一种锅炉烟气的余热回收系统、方法、终端及存储介质与流程
本技术涉及锅炉环保改造,尤其是涉及一种锅炉烟气的余热回收系统、方法、终端及存储介质。
背景技术:
1、锅炉是工业生产和能源转换中的重要设备,其排烟温度通常较高,烟气中蕴含着大量可回收的余热。若将这部分热量直接排放,会造成显著的能源浪费。因此,如何高效回收锅炉烟气的余热,对于提升能源利用效率、降低运行成本具有重要的现实意义。
2、在相关技术中,锅炉烟气余热回收的常见做法是在尾部烟道布置空气预热器或省煤器等换热装置。利用烟气余热对进入炉膛的助燃空气进行单级加热,或者对锅炉给水进行预热,以此降低排烟温度并回收部分热量。
3、针对上述中的相关技术,申请人认为烟气余热的回收利用不够充分,限制了系统整体热效率的进一步提升。
技术实现思路
1、为了提高锅炉整体热效率,本技术提供一种锅炉烟气的余热回收系统、方法、终端及存储介质。
2、第一方面,本技术提供一种锅炉烟气的余热回收系统,采用如下的技术方案:
3、一种锅炉烟气的余热回收系统,包括余热回收模块、暖风机模块、除盐水热交换模块和补水增压模块;
4、所述余热回收模块,用于通过锅炉烟气的热量对除盐水进行加热,并将除盐水输送至所述暖风机模块和所述除盐水热交换模块中;
5、所述暖风机模块,用于使用除盐水对进入至暖风机的一次风和二次风进行加热;
6、所述除盐水热交换模块,用于使用除盐水对补充水进行加热;
7、所述补水增压模块,用于向所述余热回收系统中添加所述补充水,并调整所述余热回收系统内除盐水的压力。
8、通过采用上述技术方案,通过余热回收模块将锅炉烟气余热用于加热除盐水,并分别供给暖风机模块和除盐水热交换模块,实现了烟气余热的梯级利用;同时补水增压模块可补充除盐水并调节系统压力,保证循环稳定。该系统有效回收烟气废热,降低排烟温度,提高锅炉整体热效率。
9、第二方面,本技术提供一种锅炉烟气的余热回收方法,采用如下的技术方案:
10、一种锅炉烟气的余热回收方法,包括:
11、获取所述余热回收模块输出的除盐水的温度,得到实时温度;
12、获取所述暖风机模块的第一目标温度;
13、根据所述实时温度和所述第一目标温度的差值,生成第一目标流量;
14、按照所述第一目标流量,调整所述暖风机模块的运行状态;
15、获取所述除盐水热交换模块的第二目标温度;
16、根据所述实时温度和所述第二目标温度,生成第二目标流量;
17、按照所述第二目标流量,调整所述除盐水热交换模块的运行状态。
18、通过采用上述技术方案,根据除盐水实时温度与暖风机模块、除盐水热交换模块目标温度的差值,分别生成目标流量并调整运行状态,实现了对加热过程的动态闭环控制。该方法能够适应工况波动,精确匹配各用热设备的热量需求,避免过量供热造成的能源浪费,提升余热回收效率。
19、可选的,所述暖风机模块包括一次风暖风机和二次风暖风机;
20、所述根据所述实时温度和所述第一目标温度的差值,生成第一目标流量,包括:
21、获取所述一次风暖风机对应的第一出风流量和所述二次风暖风机对应的第二出风流量;
22、获取所述一次风暖风机入口的一次风实时温度与所述二次风暖风机入口的二次风实时温度;
23、根据所述第一出风流量、所述一次风实时温度与所述第一目标温度的差值,生成所述一次风暖风机所需的第一需求热量;
24、根据所述第二出风流量、所述二次风实时温度与所述第一目标温度的差值,生成所述二次风暖风机所需的第二需求热量;
25、根据所述第一需求热量和所述第二需求热量之和,生成总需求热量;
26、根据所述总需求热量和所述实时温度,生成所述第一目标流量。
27、通过采用上述技术方案,通过分别获取一次风暖风机和二次风暖风机的出风流量及入口风温,独立计算各自的需求热量,再汇总生成第一目标流量,充分考虑了一次风和二次风在风量和温度上的差异,使得总除盐水流量计算更为精确,避免因统一估算导致的换热不足或过剩,提升了风温控制的基础准确性。
28、可选的,根据所述第一需求热量、所述实时温度以及所述一次风暖风机的换热效率系数,生成所述一次风暖风机的第一分配流量;
29、根据所述第二需求热量、所述实时温度以及所述二次风暖风机的换热效率系数,生成所述二次风暖风机的第二分配流量;
30、控制所述一次风暖风机的除盐水的入口调节阀,使流经所述一次风暖风机的除盐水实际流量等于所述第一分配流量;
31、控制所述二次风暖风机的除盐水的入口调节阀,使流经所述二次风暖风机的除盐水实际流量等于所述第二分配流量;
32、其中,所述第一分配流量与所述第二分配流量之和等于所述第一目标流量。
33、通过采用上述技术方案,基于各暖风机的需求热量、实时温度及换热效率系数,生成各自的分配流量并独立控制入口调节阀,实现了解耦分配,且分配流量之和与总目标流量一致。该方案确保一次风和二次风均能获得所需精准热量,提高出口风温的稳定性和均匀性,进而保障锅炉燃烧效率。
34、可选的,获取所述暖风机模块中除盐水管路的最大允许总流量;
35、当所述第一目标流量大于所述最大允许总流量时,设定实际可用总流量等于所述最大允许总流量;
36、获取所述一次风暖风机的第一优先级和所述二次风暖风机的第二优先级;
37、根据所述实际可用总流量、所述第一优先级和所述第二优先级,对所述第一分配流量和所述第二分配流量进行重新分配;
