【摘要】：隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的加快,對能源的需求不斷增大,能源消費的缺口也不斷擴(kuò)大,節(jié)能減排成為緩解能源危機(jī)的重要途徑之一。工業(yè)鍋爐是重要的熱能動力設(shè)備,提高其運(yùn)行效率對于節(jié)能降耗具有重要的意義。我國工業(yè)鍋爐數(shù)量龐大,使用面廣,平均容量小,且以燃煤為主,分布在各行各業(yè),各個地區(qū),難以集中治理,機(jī)械化和自動化程度低,大部分需要司爐人員手動操作,管理人員和司爐人員素質(zhì)不高,對于鍋爐的運(yùn)行管理比較困難,導(dǎo)致鍋爐熱效率低下。針對此情況,本論文提出構(gòu)建面向各類工業(yè)鍋爐的遠(yuǎn)程監(jiān)測與處置系統(tǒng),實現(xiàn)對鍋爐運(yùn)行動態(tài)實時監(jiān)測的設(shè)想。首先,研究鍋爐遠(yuǎn)程監(jiān)測與處置系統(tǒng)構(gòu)架及工作流程。根據(jù)鍋爐運(yùn)行工況所必須提取的參數(shù)信號,對傳感器進(jìn)行選型及安裝,并對系統(tǒng)檢測傳感器進(jìn)行了驗證性考察,采用經(jīng)過檢定合格的相應(yīng)儀表與系統(tǒng)檢測用傳感器,在同時、同等條件下對各參數(shù)進(jìn)行測定,并對結(jié)果進(jìn)行比對,結(jié)果表明,該系統(tǒng)檢測傳感器的準(zhǔn)確性及數(shù)據(jù)采集的可靠性,可以滿足鍋爐運(yùn)行參數(shù)的可靠采集。在分析鍋爐數(shù)據(jù)采集需求基礎(chǔ)上,采用工業(yè)級微處理器,研制了通用型數(shù)據(jù)采集裝置,采集由傳感器檢測的模擬信號、由鍋爐主控制柜內(nèi)提取的開關(guān)信號和由網(wǎng)絡(luò)攝像頭采集的視頻信號,進(jìn)行匯總、編碼以及數(shù)據(jù)傳輸,具有很強(qiáng)的通用性。其次,針對遠(yuǎn)程監(jiān)測與處置系統(tǒng)設(shè)計了專業(yè)平臺軟件。通過傳感器和數(shù)據(jù)采集裝置對鍋爐的溫度、壓力、氧量、水質(zhì)硬度等參數(shù)進(jìn)行實時監(jiān)測和數(shù)據(jù)采集、存儲,經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程監(jiān)測中心,通過該平臺軟件進(jìn)行綜合處理,從而實現(xiàn)對鍋爐運(yùn)行信息的實時顯示、數(shù)據(jù)分析和反饋調(diào)控,基于運(yùn)行數(shù)據(jù)狀況和專家系統(tǒng)的分析,監(jiān)控中心采用現(xiàn)代通訊手段實現(xiàn)鍋爐的遠(yuǎn)程控制。最后,對整個遠(yuǎn)程監(jiān)測與處置系統(tǒng)進(jìn)行了全面調(diào)試,通過對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和模擬,系統(tǒng)模擬趨勢與現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)趨勢一致,表明系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)分析功能完全符合鍋爐的實際運(yùn)行工況,具備有效進(jìn)行操作指導(dǎo)的功能。選取具有代表性的兩臺鍋爐,分別對它們在節(jié)能調(diào)整前的原始運(yùn)行工況下運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行測試,通過系統(tǒng)分析后提出調(diào)整措施,對鍋爐進(jìn)行運(yùn)行調(diào)整,即改進(jìn)鍋爐實際運(yùn)行控制條件及改善運(yùn)行管理方法,再對節(jié)能調(diào)整后的調(diào)整運(yùn)行工況下的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行測試,前后數(shù)據(jù)進(jìn)行對比。結(jié)果表明,該系統(tǒng)真正具備節(jié)能效果,特別是燃煤鍋爐節(jié)能效果明顯。研究結(jié)果表明,該遠(yuǎn)程監(jiān)測與處置系統(tǒng)能有效地對鍋爐進(jìn)行運(yùn)行監(jiān)管,及時發(fā)現(xiàn)運(yùn)行安全問題,消除安全隱患,并能實現(xiàn)鍋爐遠(yuǎn)程運(yùn)行管理,及時調(diào)整運(yùn)行參數(shù),提高了鍋爐的熱效率,保障鍋爐實現(xiàn)安全、節(jié)能運(yùn)行。同時,通過擴(kuò)展鍋爐數(shù)量,有望建立地區(qū)覆蓋性的鍋爐遠(yuǎn)程監(jiān)測中心,形成各個層面的信息共享,實現(xiàn)對在用鍋爐真正意義上的安全與節(jié)能動態(tài)監(jiān)管,為鍋爐安全節(jié)能監(jiān)管和政策制定提供可靠依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TK227
【圖文】：

