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      一種智能控制排污時(shí)間的蒸汽鍋爐系統(tǒng)的制作方法

      文檔序號(hào):11650736閱讀:274來(lái)源:國(guó)知局
      一種智能控制排污時(shí)間的蒸汽鍋爐系統(tǒng)的制造方法與工藝

      本發(fā)明屬于蒸汽鍋爐領(lǐng)域,屬于f22領(lǐng)域。



      背景技術(shù):

      蒸汽鍋爐在運(yùn)行中,隨著蒸汽的產(chǎn)出,鍋水被濃縮。當(dāng)鹽濃度升高到一定程度時(shí),鍋水會(huì)產(chǎn)生泡沫,發(fā)生汽水共騰,蒸汽大量帶水,并造成嚴(yán)重的虛假水位,使?fàn)t況控制不穩(wěn)。因此必須控制鍋水的含鹽濃度,確保蒸汽質(zhì)量及鍋爐運(yùn)行安全。

      我國(guó)對(duì)工業(yè)鍋爐水質(zhì)有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),例如在gb1576-2001中,對(duì)壓力為1.6~2.5mpa、帶過(guò)熱器的蒸汽鍋爐,規(guī)定鍋水的溶解固形物濃度(tds)不得超過(guò)2500mg/l。其中,溶解固形物可近似認(rèn)為是鍋水含鹽量。

      控制鍋水含鹽量的主要方法是,在運(yùn)行中隨著蒸汽的產(chǎn)出,采用表面排污的辦法,在鍋筒蒸發(fā)面的下側(cè)排出一部分鹽濃度高的鍋水,并相應(yīng)補(bǔ)充鹽濃度低的補(bǔ)給水,實(shí)現(xiàn)對(duì)鍋水鹽濃度的稀釋。如果排污量不足,鍋水的鹽濃度會(huì)越來(lái)越高;反之,若排污量過(guò)大,則因排出的是含有大量熱能的鍋水,會(huì)造成能量損失和軟水資源的浪費(fèi)。節(jié)能減排的最優(yōu)方案是以最小的排污量,控制鍋爐水質(zhì)達(dá)標(biāo),確保安全運(yùn)行,提高熱效率。

      國(guó)內(nèi)大多數(shù)工業(yè)鍋爐采用人工定時(shí)(每班一次或幾次)打開(kāi)或關(guān)閉排污閥。這種傳統(tǒng)的排污方法無(wú)法實(shí)現(xiàn)排污量的按需控制。面對(duì)蒸汽流量的變化,一般只能按最大的可能蒸發(fā)量超量排放,造成能源浪費(fèi)。即使如此,在負(fù)荷變化大時(shí)仍難保證鍋水一定合格。

      為實(shí)現(xiàn)按需連續(xù)排污,國(guó)內(nèi)外都在研究自動(dòng)控制方法。例如201510601501x按照鍋爐的汽水比進(jìn)行自動(dòng)排污,但是目前現(xiàn)有的排污方法都是某一參數(shù)達(dá)到一定程度,自動(dòng)打開(kāi)排污閥,當(dāng)某一參數(shù)降到某一低限時(shí),關(guān)閉排污閥。這種間歇自動(dòng)排污方法雖比人工定時(shí)排污有所改進(jìn),但含鹽量始終在高、低限區(qū)間內(nèi)上下波動(dòng),而且因?yàn)閿?shù)據(jù)控制的滯后性,仍有一定的過(guò)量排放或者排放不足,不是最優(yōu)的排污控制方案。

      針對(duì)上述的缺陷,本發(fā)明提供了一種新的智能控制的排污的鍋爐系統(tǒng)。



      技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

      本發(fā)明通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控每臺(tái)鍋爐的補(bǔ)水量與產(chǎn)生蒸汽量,得到補(bǔ)水量和產(chǎn)生蒸汽量的動(dòng)態(tài)比關(guān)系,根據(jù)動(dòng)態(tài)比例關(guān)系,自動(dòng)計(jì)算鍋爐的排污量,根據(jù)排污量來(lái)調(diào)整排污時(shí)間和排污速度。

      為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案如下:

      一種鍋爐系統(tǒng),包括中央診斷監(jiān)控器和鍋爐,所述鍋爐包括設(shè)置在蒸汽出口管路上的流量計(jì)、壓力計(jì)和溫度計(jì),用于測(cè)量輸出蒸汽的流速、壓力和溫度;所述流量計(jì)、壓力計(jì)和溫度計(jì)分別與監(jiān)控診斷控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)連接,以便將測(cè)量的數(shù)據(jù)傳遞給監(jiān)控診斷控制器,在監(jiān)控診斷控制器中根據(jù)測(cè)量的蒸汽溫度、壓力、流速計(jì)算單位時(shí)間的蒸汽質(zhì)量;

      所述鍋爐包括設(shè)置與鍋爐汽包連接的排污管,排污管上設(shè)置排污閥,排污閥一端連接閥門(mén)調(diào)節(jié)裝置,閥門(mén)調(diào)節(jié)裝置與監(jiān)控診斷控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)連接,以便將排污閥開(kāi)度數(shù)據(jù)傳遞給監(jiān)控診斷控制器,同時(shí)從監(jiān)控診斷控制器接受指令,調(diào)節(jié)排污閥的開(kāi)度;

