CN105928056A - 基于混水装置的锅炉群控系统 - Google Patents

Abstract

基于混水装置的锅炉群控系统属于群控系统技术领域，尤其涉及一种基于混水装置的锅炉群控系统。本发明提供一种节能、供暖效果好的基于混水装置的锅炉群控系统。本发明包括多个锅炉支路，其结构要点各锅炉支路的回水端均与回水管道相连，回水管道的进水端设置有水温传感器T₁和压力传感器P₁，各锅炉支路的供水端均与供水管道相连，供水管道的出水端设置有水温传感器T₂和压力传感器P₂；每条锅炉支路包括回水端混水器、流量计q₁、水温传感器T₃、锅炉、水温传感器T₄、供水端混水器和水温传感器T₇，回水端混水器的第一进水端与回水端第二三通第二端相连，回水端第二三通第一端为锅炉支路的回水端，回水端第二三通第三端通过调节阀与供水端混水器第二进水端相连，回水端混水器的第二进水端与加压泵q的出水端相连。

Description

基于混水装置的锅炉群控系统

技术领域

本发明属于群控系统技术领域，尤其涉及一种基于混水装置的锅炉群控系统。

背景技术

供热是北方寒冷地区冬季维护居民正常生活的必要社会服务和民生工程。随着生活水平的提高，人们已不满足最低生活温度保障，而要求达到舒适性和个性化服务。显然，这就对供热提出了更高的要求，即要求提高供热温度和供热时间。相对应的，能源的消耗也大大增加了。同时，由于我国房地产市场的迅猛发展，供热面积翻倍增长。这就对我国的能源消耗和环境污染带来空前的压力。随着全球气候日趋极端化，减少温室气体排放刻不容缓。这其中不仅需要能源革命，还需要不断创新节能技术。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提供一种节能、供暖效果好的基于混水装置的锅炉群控系统。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括多个锅炉支路，其结构要点各锅炉支路的回水端均与回水管道相连，回水管道的进水端设置有水温传感器T₁和压力传感器P₁，各锅炉支路的供水端均与供水管道相连，供水管道的出水端设置有水温传感器T₂和压力传感器P₂；每条锅炉支路包括回水端混水器、流量计q₁、水温传感器T₃、锅炉、水温传感器T₄、供水端混水器和水温传感器T₇，回水端混水器的第一进水端与回水端第二三通第二端相连，回水端第二三通第一端为锅炉支路的回水端，回水端第二三通第三端通过调节阀与供水端混水器第二进水端相连，回水端混水器的第二进水端与加压泵q的出水端相连；

回水端混水器的出水端与流量计q₁的进水端相连，流量计q₁的出水端与锅炉的进水端相连，锅炉的出水端与供水端第一三通第一端相连，供水端第一三通第二端与加压泵q的进水端相连；供水端第一三通第三端与供水端混水器第一进水端相连，供水端混水器的出水端为锅炉支路的供水端；

所述水温传感器T₄设置在锅炉的出水端与供水端第一三通第一端连接的管路上，水温传感器T₃设置在流量计q₁的出水端与锅炉的进水端连接的管路上，水温传感器T₇设置在锅炉支路的供水端；

还包括用户室内温度采集器和楼热表，温度采集器和楼热表的信号输出端口与单元路由器相连，单元路由器与楼控制器路由器相连，楼控制器路由器通过云端与锅炉房无线路由器交换数据，锅炉房无线路由器与锅炉房控制主机相连，锅炉房控制主机的信号输入端口与检测室外温度的温度传感器的信号输出端口相连；锅炉房控制主机的控制信号输出端口分别以与所述调节阀的控制信号输入端口、回水端混水器的控制信号输入端口、供水端混水器的控制信号输入端口、加压泵q的控制信号输入端口相连；锅炉房控制主机的检测信号输入端口分别与水温传感器T₁、压力传感器P₁、水温传感器T₂和压力传感器P₂、流量计q₁、水温传感器T₃、水温传感器T₄、水温传感器T₇的检测信号输出端口相连。

作为一种优选方案，本发明所述调节阀为电动调节阀，加压泵q为变频加压泵。

作为另一种优选方案，本发明所述供水端混水器出水端与供水端第二三通第一端相连，供水端第二三通第二端为锅炉支路的供水端，供水端第二三通第三端与烟气回收装置相连；

所述回水端第二三通第一端与回水端第一三通第二端相连,回水端第一三通第一端为锅炉支路的回水端,回水端第一三通第三端通过流量计q2与烟气回收装置相连；

供水端第二三通第三端与烟气回收装置连接的管路上设置有水温传感器T₆；供水端混水器出水端与供水端第二三通第一端连接的管路上设置有水温传感器T₅；流量计q2、水温传感器T₆、水温传感器T₅的检测信号输出端口与锅炉房控制主机的检测信号输入端口相连。

