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管式加热炉对流受热面积灰结垢在线监测与吹灰优化研究

作　者: 朱继红
导　师: 须文波
学　校: 江南大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 管式加热炉积灰监测吹灰优化洁净因子以PC为基础的控制系统
分类号: TK175
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 196次
引　用: 5次
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内容摘要

管式加热炉对流受热面的积灰、结垢是影响加热炉安全、高效运行的重要因素之一,而采用吹灰器吹灰是解决这一问题最常用最有效的方法。由于目前管式加热炉广泛采用的周期性吹灰方法具有很大的盲目性,因此本文从管式炉运行状态分析入手,以连续重整管式加热炉为研究对象,提出了一套适用于管式炉的受热面积灰、结垢在线监测方法,阐述了监测方法的基本原理,并在此基础上开发了一套积灰、结垢在线监测与吹灰优化系统。在分析研究总结现有的管式炉各类受热面的各种灰污监测技术和模型的基础上,基于管式炉运行过程中可测量的参数,结合管式加热炉对流受热面实际传热系数和理想传热系数理论计算模型,提出了包括管式炉对流受热面、余热锅炉和空气预热器在内的各受热面的在线监测模型,以洁净因子表征受热面灰污对管式炉受热面的影响。以对流受热面灰污的在线监测数据为依据,推导出了优化吹灰模型,根据蒸汽吹灰器消耗蒸汽能量损失成本、积灰能量损失成本和加热炉系统能量损失成本之和最小的原则,确定了最优吹灰时间间隔。在现有吹灰器研究和运行水平的基础上,建立了包括数据通讯模块、数据处理模块、灰污监测模块、吹灰优化模块和吹灰自动控制模块在内的管式加热炉灰污在线监测与吹灰优化系统。着重描述了PCBCS的软、硬件设计以及PCBCS与DCS之间基于Modbus协议的通讯实现。初步运行表明,该系统稳定、可靠,基本可以满足自动优化吹灰与监控的要求,对管式加热炉的优化吹灰与监控系统的改造具有较好的参考价值。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-7
第一章绪论  7-15
  1.1 概述  7-8
  1.2 管式加热炉管外积灰结垢的形成机理  8-11
  1.3 受热面积灰与结垢的危害  11-12
  1.4 积灰监测与吹灰优化的研究现状  12-14
  1.5 本文的主要研究内容  14-15
第二章基于DCS 数据的管式加热炉优化吹灰研究基础  15-23
  2.1 研究对象介绍  15-18
  2.2 积灰监控与吹灰优化系统的数据来源  18-20
  2.3 吹灰器与吹灰系统  20-23
第三章管式加热炉对流受热面积灰模型与积灰在线监测  23-36
  3.1 概述  23
  3.2 灰污表征方法  23-25
  3.3 监测对象被监测受热面的划分  25-26
  3.4 管式加热炉对流受热面的积灰在线监测模型  26-30
  3.5 空气预热器积灰在线监测模型  30-32
  3.6 余热锅炉对流受热面的积灰在线监测模型  32-33
  3.7 管式加热炉对流受热面洁净因子在线监测程序  33-36
第四章管式加热炉对流受热面吹灰优化模型  36-45
  4.1 概述  36
  4.2 吹灰优化基本概念和吹灰损失成本与积灰损失成本因素分析  36-37
  4.3 吹灰损失成本与积灰损失成本的计算  37-41
  4.4 吹灰成本最小最佳吹灰时间间隔的确定  41-43
  4.5 吹灰对管式加热炉综合热效率的影响  43-45
第五章对流受热面积灰结垢在线监测与优化吹灰系统的实现  45-59
  5.1 系统硬件设计  45-47
  5.2 系统软件设计  47-53
  5.3 数据通讯设计  53-56
  5.4 部分积灰监测与优化吹灰运行结果及分析  56-59
第六章总结和展望  59-61
参考文献  61-64
硕士期间发表的论文  64-65
致谢  65

管式加热炉对流受热面积灰结垢在线监测与吹灰优化研究

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