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文邐緒論逡逑１緒論逡逑１．１引言逡逑隨著經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的加快，我國能源需求不斷增加，能源消費呈上漲趨勢（如圖１．１）。逡逑由圖可見，２０１６年我國一次能源生產(chǎn)總量為３４．６億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，消費總量為４３．６億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，逡逑同比上升１０．９％和２０．９％，同期一次能源消費缺口顯著加大盡菅我國能源生產(chǎn)保持持續(xù)逡逑增長，但仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于能源消費的增長速度，只能依靠能源進(jìn)口來解決我國能源的供需矛逡逑盾。由圖１．２可知，２０１６年我國一次能源消費總量約占世界的２３％％已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過美國，變逡逑成世界第一大能源消費國。逡逑

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文邐緒論逡逑１緒論逡逑１．１引言逡逑隨著經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的加快，我國能源需求不斷增加，能源消費呈上漲趨勢（如圖１．１）。逡逑由圖可見，２０１６年我國一次能源生產(chǎn)總量為３４．６億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，消費總量為４３．６億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，逡逑同比上升１０．９％和２０．９％，同期一次能源消費缺口顯著加大盡菅我國能源生產(chǎn)保持持續(xù)逡逑增長，但仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于能源消費的增長速度，只能依靠能源進(jìn)口來解決我國能源的供需矛逡逑盾。由圖１．２可知，２０１６年我國一次能源消費總量約占世界的２３％％已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過美國，變逡逑成世界第一大能源消費國。逡逑

工業(yè)鍋爐年用煤達(dá)７．２億噸標(biāo)準(zhǔn)煤［３］。因此，提高我國的高耗能設(shè)備，特別是鍋爐逡逑等使用比較廣泛的高耗能特種設(shè)備的運(yùn)行效率對于節(jié)能降耗具有重要意義。逡逑目前，我國在用鍋爐總量（圖１．３）邋［４＂１Ｇ】已經(jīng)從２０１３年的６４．１２萬臺［７］減少到２０１６年的逡逑５３．４４萬臺＿，但截至２０１５年，在用燃煤工業(yè)鍋爐仍有約４６．４０萬臺［１１］，占鍋爐總數(shù)的８０％。逡逑工業(yè)鍋爐是把熱能轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)生活所需能量的設(shè)備，主要可分為層燃鍋爐、循環(huán)流化床鍋爐、逡逑燃油（氣）鍋爐、垃圾焚燒鍋爐以及水煤漿鍋爐。發(fā)達(dá)國家燃煤工業(yè)鍋爐平均熱效率為８０％？逡逑８２％，國內(nèi)燃油、燃?xì)夤I(yè)鍋爐的實際熱效率平均在８０％？８５％，接近國際水平，而燃煤工逡逑業(yè)鍋爐僅為６５％左右［１２，１３］。逡逑６６邋｜逡逑６４邐６３．５３邐６４邋１２邐６３邋８９逡逑｜＿＿ｈ｜逡逑２０１１邐２０１２邐２０１３邐２０１４邐２０１５邐２０１６／年逡逑圖１．３邋２０１１？２０１６年我國在用鍋爐總量逡逑工業(yè)鍋爐的使用范圍廣，平均容量小，且以燃煤為主，分布在各行各業(yè)、各個地區(qū)，難逡逑以統(tǒng)一管理，機(jī)械化和自動化程度較低，大部分需要司爐人員手動操作，對于鍋爐的運(yùn)行管逡逑理比較困難。對比工業(yè)發(fā)達(dá)國家，我國安全形勢嚴(yán)峻，鍋爐事故率較高，重特大事故經(jīng)常有逡逑發(fā)生。２０１１？２０１６年我國在用鍋爐事故發(fā)生數(shù)量［４４（）］（如圖１．４所示）

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2801988