專利名稱：一種通過分布溫度場監測控制富氧與復合燃燒的方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種通過溫度場監測控制鍋爐燃燒的方法及裝置，具體涉及一種通過分布溫度場監測控制富氧與復合燃燒的方法及裝置。
背景技術：
富氧輔助燃燒在當前是一種重要的節能環保技術。隨著環保要求的不斷提高以及節約能源的需要，富氧助燃作為一種新興的燃燒技術在中國必然得到蓬勃發展。富氧助燃濃度一般控制在28%左右，既因“富氧”促進燃燒，降低余熱，又能適應制氧經濟成本要求。 富氧助燃一般針對工業爐窯、工業鏈條爐排鍋爐有較好的節能效果。富氧助燃在節能實踐中，為更好提升能效需要，一般與復合燃燒結合。綜合能效有更好的提升。但是，實踐表明， 在能效提升較多的同時，由于不同批次煤質差異、制氧量與濃度變化、復合燃燒機破碎煤粉顆粒的大小不均、濕度差異等，都會造成鍋爐爐膛局部溫度變化較大及分布不合理，綜合因素影響下，容易在爐膛相關部位形成結焦。傳統方法是調整富氧噴嘴相應位置或采取制氧濃度或制氧量的細調。傳統方法缺點是需要工程人員技術支持維護，且日常運行防結焦操作繁雜或干脆定期人工清理；較為嚴重的結焦嚴重影響鍋爐運行與安全。

發明內容
發明目的本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種通過分布溫度場監測與模糊控制富氧與復合燃燒的方法，能夠有效避免多種因素產生的結焦問題。本發明的另一目的在于提供這種通過分布溫度場監測與模糊控制富氧與復合燃燒的裝置。技術方案本發明智能模糊控制裝置根據分布溫度場比較結果“反推”是否最佳風 /燃比，而最佳風/燃比是保證節能的前提。然而實際燃燒過程由于燃料發熱值及其它因素造成發熱值頻繁波動，如果單靠線性隨動系統控制閥門或電機轉速，一者“大慣性、大遲滯”不現實；二者最佳燃燒區會產生較大漂移；在多變量產生變化引起偏差過大時，模糊控制會自動尋優，重新根據“反推”數據做最佳風/燃比K值。鍋爐燃燒既要保證最佳能效、 更要保證防止結焦。鍋爐結焦本質是復雜的分布溫度場問題，而非單一溫度點影響。溫度場不是恒定的，而是隨時波動甚至產生較大漂移的。溫度場是最佳風燃比的階段時域信號的“結果”;最佳風燃比是防結焦且節能實現最佳分布溫度場的“前提”。本發明所述的通過分布溫度場監測與模糊控制富氧與復合燃燒的方法，包括如下步驟
(1)在鍋爐爐膛中按鍋爐防結焦要求分布設置多個溫度采集傳感器，通過分布的溫度采集傳感器采集鍋爐爐膛中的實時溫度場；
(2)在智能模糊控制裝置中設置分布結焦溫度的實驗數據，將分布溫度采集傳感器采集到的實時溫度并行傳輸到智能模糊控制裝置中，與智能模糊控制裝置中預設的離散實驗數據進行進行比較，驗證最佳風燃比；(3)智能模糊控制裝置根據驗證性結果，控制富氧設備的風機與壓縮機以調整氧量、濃度等運行參數，從而控制富氧燃燒下的風/燃比。本發明所述通過溫度場監測控制富氧與復合燃燒的裝置，包括鍋爐爐膛，設置在所述鍋爐爐膛中的多個分布式溫度采集傳感器，智能模糊控制裝置，富氧設備；溫度采集傳感器的具體數量和布置位置根據需要設計；