      所述鍋爐的總進(jìn)水管上設(shè)置流量計(jì),用于檢測(cè)進(jìn)入鍋爐中的流量,所述流量計(jì)與監(jiān)控診斷控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)連接,以便將測(cè)量的數(shù)據(jù)傳遞給監(jiān)控診斷控制器,監(jiān)控診斷控制器根據(jù)測(cè)量的流量計(jì)算單位時(shí)間進(jìn)入鍋爐的水的質(zhì)量;

      所述鍋爐定期進(jìn)行排污,排污速度保持不變,所述中央診斷監(jiān)控器根據(jù)蒸汽質(zhì)量與輸入鍋爐的水的質(zhì)量之間的比值自動(dòng)設(shè)定排污時(shí)間,從而自動(dòng)控制排污量。

      作為優(yōu)選,開(kāi)始定期進(jìn)行排污時(shí),如果監(jiān)控診斷控制器檢測(cè)的蒸汽質(zhì)量與輸入鍋爐的水的質(zhì)量之間的比值小于上限數(shù)值,則監(jiān)控診斷控制器通過(guò)閥門(mén)調(diào)節(jié)裝置關(guān)閉排污閥;如果監(jiān)控診斷控制器檢測(cè)的蒸汽質(zhì)量與輸入鍋爐的水的質(zhì)量之間的比值大于上限數(shù)值,所述中央診斷監(jiān)控器根據(jù)蒸汽質(zhì)量與輸入鍋爐的水的質(zhì)量之間的比值自動(dòng)設(shè)定排污時(shí)間。

      作為優(yōu)選,如果排污后,監(jiān)控診斷控制器檢測(cè)的蒸汽質(zhì)量與輸入鍋爐的水的質(zhì)量之間的比值依然大于上限數(shù)值,則鍋爐發(fā)出提示信號(hào)。

      作為優(yōu)選,隨著蒸汽質(zhì)量與輸入鍋爐的水的質(zhì)量之間的比值的增加,排污時(shí)間不斷增加,而且隨著蒸汽質(zhì)量與輸入鍋爐的水的質(zhì)量之間的比值的增加,排污時(shí)間不斷增加的幅度越來(lái)越大。

      作為優(yōu)選,排污量控制方式如下:

      中央診斷監(jiān)控器存入基準(zhǔn)數(shù)據(jù)蒸汽質(zhì)量m蒸汽、輸入鍋爐的水的質(zhì)量m水和排污時(shí)間t、排污速度v,是蒸汽質(zhì)量與輸入鍋爐的水的質(zhì)量之間的比值m蒸汽/m水時(shí)滿足要求的排污量v*t,

      則蒸汽質(zhì)量變?yōu)閙蒸汽、輸入鍋爐的水的質(zhì)量變?yōu)閙水的時(shí)候,排污時(shí)間t和排污速度v滿足如下要求:

      v保持基準(zhǔn)速度v不變,排污時(shí)間變化如下:

      t=t*((m蒸汽/m水)*(m水/m蒸汽))c,其中c為參數(shù),1.02<c<1.05;

      上述的公式中需要滿足如下條件:0.85<(m蒸汽/m水)*(m水/m蒸汽)<1.15;

      上述公式中,溫度m蒸汽、m蒸汽是單位時(shí)間產(chǎn)生的蒸汽質(zhì)量,單位是kg/s,m水、m水是單位時(shí)間輸入的水的質(zhì)量,單位是kg/s,排污速度v,v是排出的污水速度,單位為m/s,排污時(shí)間t,t的單位為s。

      作為優(yōu)選,c=1.04。

      作為優(yōu)選,中央診斷監(jiān)控器存儲(chǔ)多組基準(zhǔn)數(shù)據(jù)。

      作為優(yōu)選,當(dāng)滿足多組基準(zhǔn)數(shù)據(jù)時(shí),選?。?-t/t)2的值最小的一組t。

      作為優(yōu)選,所述汽包連接上升管和下降管,所述上升管內(nèi)間隔設(shè)置多個(gè)分切換熱部件,所述分切換熱部件沿著上升管高度方向延伸,所述分切換熱部件上設(shè)置有若干數(shù)量的孔,所述孔在上升管高度方向貫通分切換熱部件。

      與現(xiàn)有技術(shù)相比較,本發(fā)明的鍋爐系統(tǒng)具有如下的優(yōu)點(diǎn):

      1)本發(fā)明通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控每臺(tái)鍋爐的輸入水量與產(chǎn)生蒸汽量,得到輸入水量和產(chǎn)生蒸汽量的動(dòng)態(tài)比關(guān)系,根據(jù)動(dòng)態(tài)比例關(guān)系,自動(dòng)計(jì)算鍋爐的排污量,在排污速度保持不變的情況下,根據(jù)排污量來(lái)調(diào)整排污時(shí)間。本發(fā)明因?yàn)槭亲詣?dòng)計(jì)算排污量,與現(xiàn)有技術(shù)相比,減少滯后性,能夠?qū)崿F(xiàn)最優(yōu)的排污控制。

