其特征在于，所述各个对流受热面的总损的计算模型为：T0ΔSg＝T0(ΔSg,pr+ΔSg,m+ΔSg,ht+ΔSg,e+ΔSg,em)(6)。9.根据权利要求8所述的基于损失最小的锅炉对流受热面智能吹灰闭环控制系统，