一种工业锅炉加水控制方法与流程

    专利查询2026-09-26  9


    本发明涉及工业锅炉,具体而言,涉及一种工业锅炉加水控制方法。


    背景技术:

    1、现有的工业锅炉在烧水产生高压蒸汽过程中,需要定期向加热炉中补充清水,进而补偿高压蒸汽在进行能量转换时的损耗,目前针对工业锅炉的加水补偿通常采用单一信号参照源,例如用于检测加热炉内水位高度的液位器等,通过实时监测液位器的数值,在达到预设加水位时,根据预设的加水速度直接进行注水操作,直至加注到正常工作水位即可。

    2、然而对于一些高精度的工业锅炉,要求其提供的高压蒸汽的压力值需要一直维持在预设的阈值范围内,然而注入水的温度和加热炉内的水温差异较大,在持续大量注水过程中,可能会导致高压蒸汽的压力值降低到阈值范围下,进而导致高压蒸汽的输出压值不稳定。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于提供一种工业锅炉加水控制方法及系统,以改善上述然而对于一些高精度的工业锅炉,要求其提供的高压蒸汽的压力值需要一直维持在预设的阈值范围内,然而注入水的温度和加热炉内的水温差异较大,在持续大量注水过程中,可能会导致高压蒸汽的压力值降低到阈值范围下,进而导致高压蒸汽的输出压值不稳定的问题。

    2、为了实现上述目的,本申请实施例提供了如下技术方案:

    3、一方面,本申请实施例提供了一种工业锅炉加水控制方法,适用于工业锅炉加水控制系统,所述系统包括设于加热炉中用于检测液位的液位预警器和用于检测加热炉泄压口处压力的压力计,所述方法包括:

    4、响应于液位预警器发送的液位预警指令,向控制终端发送第一加料指令,以使燃料储存斗向燃烧室加注额外冗余燃料,进而增大燃烧室内的火势,并在压力计的压力值到达第一注水压力阈值的情况下,基于最近第一时间段内的压力值波动曲线计算压力值上升趋势,并基于上升趋势在运行参数对照表中找到对应的第一注水速度、第一注水时长和第二注水压力阈值;

    5、在压力计的压力值到达第二注水压力阈值时,基于第一注水速度和第一注水时长通过水泵向加热炉中持续注水,期间通过压力计实时监测加热炉出口处的压力值,并在压力值降低速率大于第一阈值的情况下,降低注水速度,以使加热炉出口处的压力维持在预设范围内;

    6、其中,所述基于最近第一时间段内的压力值波动曲线计算压力值上升趋势,包括:

    7、将压力值波动曲线基于时间序列进行切片处理,进而得到多个单位时间内的压力值波动线段;

    8、依次计算每个压力值波动线段的斜率,并剔除斜率低于第一预设斜率的压力值波动线段,进而得到多个有效斜率,并基于多个有效斜率计算得到均值斜率,所述均值斜率用于表征压力值上升趋势;

    9、其中,在压力值降低速率大于第一阈值的情况下,降低注水速度,以使加热炉出口处的压力维持在预设范围内,包括:

    10、实时截取最近第二时间段内的第二压力值波动曲线,并计算第二压力值波动曲线对应的第二斜率,在所述第二斜率小于第二阈值时,表征压力值降低过快,基于第二斜率与第二阈值之间的差值降低水泵的注水速度,并基于降速后的注水速度修正注水完成时间节点,并通过卡尔曼滤波算法预测截止到注水完成时间节点之前的第二压力值波动曲线,并基于第二压力值波动曲线多次微调当前的注水速度。

    11、可选地,基于第二压力值波动曲线多次微调当前的注水速度之后,还包括:

    12、在多次微调后的注水速度到达最低注水阈值的情况下,且所述第二斜率依旧小于第二阈值时,通过设于燃烧室内的红外线图像复合火焰探测器检测当前燃烧室内的热量分布图;

    13、基于预设颜色阈值判定热量分布图中是否存在非燃烧区,并计算多个非燃烧区的对应的第一面积,在所述第一面积大于第一清灰面积阈值的情况下,发送第一清灰指令,以使操作人员执行清灰操作,清除燃烧室内的燃料废渣;

    14、若所述第一面积小于第一清灰面积阈值,则计算热量分布图对应的颜色均匀度,并在所述颜色均匀度小于第一均匀度阈值时,基于颜色均匀度与第一均匀度阈值之间的差值,计算燃烧室风机功率补偿量,进而增大燃烧室的通风量;

    15、若颜色均匀度大于第一均匀度阈值时,则停止注水操作,并向控制台发送故障排查请求,以使操作员人为排除工业锅炉故障。

    16、可选地,所述计算热量分布图对应的颜色均匀度,包括:

    17、基于燃烧室风道分布情况构建多个不同的均匀度检测区域映射框架;

    18、将均匀度检测区域映射框架重叠到热量分布图上,并截取多个框架中的对应的热量分布子图;

    19、将热量分布子图通过hsv颜色模型提取热量分布子图中的颜色信息,并统计各颜色级别对应的像素数量,进而得到热量分布子图对应的颜色直方图;

    20、基于颜色直方图通过标准差计算其对应的颜色均匀度。

    21、第二方面,本实施例提供了。

    22、本发明的有益效果为:

    23、本发明提供的一种工业锅炉加水控制方法及系统,通过在注水期间实时监测并预测高压蒸汽压力值走势提前调整注水速度和时长,以使加热炉提供的高压蒸汽的压力值一直维持在预设的阈值范围内,提高工业锅炉的供压稳定性。

    24、本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明实施例了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。



    技术特征:

    1.一种工业锅炉加水控制方法,适用于工业锅炉加水控制系统,所述系统包括设于加热炉中用于检测液位的液位预警器和用于检测加热炉泄压口处压力的压力计,其特征在于,所述方法包括:

    2.根据权利要求1所述的工业锅炉加水控制方法,其特征在于,所述基于第二压力值波动曲线多次微调当前的注水速度之后,还包括:

    3.根据权利要求2所述的工业锅炉加水控制方法,其特征在于,所述计算热量分布图对应的颜色均匀度,包括:


    技术总结
    本发明涉及工业锅炉技术领域,具体而言,涉及一种工业锅炉加水控制方法及系统,包括:响应于液位预警器发送的液位预警指令,向控制终端发送第一加料指令,以使燃料储存斗向燃烧室加注额外冗余燃料,基于上升趋势在运行参数对照表中找到对应的第一注水速度、第一注水时长和第二注水压力阈值,基于第一注水速度和第一注水时长通过水泵向加热炉中持续注水,期间通过压力计实时监测加热炉出口处的压力值,降低注水速度,以使加热炉出口处的压力维持在预设范围内,通过在注水期间实时监测并预测高压蒸汽压力值走势提前调整注水速度和时长,以使加热炉提供的高压蒸汽的压力值一直维持在预设的阈值范围内,提高工业锅炉的供压稳定性。

    技术研发人员:胡锋超,上官伟东,宋郭敏,王小飞,屈祥,陈曹力,王轲
    受保护的技术使用者:大唐宝鸡第二发电有限责任公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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