[发明专利]一种深度余热回收智能调控装置及方法

说明书

本发明公开了一种深度余热回收智能调控装置及方法，该装置包括数据采集模块、数据处理模块、数据分析模块、信息效益评价模块及数据同步分发模块，数据采集模块用于采集余热回收系统中各设备运行数据；数据处理模块用于根据各设备运行数据，计算锅炉输出负荷、热泵机组的热回收热量和输出热量；数据分析模块用于对给定时间段内记录的数据进行映射分析，形成锅炉负荷‑回水温度曲线和COP‑回水温度曲线；信息效益评价模块用于根据热泵能效最优区间，给定热泵机组控制参数，结合当前锅炉输出负荷值及预设评价机制，得到系统有效收益率，通过经济性核算对比，给定蒸发温度及冷凝温度控制值；数据同步分发模块用于输出给定的蒸发温度及冷凝温度控制值。

技术领域

本发明涉及余热回收技术领域，特别地涉及一种深度余热回收智能调控装置及方法。

背景技术

天然气燃烧后排烟温度约100到200摄氏度，通过显热回收后温度依然在60摄氏度左右，而低温排烟是能源利用效率进一步提升的关键影响因素之一。在排烟过程中增设一套烟气余热回收系统能够有效降低锅炉排烟温度，减少白雾生成并利用其热量，从而显著提高锅炉效率。

近些年，基于热泵技术的烟气深度余热回收在工程中的应用越来越多。由于获得了较为理想的低温冷源使得60℃以下的低温烟气热能再回收利用成为现实。但是由于热泵系统与取热设备之间的动态匹配性，使得基于热泵的烟气余热回收系统调试面临新的问题。压缩式热泵运行负荷直接影响取热设备的换热量。随着热泵负荷的增加，回收热量与电量消耗并非等值增长。一般通过控制蒸发器或者冷凝器出水温度用于控制输入功率，但又不仅仅取决于以上参数，进水温度提高或者降低时对输入功率的影响也非常大且存在非线性影响乃至受到锅炉负荷、进出烟温、环境温度的影响。因此仅靠人工调节热泵机组的出水温度和运行流量无法使得系统获得精准控制，影响系统回收热效率。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种深度余热回收智能调控装置及方法，能够在不同锅炉负荷下及时调整热泵的运行控制参数，使得系统实时运行效率达到最高值，从而提高系统整体回收热效率，达到进一步节能的目的。

本发明一方面提供一种深度余热回收智能调控装置，该装置包括：数据采集模块，用于采集余热回收系统中各设备运行数据；数据处理模块，用于接收数据采集模块采集到的各设备运行数据，根据各设备运行数据，计算锅炉输出负荷、热泵机组的热回收热量和输出热量；数据分析模块，用于记录多时间段内数据采集模组采集到的各设备运行数据以及数据处理模块计算得到的锅炉输出负荷、热泵机组的热回收热量和输出热量数据，并对给定时间段内记录的数据进行映射分析，形成锅炉负荷-回水温度曲线和COP-回水温度曲线；信息效益评价模块，用于基于锅炉负荷-回水温度曲线和COP-回水温度曲线，根据热泵能效最优区间，给定热泵机组控制参数，结合当前锅炉输出负荷值及预设评价机制，得到系统有效收益率，通过经济性核算对比，给定合适的蒸发温度及冷凝温度控制值；数据同步分发模块，用于输出给定的蒸发温度及冷凝温度控制值。

进一步的，所述各设备运行数据包括但不局限于锅炉供回水温度、锅炉供回水压力、锅炉循环流量、蒸发器供水温度、蒸发器回水温度、冷凝器供水温度、冷凝器回水温度、蒸发器循环流量、冷凝器循环流量及热泵机组耗电量。

进一步的，所述数据处理模块计算锅炉输出负荷的方法为：根据采集到的锅炉循环流量和锅炉供回水温度，计算锅炉输出负荷。

进一步的，所述数据处理模块计算热泵机组的热回收热量和输出热量的方法为：根据采集到的热泵机组中蒸发器供水温度、蒸发器回水温度、冷凝器供水温度、冷凝器回水温度以及蒸发器循环流量和冷凝器循环流量，计算热泵机组的热回收热量和热泵机组的输出热量。

进一步的，所述数据分析模块形成锅炉负荷-回水温度曲线的方法为：获取一段时间内采集到的锅炉回水温度数据以及计算得到的对应的锅炉输出负荷数据；将一段时间内采集到的锅炉回水温度和计算得到的对应的锅炉输出负荷在二维坐标上进行拟合，得到锅炉负荷-回水温度曲线。