      2)本發(fā)明將基準(zhǔn)數(shù)據(jù)存入控制器中,控制器根據(jù)計(jì)算的輸水量和產(chǎn)生蒸汽量的動(dòng)態(tài)比關(guān)系,自動(dòng)計(jì)算排污數(shù)量,此數(shù)量會(huì)大大降低因?yàn)殚y門(mén)調(diào)節(jié)而帶來(lái)的滯后性誤差。

      3)本發(fā)明的鍋爐還具有自動(dòng)修正功能。根據(jù)檢測(cè)的水質(zhì)排污情況自動(dòng)修正基準(zhǔn)數(shù)據(jù),保證調(diào)控的準(zhǔn)確性。

      4)本發(fā)明在上升管內(nèi)設(shè)置分切換熱裝置,通過(guò)分切換熱裝置將兩相流體分離成液相和汽相,將液相分割成小液團(tuán),將汽相分割成小氣泡,促使汽相順暢流動(dòng),起到穩(wěn)定流量的作用,具有減振降噪的效果,而且本發(fā)明通過(guò)設(shè)置分切換熱裝置,相當(dāng)于在上升管內(nèi)增加了內(nèi)面積,強(qiáng)化了換熱,提高了換熱效果。

      附圖說(shuō)明

      圖1是本發(fā)明排污系統(tǒng)自動(dòng)控制的示意圖;

      圖2是本發(fā)明分切換熱部件一個(gè)實(shí)施例的主視結(jié)構(gòu)示意圖;

      圖3是本發(fā)明分切換熱部件在上升管內(nèi)布置示意圖;

      圖4是是本發(fā)明分切換熱部件在上升管內(nèi)布置的另一個(gè)示意圖;

      圖5是本發(fā)明控制的流程示意圖。

      1汽包,2輸水管,3流量計(jì),4壓力計(jì),5溫度計(jì),6水質(zhì)分析儀,7閥門(mén)調(diào)節(jié)裝置,8排污閥,9蒸汽管,10排污管,11流量計(jì),12中央監(jiān)控診斷控制器,13上升管,14分切換熱部件,15孔,16流量計(jì)。

      具體實(shí)施方式

      下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式做詳細(xì)的說(shuō)明。

      本文中,如果沒(méi)有特殊說(shuō)明,涉及公式的,“/”表示除法,“×”、“*”表示乘法。

      如圖1所示,一種鍋爐熱力系統(tǒng),所述鍋爐熱力系統(tǒng)包括至少一臺(tái)鍋爐,用于產(chǎn)生蒸汽,所述鍋爐與監(jiān)控診斷控制器12進(jìn)行數(shù)據(jù)連接,以便對(duì)鍋爐的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控。

      如圖1所示,所述鍋爐包括自動(dòng)控制排污系統(tǒng),所述鍋爐定期進(jìn)行排污,所述自動(dòng)控制排污系統(tǒng)根據(jù)鍋爐產(chǎn)生的蒸汽量和輸入鍋爐的水量進(jìn)行自動(dòng)控制。具體控制系統(tǒng)如下:

      如圖1所示,所述鍋爐包括設(shè)置在蒸汽出口管路9上的流量計(jì)3、壓力計(jì)4和溫度計(jì)5,用于測(cè)量輸出蒸汽的流速、壓力和溫度。所述流量計(jì)3、壓力計(jì)4和溫度計(jì)5分別與監(jiān)控診斷控制器12進(jìn)行數(shù)據(jù)連接,以便將測(cè)量的數(shù)據(jù)傳遞給監(jiān)控診斷控制器12,在監(jiān)控診斷控制器中根據(jù)測(cè)量的蒸汽溫度、壓力、流速計(jì)算單位時(shí)間的蒸汽質(zhì)量。

      所述鍋爐包括設(shè)置在鍋爐汽包1下端的排污管,排污管上設(shè)置排污閥8,排污閥8一端連接閥門(mén)調(diào)節(jié)裝置7,閥門(mén)調(diào)節(jié)裝置7與監(jiān)控診斷控制器12進(jìn)行數(shù)據(jù)連接,以便將閥門(mén)開(kāi)度數(shù)據(jù)傳遞給(包括開(kāi)度大小、開(kāi)閉時(shí)間和開(kāi)閉狀態(tài)等)監(jiān)控診斷控制器12,同時(shí)從監(jiān)控診斷控制器12接受指令,調(diào)節(jié)排污閥8的打開(kāi)、關(guān)閉和開(kāi)度大小。

      所述排污管上進(jìn)一步包括流量計(jì)11,測(cè)量排污的流量。所述流量計(jì)11與監(jiān)控診斷控制器12進(jìn)行數(shù)據(jù)連接,以便將數(shù)據(jù)傳遞給監(jiān)控診斷控制器12。監(jiān)控診斷控制器12根據(jù)流量計(jì)算出單位時(shí)間的排污量,從而計(jì)算出排污質(zhì)量。排污質(zhì)量可以采用經(jīng)驗(yàn)的排污水的密度來(lái)計(jì)算,也可以通過(guò)測(cè)量排污水溫度(需要總排污管上設(shè)置溫度傳感器,測(cè)量排污水的溫度)來(lái)具體調(diào)用控制器12中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算。