所述智能模糊控制裝置與所述溫度采集傳感器、所述富氧設備連接，所述智能模糊控制裝置根據所述溫度采集傳感器采集到的溫度數據，控制所述富氧設備的運行；所述富氧設備與所述鍋爐爐膛連接給爐膛提供富氧空氣。所述富氧設備包括風機、膜裝置和真空泵，所述智能模糊控制裝置與所述風機和所述真空泵連接；所述風機一端與大氣連接，另一端與所述膜裝置的進口連接，將空氣輸入到所述膜裝中進行過濾提純，所述膜裝置的出口與所述真空泵連接，將富氧空氣通過所述真空泵傳輸到鍋爐爐膛中。所述富氧設備與所述鍋爐爐膛之間依次設置有氣水分離系統和預熱系統，用來對富氧空氣進行氣水分離和預加熱。本發明裝置中還包括報警系統，分別與所述風機、真空泵、氣水分離系統和智能模糊控制裝置連接，可以對設備的運行狀態進行監控和報警。有益效果1、本發明方法和裝置能夠精確監測分布溫度場變化并反饋給智能模糊控制裝置驗證性評估，控制富氧設備的供氧量和濃度，防止嚴重結焦產生危害鍋爐生產和安全，在節能減排工作中實現很好的經濟效益與社會效益；2、本發明方法通過分布式精細溫區溫度監測反饋，按照燃燒系統大慣性、大遲滯、非線性、多變量等特點，通過多參數智能模糊算法控制裝置，能自動調整最佳風燃比，有效避免了多種因素產生結焦。


圖1為本發明裝置的結構示意圖。
具體實施例方式下面對本發明技術方案進行詳細說明，但是本發明的保護范圍不局限于所述實施例。實施例本發明所述通過溫度場監測控制富氧與復合燃燒的方法，包括如下步驟
(1)在鍋爐爐膛中分布式設置多個溫度采集傳感器，通過分布式溫度采集傳感器采集鍋爐爐膛中的實時溫度場；
(2)在智能模糊控制裝置中設置分布式結焦溫度的實驗數據，將溫度采集傳感器采集到的實時溫度傳輸到智能模糊控制裝置中，與智能模糊控制裝置中預設的離散實驗數據進行比較，驗證最佳風燃比；
(3)智能模糊控制裝置根據驗證性結果，控制富氧設備的風機與壓縮機以調整氧量、濃度等運行參數，從而控制富氧燃燒下的風/燃比。如圖1所示，本發明通過分布式溫度場監測與模糊控制富氧與復合燃燒的裝置， 包括鍋爐爐膛2，設置在所述鍋爐爐膛2中分布式溫度采集傳感器1，智能模糊控制裝置3，富氧設備4，報警系統7 ；具體分布式溫度采集傳感器1數量根據鍋爐爐膛2結構作相應調整；各溫分布式溫度采集傳感器1監控對應溫區溫度實時變化；所述智能模糊控制裝置3 與所述分布式溫度采集傳感器1、所述富氧設備4連接，所述智能模糊控制裝置3根據所述溫度采集傳感器1采集到的溫度數據，控制所述富氧設備4的運行；所述富氧設備4與所述鍋爐爐膛2連接給爐膛提供富氧空氣。富氧設備包括風機4-1、膜裝置4-2和真空泵4-3，所述智能模糊控制裝置3與所述風機4-1和所述真空泵4-3連接；所述風機4-1 一端與大氣連接，另一端與所述膜裝置 4-2的進口連接，將空氣輸入到所述膜裝置4-2中進行過濾提純，所述膜裝置4-2的出口與所述真空泵4-3連接，將富氧空氣通過所述真空泵4-3傳輸到鍋爐爐膛2中。所述富氧設備4與所述鍋爐爐膛2之間依次設置有氣水分離系統5和預熱系統6。所述報警系統7分別與所述風機4-1、真空泵4-3、氣水分離系統5和智能模糊控制裝置3連接。如上所述，盡管參照特定的優選實施例已經表示和表述了本發明，但其不得解釋為對本發明自身的限制。在不脫離所附權利要求定義的本發明的精神和范圍前提下，可對其在形式上和細節上作出各種變化。