38、其中,重新分配后的所述第一分配流量与所述第二分配流量之和等于所述最大允许总流量。
39、通过采用上述技术方案,当第一目标流量超出管路最大允许值时,设定实际可用总流量为该限值,并依据预设优先级重新分配流量,分配后总流量不超限。该方案在管路能力受限时,优先保障高优先级暖风机运行,防止系统超压或泵过载,增强了系统在极端工况下的鲁棒性和安全性。
40、可选的,获取所述一次风暖风机中除盐水的第一实时压力;
41、根据所述实时温度和所述第一实时压力,确定所述除盐水在所述一次风暖风机内的第一当前汽化裕度;
42、获取所述一次风暖风机允许的第一最低出口风温;
43、根据所述第一当前汽化裕度、所述第一最低出口风温和所述第一出风流量,计算得到所述第一最低安全流量,其中,所述第一最低安全流量为同时满足除盐水侧不汽化和空气侧不低于所述第一最低出口风温的最小除盐水流量;
44、获取所述二次风暖风机中除盐水的第二实时压力;
45、根据所述实时温度和所述第二实时压力,确定所述除盐水在所述二次风暖风机内的第二当前汽化裕度;
46、获取所述二次风暖风机允许的第二最低出口风温;
47、根据所述第二当前汽化裕度、所述第二最低出口风温和所述第二出风流量,计算得到所述第二最低安全流量;
48、判断所述实际可用总流量是否大于或等于所述第一最低安全流量与所述第二最低安全流量之和;
49、若是,则在满足所述第一最低安全流量和所述第二最低安全流量约束的前提下,根据所述第一优先级和所述第二优先级对剩余可用流量进行分配;
50、若否,则生成预警信号。
51、通过采用上述技术方案,通过实时监测除盐水压力和温度确定汽化裕度,结合允许的最低出口风温,计算出各暖风机的最低安全流量,并在分配时作为硬约束;若总可用流量无法满足各安全流量之和则预警。该方案防止了因流量过低导致的管内汽化或风温过低,消除了安全隐患,显著提升了运行可靠性。
52、可选的,获取进入所述除盐水热交换模块的补充水的实时入口温度;
53、获取所述补充水的实时补充水流量;
54、根据所述实时入口温度与所述第二目标温度的差值,计算单位质量的补充水加热至所述第二目标温度所需的单位吸热量;
55、根据所述单位吸热量和所述实时补充水流量,确定所述补充水达到所述第二目标温度所需的总吸热量;
56、根据所述总吸热量、所述实时温度以及所述除盐水热交换模块的换热效率系数,生成所述第二目标流量。
57、通过采用上述技术方案,生成第二目标流量时,引入补充水的实时入口温度和补水流量,计算出将补充水加热至目标温度所需的总吸热量,再结合除盐水实时温度和换热效率系数得出流量。该方法克服了补水侧工况变化的影响,提高了补充水加热的精确性,保证后续用水温度达标,避免能源浪费。
58、可选的,获取流经所述除盐水热交换模块的除盐水的实时流量和除盐水进出口温差;
59、根据所述除盐水的实时流量和所述除盐水进出口温差,确定所述除盐水在所述除盐水热交换模块中的实际放热量;
60、获取所述补充水在所述除盐水热交换模块中的实际进出口温差;
61、根据所述实时补充水流量和所述补充水的实际进出口温差,确定所述补充水在所述除盐水热交换模块中的实际吸热量;
62、根据所述实际放热量与所述实际吸热量的比值,确定所述除盐水热交换模块的当前实际换热效率;
63、采用所述当前实际换热效率,对所述除盐水热交换模块的换热效率系数进行修正。
64、通过采用上述技术方案,通过监测除盐水侧进出口温差与流量,以及补充水侧进出口温差,计算实际换热效率并动态修正控制所用的换热效率系数。该方案使模型能自动适应换热面性能变化,长期维持补充水加热控制精度,延缓因结垢等因素导致的效率下降,延长系统高效运行寿命。
65、第三方面,本技术提供一种智能终端,采用如下的技术方案:
66、一种智能终端,包括存储器和处理器,存储器上存储有能够被处理器加载并执行上述中任一种所述的方法的计算机程序。
67、第四方面,本技术提供提供一种计算机存储介质,能够存储相应的程序,具有便于实现提高锅炉整体热效率的特点,采用如下的技术方案:
68、一种计算机可读存储介质,存储有能够被处理器加载并执行上述任一种锅炉烟气的余热回收方法的计算机程序。
69、通过余热回收模块将锅炉烟气余热用于加热除盐水,并分别供给暖风机模块和除盐水热交换模块,实现了烟气余热的梯级利用;同时补水增压模块可补充除盐水并调节系统压力,保证循环稳定。该系统有效回收烟气废热,降低排烟温度,提高锅炉整体热效率;
70、根据除盐水实时温度与暖风机模块、除盐水热交换模块目标温度的差值,分别生成目标流量并调整运行状态,实现了对加热过程的动态闭环控制。该方法能够适应工况波动,精确匹配各用热设备的热量需求,避免过量供热造成的能源浪费,提升余热回收效率;
71、通过分别获取一次风暖风机和二次风暖风机的出风流量及入口风温,独立计算各自的需求热量,再汇总生成第一目标流量,充分考虑了一次风和二次风在风量和温度上的差异,使得总除盐水流量计算更为精确,避免因统一估算导致的换热不足或过剩,提升了风温控制的基础准确性。
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