      所述鍋爐的總進(jìn)水管2(包括回水和補(bǔ)水)上設(shè)置流量計(jì)16,用于檢測(cè)進(jìn)入鍋爐中的水的流量,所述流量計(jì)16與監(jiān)控診斷控制器12進(jìn)行數(shù)據(jù)連接,以便將測(cè)量的數(shù)據(jù)傳遞給監(jiān)控診斷控制器12,監(jiān)控診斷控制器12根據(jù)測(cè)量的流量計(jì)算單位時(shí)間進(jìn)入鍋爐的水的流量,從而計(jì)算出單位時(shí)間進(jìn)入鍋爐的水的質(zhì)量。水的質(zhì)量可以采用水的密度來(lái)計(jì)算,也可以通過(guò)測(cè)量水的溫度(需要總進(jìn)水管2設(shè)置溫度傳感器,測(cè)量水的溫度)來(lái)具體調(diào)用控制器12中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算。

      當(dāng)然,進(jìn)入鍋爐的水是循環(huán)回水管和補(bǔ)水管兩者的水量總和。作為優(yōu)選,可以在補(bǔ)水管和循環(huán)水管上分別設(shè)置與監(jiān)控診斷控制器12數(shù)據(jù)連接的流量計(jì),通過(guò)計(jì)算兩者流量之和,從而計(jì)算單位時(shí)間進(jìn)入鍋爐總的水量。本發(fā)明可以采用多種控制策略來(lái)控制排污量。

      所述鍋爐定期進(jìn)行排污,所述中央診斷監(jiān)控器根據(jù)蒸汽質(zhì)量與輸入鍋爐的水的質(zhì)量之間的比值自動(dòng)設(shè)定排污量。

      所述排污量通過(guò)排污速度和排污時(shí)間來(lái)計(jì)算,即排污量=排污速度*排污時(shí)間。所述排污速度優(yōu)選是前面所述的單位時(shí)間排污質(zhì)量,通過(guò)流量計(jì)11來(lái)檢測(cè),所述排污時(shí)間通過(guò)控制閥門(mén)8打開(kāi)的時(shí)間來(lái)計(jì)算。

      控制策略如下:

      監(jiān)控診斷控制器12計(jì)算的蒸汽質(zhì)量與輸入鍋爐的水的質(zhì)量的比值小于下限值,則表明排污率過(guò)高,因此監(jiān)控診斷控制器12通過(guò)閥門(mén)調(diào)節(jié)裝置7關(guān)閉排污閥8。通過(guò)上述操作,可以避免排污過(guò)大,造成能源的浪費(fèi)。如果蒸汽質(zhì)量與輸入鍋爐的水的質(zhì)量的比值大于上限值,則表明排污率過(guò)低,可能會(huì)影響鍋爐的壽命,所述中央診斷監(jiān)控器12根據(jù)蒸汽質(zhì)量與輸入鍋爐的水的質(zhì)量之間的比值自動(dòng)設(shè)定排污量。

      作為優(yōu)選,所述排污速度保持不變,所述中央診斷監(jiān)控器12根據(jù)蒸汽質(zhì)量與輸入鍋爐的水的質(zhì)量之間的比值自動(dòng)設(shè)定排污時(shí)間。

      作為優(yōu)選,所述排污時(shí)間保持不變,所述中央診斷監(jiān)控器12根據(jù)蒸汽質(zhì)量與輸入鍋爐的水的質(zhì)量之間的比值自動(dòng)設(shè)定排污速度。

      如果排污后,監(jiān)控診斷控制器12檢測(cè)的蒸汽質(zhì)量與輸入鍋爐的水的質(zhì)量之間的比值依然大于上限數(shù)值,則鍋爐發(fā)出提示信號(hào)。

      作為優(yōu)選,隨著蒸汽質(zhì)量與輸入鍋爐的水的質(zhì)量之間的比值的增加,排污量不斷增加,而且隨著蒸汽質(zhì)量與輸入鍋爐的水的質(zhì)量之間的比值的增加,排污量不斷增加的幅度越來(lái)越大。

      在研究中發(fā)現(xiàn),隨著鍋爐蒸汽與水的質(zhì)量的比值的增加,排污量增加的幅度也要增加,而且增加的幅度越來(lái)越高此關(guān)系,需要說(shuō)明的是,此變化規(guī)律是本申請(qǐng)人通過(guò)大量的研究首先發(fā)現(xiàn),并根據(jù)其規(guī)律進(jìn)行的改進(jìn),并不是本領(lǐng)域的容易想到的,屬于本發(fā)明的一個(gè)發(fā)明點(diǎn)。通過(guò)上述排污量增加幅度與蒸汽質(zhì)量與輸入鍋爐的水的質(zhì)量之間的比值的關(guān)系的變化,能夠與實(shí)際情況排污量相對(duì)應(yīng),盡快的提高排污效率。

      作為優(yōu)選,所述排污速度保持不變,隨著蒸汽質(zhì)量與輸入鍋爐的水的質(zhì)量之間的比值的增加,排污時(shí)間不斷增加,而且隨著蒸汽質(zhì)量與輸入鍋爐的水的質(zhì)量之間的比值的增加,排污時(shí)間不斷增加的幅度越來(lái)越大。

