锅炉远程监测与处置系统研究

发布时间：2020-08-23 20:32

【摘要】：随着社会经济发展的加快,对能源的需求不断增大,能源消费的缺口也不断扩大,节能减排成为缓解能源危机的重要途径之一。工业锅炉是重要的热能动力设备,提高其运行效率对于节能降耗具有重要的意义。我国工业锅炉数量庞大,使用面广,平均容量小,且以燃煤为主,分布在各行各业,各个地区,难以集中治理,机械化和自动化程度低,大部分需要司炉人员手动操作,管理人员和司炉人员素质不高,对于锅炉的运行管理比较困难,导致锅炉热效率低下。针对此情况,本论文提出构建面向各类工业锅炉的远程监测与处置系统,实现对锅炉运行动态实时监测的设想。首先,研究锅炉远程监测与处置系统构架及工作流程。根据锅炉运行工况所必须提取的参数信号,对传感器进行选型及安装,并对系统检测传感器进行了验证性考察,采用经过检定合格的相应仪表与系统检测用传感器,在同时、同等条件下对各参数进行测定,并对结果进行比对,结果表明,该系统检测传感器的准确性及数据采集的可靠性,可以满足锅炉运行参数的可靠采集。在分析锅炉数据采集需求基础上,采用工业级微处理器,研制了通用型数据采集装置,采集由传感器检测的模拟信号、由锅炉主控制柜内提取的开关信号和由网络摄像头采集的视频信号,进行汇总、编码以及数据传输,具有很强的通用性。其次,针对远程监测与处置系统设计了专业平台软件。通过传感器和数据采集装置对锅炉的温度、压力、氧量、水质硬度等参数进行实时监测和数据采集、存储,经由网络系统传输到远程监测中心,通过该平台软件进行综合处理,从而实现对锅炉运行信息的实时显示、数据分析和反馈调控,基于运行数据状况和专家系统的分析,监控中心采用现代通讯手段实现锅炉的远程控制。最后,对整个远程监测与处置系统进行了全面调试,通过对采集数据进行分析和模拟,系统模拟趋势与现场实测数据趋势一致,表明系统的实时数据分析功能完全符合锅炉的实际运行工况,具备有效进行操作指导的功能。选取具有代表性的两台锅炉,分别对它们在节能调整前的原始运行工况下运行数据进行测试,通过系统分析后提出调整措施,对锅炉进行运行调整,即改进锅炉实际运行控制条件及改善运行管理方法,再对节能调整后的调整运行工况下的运行数据进行测试,前后数据进行对比。结果表明,该系统真正具备节能效果,特别是燃煤锅炉节能效果明显。研究结果表明,该远程监测与处置系统能有效地对锅炉进行运行监管,及时发现运行安全问题,消除安全隐患,并能实现锅炉远程运行管理,及时调整运行参数,提高了锅炉的热效率,保障锅炉实现安全、节能运行。同时,通过扩展锅炉数量,有望建立地区覆盖性的锅炉远程监测中心,形成各个层面的信息共享,实现对在用锅炉真正意义上的安全与节能动态监管,为锅炉安全节能监管和政策制定提供可靠依据。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TK227
【图文】：

总量,能源消费,绪论,一次能源消费

浙江大学硕士学位论文逦绪论逡逑１绪论逡逑１．１引言逡逑随着经济社会发展的加快，我国能源需求不断增加，能源消费呈上涨趋势（如图１．１）。逡逑由图可见，２０１６年我国一次能源生产总量为３４．６亿吨标准煤，消费总量为４３．６亿吨标准煤，逡逑同比上升１０．９％和２０．９％，同期一次能源消费缺口显著加大尽菅我国能源生产保持持续逡逑增长，但仍然远远落后于能源消费的增长速度，只能依靠能源进口来解决我国能源的供需矛逡逑盾。由图１．２可知，２０１６年我国一次能源消费总量约占世界的２３％％已远远超过美国，变逡逑成世界第一大能源消费国。逡逑

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工业锅炉年用煤达７．２亿吨标准煤［３］。因此，提高我国的高耗能设备，特别是锅炉逡逑等使用比较广泛的高耗能特种设备的运行效率对于节能降耗具有重要意义。逡逑目前，我国在用锅炉总量（图１．３）邋［４＂１Ｇ】已经从２０１３年的６４．１２万台［７］减少到２０１６年的逡逑５３．４４万台＿，但截至２０１５年，在用燃煤工业锅炉仍有约４６．４０万台［１１］，占锅炉总数的８０％。逡逑工业锅炉是把热能转化为生产生活所需能量的设备，主要可分为层燃锅炉、循环流化床锅炉、逡逑燃油（气）锅炉、垃圾焚烧锅炉以及水煤浆锅炉。发达国家燃煤工业锅炉平均热效率为８０％？逡逑８２％，国内燃油、燃气工业锅炉的实际热效率平均在８０％？８５％，接近国际水平，而燃煤工逡逑业锅炉仅为６５％左右［１２，１３］。逡逑６６邋｜逡逑６４逦６３．５３逦６４邋１２逦６３邋８９逡逑｜＿＿ｈ｜逡逑２０１１逦２０１２逦２０１３逦２０１４逦２０１５逦２０１６／年逡逑图１．３邋２０１１？２０１６年我国在用锅炉总量逡逑工业锅炉的使用范围广，平均容量小，且以燃煤为主，分布在各行各业、各个地区，难逡逑以统一管理，机械化和自动化程度较低，大部分需要司炉人员手动操作，对于锅炉的运行管逡逑理比较困难。对比工业发达国家，我国安全形势严峻，锅炉事故率较高，重特大事故经常有逡逑发生。２０１１？２０１６年我国在用锅炉事故发生数量［４４（）］（如图１．４所示）

【参考文献】