權利要求
1.一種通過溫度場監測控制富氧與復合燃燒的方法，包括如下步驟(1)在鍋爐爐膛中按鍋爐防結焦要求分布設置多個溫度采集傳感器，通過分布的溫度采集傳感器采集鍋爐爐膛中的實時溫度場；(2 )在智能模糊控制裝置中設置分布結焦溫度的實驗數據，將分布溫度采集傳感器采集到的實時溫度并行傳輸到智能模糊控制裝置中，與智能模糊控制裝置中預設的離散實驗數據進行比較，驗證最佳風燃比；(3)智能模糊控制裝置根據驗證性結果，控制富氧設備的風機與壓縮機以調整氧量、濃度等運行參數，從而控制富氧燃燒下的風/燃比。
2.一種通過分布溫度場監測控制富氧與復合燃燒的裝置，其特征在于包括鍋爐爐膛 (2)，設置在所述鍋爐爐膛(2)中的分布式溫度采集傳感器(1)，智能模糊控制裝置(3)，富氧設備(4);所述智能模糊控制裝置(3)與所述分布式溫度采集傳感器(1)、所述富氧設備(4)連接，所述智能模糊控制裝置(3)根據所述溫度采集傳感器(1)采集到的溫度數據，控制所述富氧設備(4)的運行；所述富氧設備(4)與所述鍋爐爐膛(2)連接給爐膛提供富氧空氣。
3.根據權利要求2所述的通過分布溫度場監測控制富氧與復合燃燒的裝置，其特征在于富氧設備包括風機(4-1)、膜裝置(4-2 )和真空泵(4-3 )，所述智能模糊控制裝置(3 )與所述風機(4-1)和所述真空泵(4-3)連接；所述風機(4-1) 一端與大氣連接，另一端與所述膜裝置(4-2)的進口連接，將空氣輸入到所述膜裝置(4-2)中進行過濾提純，所述膜裝置 (4-2 )的出口與所述真空泵(4-3 )連接，將富氧空氣通過所述真空泵(4-3 )傳輸到鍋爐爐膛 (2)中。
4.根據權利要求2所述的通過溫度場監測控制富氧與復合燃燒的裝置，其特征在于 所述富氧設備(4)與所述鍋爐爐膛(2)之間依次設置有氣水分離系統(5)和預熱系統(6)。
5.根據權利要求2、3或4所述的通過溫度場監測控制富氧與復合燃燒的裝置，其特征在于還包括報警系統(7)，分別與所述風機(4-1)、真空泵(4-3)、氣水分離系統(5)和智能模糊控制裝置(3)連接。
全文摘要
本發明公開一種通過分布溫度場監測控制富氧與復合燃燒的方法，包括如下步驟(1)在鍋爐爐膛中設置多個溫度采集傳感器，通過分布的溫度采集傳感器采集鍋爐爐膛中的實時溫度場；(2)在智能模糊控制裝置中設置分布結焦溫度的實驗數據，將分布溫度采集傳感器采集到的實時溫度并行傳輸到智能模糊控制裝置中，與智能模糊控制裝置中預設的離散實驗數據進行比較，驗證最佳風燃比；(3)智能模糊控制裝置根據驗證性結果，控制富氧設備的風機與壓縮機以調整氧量、濃度等運行參數，從而控制富氧燃燒下的風/燃比。本發明方法和裝置能夠精確監測溫度場變化并反饋給智能模糊控制裝置，控制富氧設備的供氧量和濃度，防止嚴重結焦產生危害鍋爐生產和安全。
文檔編號F23N1/02GK102444909SQ201110360039
公開日2012年5月9日 申請日期2011年11月15日 優先權日2011年11月15日
發明者章國燦 申請人:江蘇碳標新能源科技有限公司