      作為優(yōu)選,所述排污時(shí)間保持不變,隨著蒸汽質(zhì)量與輸入鍋爐的水的質(zhì)量之間的比值的增加,排污速度不斷增加,而且隨著蒸汽質(zhì)量與輸入鍋爐的水的質(zhì)量之間的比值的增加,排污速度不斷增加的幅度越來(lái)越大。

      在實(shí)際研究中發(fā)現(xiàn),蒸汽質(zhì)量與輸入鍋爐的水的質(zhì)量之間的比值和排污量之間需要有一個(gè)最佳的關(guān)系,如果蒸汽質(zhì)量與輸入鍋爐的水的質(zhì)量之間的比值過(guò)大,則排污量必然也要求大,否則達(dá)不到排污效果。蒸汽質(zhì)量與輸入鍋爐的水的質(zhì)量之間的比值小,則排污量也也要求小,否則造成熱量的浪費(fèi)。因此排污量不能過(guò)大也不能過(guò)小,過(guò)大會(huì)導(dǎo)致熱量損失,過(guò)小會(huì)導(dǎo)致排污效果不好。因此需要準(zhǔn)確確定合適排污量的大小。本發(fā)明通過(guò)大量的數(shù)值計(jì)算和實(shí)驗(yàn)研究,得出了最佳的蒸汽質(zhì)量與輸入鍋爐的水的質(zhì)量之間的比值和排污量之間的關(guān)系。

      中央診斷監(jiān)控器12存入基準(zhǔn)數(shù)據(jù):蒸汽質(zhì)量m蒸汽、輸入鍋爐的水的質(zhì)量m水和排污時(shí)間t、排污速度v(即排污水流速),是蒸汽質(zhì)量與輸入鍋爐的水的質(zhì)量之間的比值m蒸汽/m水情況下,排污量v*t滿足排污要求。

      基準(zhǔn)數(shù)據(jù)表示滿足一定排污條件的數(shù)據(jù)。例如可以是滿足達(dá)到一定范圍內(nèi)的水質(zhì)要求,或者達(dá)到一定水質(zhì)情況下要求最少排污量等。

      如果蒸汽質(zhì)量變?yōu)閙蒸汽、輸入鍋爐的水的質(zhì)量變?yōu)閙水的時(shí)候,排污時(shí)間t和排污速度v滿足如下三種不同的運(yùn)行模式之一:

      第一模式(排污速度保持不變):v保持基準(zhǔn)速度v不變,排污時(shí)間變化如下:

      t=t*((m蒸汽/m水)*(m水/m蒸汽))c,其中c為參數(shù),1.02<c<1.05;優(yōu)選的,c=1.04;

      第二模式(排污時(shí)間保持不變):t保持基準(zhǔn)時(shí)間t不變,排污速度變化如下:

      v/v=((m蒸汽/m水)*(m水/m蒸汽))d,其中d為參數(shù),1.04<d<1.07;優(yōu)選的,d=1.053

      第三模式:v和t可變,排污時(shí)間和排污速度的關(guān)系如下:

      (v*t)/(v*t)=a*((m蒸汽/m水)*(m水/m蒸汽))b,其中a,b為參數(shù),滿足如下公式:

      (m蒸汽/m水)*(m水/m蒸汽)<1,0.96<a<1.0;

      (m蒸汽/m水)*(m水/m蒸汽)=1,a=1;

      (m蒸汽/m水)*(m水/m蒸汽)>1,1.0<a<1.05;

      其中在上述三種模式的公式中需要滿足如下條件:0.85<(m蒸汽/m水)*(m水/m蒸汽)<1.15;

      上述公式中,溫度m蒸汽、m蒸汽是單位時(shí)間產(chǎn)生的蒸汽質(zhì)量,單位是kg/s,m水、m水是單位時(shí)間輸入的水的質(zhì)量,單位是kg/s,排污速度v,v是排出的污水速度,單位為m/s,排污時(shí)間t,t的單位為s。

      所述的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在中央診斷監(jiān)控器12中。

      作為優(yōu)選,中央診斷監(jiān)控器12存儲(chǔ)多組基準(zhǔn)數(shù)據(jù)。

      作為優(yōu)選,當(dāng)滿足多組基準(zhǔn)數(shù)據(jù)時(shí),第一模式選?。?-t/t)2的值最小的一組t;當(dāng)然也可以選擇第一組滿足要求的t,也可以從滿足條件的t中隨機(jī)選擇一組;

      作為優(yōu)選,當(dāng)滿足多組基準(zhǔn)數(shù)據(jù)時(shí),第二模式選取(1-v/v)2的值最小的一組v;當(dāng)然也可以選擇第一組滿足要求的v,也可以從滿足條件的v中隨機(jī)選擇一組;

      優(yōu)選的,第三模式選?。ǎ?-v/v)2+(1-t/t)2)的值最小的一組v和t;當(dāng)然也可以選擇第一組滿足要求的v和t,也可以從滿足條件的v和t中隨機(jī)選擇一組;

      在實(shí)際應(yīng)用中,可編程控制器中存儲(chǔ)多組基準(zhǔn)數(shù)據(jù),然后中央診斷監(jiān)控器12根據(jù)檢測(cè)輸入的數(shù)據(jù)(m蒸汽/m水)*(m水/m蒸汽),在滿足0.85<(m蒸汽/m水)*(m水/m蒸汽)<1.15情況下,在自動(dòng)選擇合適的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)作為依據(jù)。

      優(yōu)選的,當(dāng)出現(xiàn)兩組或者多組基準(zhǔn)數(shù)據(jù)情況下,可以提供用戶選擇的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的界面、優(yōu)選的,系統(tǒng)可以自動(dòng)選擇((1-s/s)2+(1-l/l)2)的值最小的一個(gè)。

      所述三種模式可以只存儲(chǔ)一種在可編程控制器中,也可以存儲(chǔ)兩種或者三種在可編程控制器中。

      進(jìn)一步優(yōu)選,當(dāng)(m蒸汽/m水)*(m水/m蒸汽)<1,a=0.974;1.03<b<1.06。

      進(jìn)一步優(yōu)選,當(dāng)(m蒸汽/m水)*(m水/m蒸汽)>1,a=1.03;1.06<b<1.08。

      作為優(yōu)選,所述汽包1還包括水質(zhì)分析儀6,以測(cè)量汽包內(nèi)的水質(zhì)。所述水質(zhì)分析儀6與監(jiān)控診斷控制器12進(jìn)行數(shù)據(jù)連接,以便接受測(cè)量的數(shù)據(jù)。

      作為優(yōu)選,所述鍋爐還具有修正功能。作為優(yōu)選,當(dāng)需要進(jìn)行定期排污時(shí),如果排污量沒(méi)有達(dá)到基準(zhǔn)排污量,此時(shí)監(jiān)控診斷控制器12檢測(cè)的水質(zhì)符合水質(zhì)要求,則監(jiān)控診斷控制器12控制排污閥關(guān)閉,如果此時(shí)排污量少于基準(zhǔn)排污量(即v*t)一定誤差,例如優(yōu)選5%,則監(jiān)控診斷控制器12自動(dòng)將新的排污時(shí)間、排污速度和蒸汽質(zhì)量與輸入鍋爐的水的質(zhì)量之間的比值作為基準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在監(jiān)控診斷控制器12。

      如果排污量達(dá)到基準(zhǔn)排污量,但是排污水質(zhì)沒(méi)有符合要求,則監(jiān)控診斷控制器12控制排污閥繼續(xù)排污,直到監(jiān)控診斷控制器12檢測(cè)的水質(zhì)符合水質(zhì)要求,則監(jiān)控診斷控制器12控制排污閥關(guān)閉,如果此時(shí)排污量大于基準(zhǔn)排污量(即v*t)一定誤差,例如優(yōu)選5%,則監(jiān)控診斷控制器12自動(dòng)將新的排污時(shí)間、排污速度和蒸汽質(zhì)量與輸入鍋爐的水的質(zhì)量之間的比值作為基準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在監(jiān)控診斷控制器12。

      上述的修正功能可以定期進(jìn)行,也可以在運(yùn)行中自動(dòng)進(jìn)行。

      作為優(yōu)選,存儲(chǔ)的新的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的優(yōu)先級(jí)要高于以前的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)。

      作為優(yōu)選,存儲(chǔ)上新的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)后,以前的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)自動(dòng)刪除。

      所述汽包連接上升管13,所述上升管13內(nèi)設(shè)置間隔設(shè)置有多個(gè)分切換熱部件14,所述分切換熱部件14如圖2、3所示,所述分切換熱部件14是沿著上升管13高度方向延伸的一體化結(jié)構(gòu)件,所述分切換熱部件上設(shè)置有若干數(shù)量的孔15,所述孔15在上升管高度方向貫通分切換熱部件。

      上升管的流體在向上過(guò)程中,一般是汽液兩相流,從而使得上升管內(nèi)的流體是汽液混合物,汽液兩相流的存在使得影響了上升管吸熱的效率。另一方面,從上升管出口到上鍋筒這一段,因?yàn)檫@一段的空間突然變大,空間的變化會(huì)導(dǎo)致氣體的快速向上流出和聚集,因此空間變化會(huì)導(dǎo)致聚集的汽相(汽團(tuán))從上升管位置進(jìn)入上鍋筒,由于氣(汽)液密度差,氣團(tuán)離開(kāi)接管位置將迅速向上運(yùn)動(dòng),而氣團(tuán)原空間位置被氣團(tuán)推離壁面的液體同時(shí)也將迅速回彈并撞擊壁面,形成撞擊現(xiàn)象。氣(汽)液相越不連續(xù),氣團(tuán)聚集越大,撞擊能量越大。撞擊現(xiàn)象會(huì)造成較大的噪聲震動(dòng)和機(jī)械沖擊,對(duì)設(shè)備造成破壞。

      本發(fā)明在上升管內(nèi)設(shè)置分切換熱部件,通過(guò)分切換熱部件將兩相流體中的液相和汽相進(jìn)行分離,將液相分割成小液團(tuán),將汽相分割成小氣泡,避免液相和汽相的完全分開(kāi),促使液相汽相順暢流動(dòng),起到穩(wěn)定流量的作用,具有減振降噪的效果。

      本發(fā)明通過(guò)設(shè)置分切換熱部件,相當(dāng)于在上升管13內(nèi)增加了內(nèi)換熱面積,強(qiáng)化了換熱,提高了換熱效果。

      本發(fā)明因?yàn)閷⑵簝上嘣谏仙?3的所有橫截面位置進(jìn)行了分割,從而在整個(gè)上升管截面上實(shí)現(xiàn)汽液界面以及汽相邊界層的分割與冷卻壁面的接觸面積并增強(qiáng)擾動(dòng),大大的降低了噪音和震動(dòng),強(qiáng)化了傳熱。

      作為優(yōu)選,相鄰孔15之間設(shè)置小孔實(shí)現(xiàn)貫通。通過(guò)設(shè)置小孔,可以保證相鄰的孔之間互相連通,能夠均勻孔之間的壓力,使得高壓流道的流體流向低壓,同時(shí)也可以在流體流動(dòng)的同時(shí)進(jìn)一步分隔液相和汽相,有利于進(jìn)一步穩(wěn)定兩相流動(dòng)。

      作為優(yōu)選,沿著上升管13內(nèi)流體的流動(dòng)方向(即圖4的高度方向),上升管13內(nèi)設(shè)置多個(gè)分切換熱部件14,從上升管的入口到上升管的出口,相鄰分切換熱部件之間的距離越來(lái)越短。設(shè)距離上升管入口的距離為h,相鄰分切換熱部件之間的間距為s,s=f1(h),即s是以距離h為變量的函數(shù),s’是s的一次導(dǎo)數(shù),滿足如下要求:

      s’<0;

      主要原因是因?yàn)樯仙軆?nèi)的汽體在上升過(guò)程中會(huì)攜帶者液體,在上升過(guò)程中,上升管不斷的受熱,導(dǎo)致氣液兩相流中的汽體越來(lái)越多,因?yàn)槠簝上嗔髦械钠嘣絹?lái)越多,上升管內(nèi)的換熱能力會(huì)隨著汽相增多而相對(duì)減弱,震動(dòng)及其噪音也會(huì)隨著汽相增加而不斷的增加。因此需要設(shè)置的相鄰分切換熱部件之間的距離越來(lái)越短。

      此外,從上升管13出口到汽包1這一段,因?yàn)檫@一段的空間突然變大,空間的變化會(huì)導(dǎo)致氣體的快速向上流出和聚集,因此空間變化會(huì)導(dǎo)致聚集的汽相(汽團(tuán))從上升管位置進(jìn)入冷凝集管,由于氣(汽)液密度差,氣團(tuán)離開(kāi)接管位置將迅速向上運(yùn)動(dòng),而氣團(tuán)原空間位置被氣團(tuán)推離壁面的液體同時(shí)也將迅速回彈并撞擊壁面,形成撞擊現(xiàn)象。氣(汽)液相越不連續(xù),氣團(tuán)聚集越大,水錘能量越大。撞擊現(xiàn)象會(huì)造成較大的噪聲震動(dòng)和機(jī)械沖擊,對(duì)設(shè)備造成破壞。因此為了避免這種現(xiàn)象的發(fā)生,此時(shí)設(shè)置的相鄰分切換熱部件之間的距離越來(lái)越短,從而不斷的在流體輸送過(guò)程中分隔氣相和液相,從而最大程度上減少震動(dòng)和噪音。

      通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),通過(guò)上述的設(shè)置,既可以最大程度上減少震動(dòng)和噪音,同時(shí)可以提高換熱效果。

      進(jìn)一步優(yōu)選,從上升管的入口到上升管的出口,相鄰分切換熱部件之間的距離越來(lái)越短的幅度不斷增加。即s”是s的二次導(dǎo)數(shù),滿足如下要求:

      s”>0;

      通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),通過(guò)如此設(shè)置,能夠進(jìn)一步降低9%左右的震動(dòng)和噪音,同時(shí)提高7%左右的換熱效果。

      作為優(yōu)選,每個(gè)分切換熱部件14的長(zhǎng)度保持不變。

      作為優(yōu)選,除了相鄰的分切換熱部件14之間的距離外,分切換熱部件其它的參數(shù)(例如長(zhǎng)度、管徑等)保持不變。

      作為優(yōu)選,沿著上升管內(nèi)流體的流動(dòng)方向(流體向上部方向流動(dòng)),上升管內(nèi)設(shè)置多個(gè)分切換熱部件14,從上升管的入口到上升管的出口,分切換熱部件14的長(zhǎng)度越來(lái)越長(zhǎng)。即分切換熱部件的長(zhǎng)度為c,c=f2(x),c’是c的一次導(dǎo)數(shù),滿足如下要求:

      c’>0;

      進(jìn)一步優(yōu)選,從上升管的入口到上升管的出口,分切換熱部件的長(zhǎng)度越來(lái)越長(zhǎng)的幅度不斷增加。即c”是c的二次導(dǎo)數(shù),滿足如下要求:

      c”>0;

      具體理由如相鄰分切換熱部件之間的距離的變化相同。

      作為優(yōu)選,相鄰分切換熱部件之間的距離保持不變。

      作為優(yōu)選,除了分切換熱部件的長(zhǎng)度外,分切換熱部件其它的參數(shù)(例如相鄰的間距、管徑等)保持不變。

      作為優(yōu)選,沿著上升管內(nèi)流體的流動(dòng)方向(即沿著上升管延伸方向),上升管內(nèi)設(shè)置多個(gè)分切換熱部件,從上升管的入口到上升管的出口,不同分切換熱部件14內(nèi)的孔15的直徑越來(lái)越小。即分切換熱部件的孔直徑為d,d=f3(x),d’是d的一次導(dǎo)數(shù),滿足如下要求:

      d’<0;

      作為優(yōu)選,從上升管的入口到上升管的出口,不同分切換熱部件的孔直徑越來(lái)越小的幅度不斷增加。即

      d”是d的二次導(dǎo)數(shù),滿足如下要求:

      d”>0。

      具體理由如相鄰分切換熱部件之間的距離的變化相同。

      作為優(yōu)選,分切換熱部件的長(zhǎng)度和相鄰分切換熱部件的距離保持不變。

      作為優(yōu)選,除了分切換熱部件的孔直徑外,分切換熱部件其它的參數(shù)(例如長(zhǎng)度、相鄰分切換熱部件之間的距離等)保持不變。

      進(jìn)一步優(yōu)選,如圖4所示,所述上升管內(nèi)部設(shè)置凹槽,所述分切換熱部件14的外壁設(shè)置在凹槽內(nèi)。

      進(jìn)一步優(yōu)選,如圖4所示,上升管為多段結(jié)構(gòu)焊接而成,多段結(jié)構(gòu)的連接處設(shè)置分切換熱部件14。這種方式使得設(shè)置分切換熱部件的上升管的制造簡(jiǎn)單,成本降低。

      通過(guò)分析以及實(shí)驗(yàn)得知,分切換熱部件之間的間距不能過(guò)大,過(guò)大的話導(dǎo)致減震降噪的效果不好,同時(shí)也不能過(guò)小,過(guò)小的話導(dǎo)致阻力過(guò)大,同理,孔的外徑也不能過(guò)大或者過(guò)小,也會(huì)導(dǎo)致減震降噪的效果不好或者阻力過(guò)大,因此本發(fā)明通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn),在優(yōu)先滿足正常的流動(dòng)阻力(總承壓為2.5mpa以下,或者單根上升管的沿程阻力小于等于5pa/m)的情況下,使得減震降噪達(dá)到最優(yōu)化,整理了各個(gè)參數(shù)最佳的關(guān)系。

      所述孔是圓形,作為優(yōu)選,相鄰分切換熱部件之間的距離為j,分切換熱部件的長(zhǎng)度為l,上升管的內(nèi)徑為m,孔的半徑為a,相鄰的孔圓心之間的距離b,滿足如下要求:

      j/l=f-g*ln(m/(2*a));

      b/(2*a)=h*(m/(2*a))-i*(m/(2*a))2-e

      其中l(wèi)n是對(duì)數(shù)函數(shù),f,g,h,i,e是參數(shù),其中3.0<f<3.5,0.5<g<0.6;2.9<h<3.1,0.33<i<0.37,4.8<e<5.3;

      其中分切換熱部件的間距j是以相鄰分切換熱部件相對(duì)的兩端之間的距離;即前面分切換熱部件的尾端與后面分切換熱部件的前端之間的距離。具體參見(jiàn)圖3的標(biāo)識(shí)。

      34<m<58mm;

      4<a<6mm;

      17<l<25mm;

      32<j<40mm;

      1.05<b/(2*a)<1.25。

      作為優(yōu)選,f=3.20,g=0.54,h=3.03,i=0.35,e=5.12。

      作為優(yōu)選,上升管長(zhǎng)度為3000-8500mm之間。進(jìn)一步優(yōu)選,4500-5500mm之間。

      進(jìn)一步優(yōu)選,40mm<m<50mm;

      9mm<2a<10mm;

      22mm<l<24mm;

      35mm<j<38mm。

      通過(guò)上述公式的最佳的幾何尺度的優(yōu)選,能夠?qū)崿F(xiàn)滿足正常的流動(dòng)阻力條件下,減震降噪達(dá)到最佳效果。

      進(jìn)一步優(yōu)選,隨著m/a的增加,f不斷減小,g不斷的增加。

      對(duì)于其他的參數(shù),例如管壁、殼體壁厚等參數(shù)按照正常的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置即可。

      作為優(yōu)選,孔15在分切換熱部件14的整個(gè)長(zhǎng)度方向延伸。即孔15的長(zhǎng)度等于分切換熱部件14的長(zhǎng)度。

      作為優(yōu)選,在上升管與水平面形成的夾角為c情況下,可以增加修正系數(shù)k對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正,即

      k*j/l=f-g*ln(m/(2*a));k=1/sin(c)d,其中0.09<d<0.11,優(yōu)選d=0.10。

      20°<c<80°,優(yōu)選為40-60°。

      雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上,但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),均可作各種更動(dòng)與修改,因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。

      當(dāng)前第1頁(yè)1 2 
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