作为另一种优选方案，本发明所述锅炉支路为三条。

作为另一种优选方案，本发明所述回水管道与供水管道之间设置有旁路调节阀门Q_N+1；旁路调节阀门Q_N+1控制信号输入端口与锅炉房控制主机的控制信号输出端口相连。

作为另一种优选方案，本发明所述用户的楼供热管道设置有平衡阀。

作为另一种优选方案，本发明所述锅炉房控制主机对接收的大量用户温度信息进行处理，算出实时用户室温平均值；根据算出的用户平均室温和实时采集的室外温度计算系统热负荷；

锅炉房控制主机记录供热期间的室外温度、供水温度、回水温度和用户平均室温；建立不同室外温度、不同室温和供回水温度的对应表，作为供暖历史数据存储在内存中。

作为另一种优选方案，本发明所述室外温度、供水温度、回水温度和用户室温参数的采样周期为一小时；提取室外温度在不低于系统热水循环周期的连续时间内变化不超过2度的时间段对应的参数作为有效数据，存入气候补偿曲线表格内，形成供热系统不同室外温度的全覆盖，完成该系统气候补偿曲线的自建；在供热过程中如果多次采集到有效数据组，则需要与相同室外温度的数据组进行平均，不断对表中参数进行修正。

其次，本发明锅炉房控制主机的锅炉群控包括以下步骤：

一)确定供热负荷

1、根据室外温度确定供热负荷

$\mathrm{\η}=\frac{t_n-t_w}{t_n-t_{wL}}---\left(1\right)$

2、根据系统负荷要求确定工作锅炉台数；

根据气候补偿数据库或气候补偿曲线确定室外温度为t_w时的系统供水温度T₂，回水温度T₁；

在气候补偿数据库完善之前，也可以根据典型经验值用以下公式推算出供、回水温度：

$T_2=\frac{T_{gL}-T_{g0}}{t_{wL}}\×t_w+T_{g0}---\left(2\right)$

T₁＝T₂-Δt (3)

Δt＝η×Δt_max (4)

其中Δt_max为满负荷供回水温差；

二)工作锅炉支管路混水调节过程

1.开启选定的工作锅炉，先关闭所有锅炉混水调节阀，混水加压泵及系统旁通调节阀；计算工作锅炉支管路在混水调节前测温点7的水温T₇；按以下热平衡方程计算T₇:

$Q_{N+1}\×T_1+\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{Q}_i\×T_7+\underset{i=n+1}{\overset{N}{\Σ}}{Q}_i\×T_1=(Q_{N+1}+\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{Q}_i+\underset{i=n+1}{\overset{N}{\Σ}}{Q}_i)\×T_2---\left(5\right)$

其中N为锅炉台数，n为工作锅炉台数，Q_N+1为系统旁路流量；在小负荷情况下，通常需要开启系统旁路调节阀门；其流量Q_N+1可由下式计算：

$Q_{N+1}=\mathrm{\μ}\×A\×\sqrt{\frac{2(P_2-P_1)}{\mathrm{\ρ}}}---\left(6\right)$

其中，μ:流量系数，A:线性阀门开度，ρ:流体介质密度；

进一步需计算烟气回收前供水管道的水温T₅；

设烟气回收的效率为η_y，则可用以下热平衡方程计算出T₅：

C×Q₁×(T₇-T₁)＝(1+η_y)×C×q₁×(T₅-T₁) (7)

由于锅炉混水调节前T₄＝T₅，所以混水前锅炉供水温度达到T₅，即可满足系统负荷要求；

2.混水控制

T₄达标后，可在锅炉额定流量保持不变的前提下，同步开启并加大混水调节阀和加压泵；q₁减小，则加大加压泵频率，q₁增大，则加大调节阀开度，直到锅炉供水温度达到预定的值；在混水调节过程中，锅炉出水和回水温度将同时提高；在保证T₇不变的前提下，首先求T₆，由以下热平衡方程求得：

C×Q₁×(T₇-T₁)×η_y＝C×q₂×(T₆-T₁) (8)η_y表示热回收的效率

再求混水后的T₅，由以下热平衡方程求得：

Q₁×T₇＝q₂×T₆+q₁×T₅ (9)

由以下热平衡方程求得混水流量q：

q₁×T₅＝q×T₁+(q₁-q)×T₄ (10)

用以下热平衡方程求锅炉回水温度T₃：

q₁×T₃＝q×T₄+(Q₁-q-q₂)×T₁ (11)。

另外，本发明所述流量系数μ的具体标定过程如下：在旁路管道安装外夹式超声波流量计，在锅炉系统运行时使线性调节阀开启25％，稳定一段时间后记录流量计流量、P1、P2、水温参数，并计算流量系数；再依次选取调节阀开启50％、75％、100％重复上述过程，将所计算的流量系数平均即可。

本发明有益效果。

本发明提出一种多台锅炉组成的供热系统自动寻优控制技术，基于气候补偿节能技术，在满足系统供热需求条件下，采用最佳的工作锅炉组合，并使每一台工作锅炉通过混水调节处于最佳的工作参数，从而达到系统节能的最大化。

本发明通过室外温度传感器获取室外的气象参数对系统供水进行控制，利用混水器、加压泵的设备对锅炉进水温度、流量进行控制，在保障正常供暖需求基础上达到了节约能源的目的。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。本发明保护范围不仅局限于以下内容的表述。

图1是本发明系统结构图。

图2是本发明原理框图。

图3是本发明实施例图。

具体实施方式

一、系统构成

一)锅炉系统构成

1、参数及符号说明

T₁:系统回水温度，T₂:系统供水温度，T₃:锅炉回水温度，T₄:锅炉出水温度，T₅:混水点5的水温，T₆:烟气回收水温，T₇:混水点7的水温，T_l:炉温，T_y:烟温，t_w:室外温度，t_n:室内温度，C:水的比热容，q:锅炉混水流量，q₁:锅炉回水流量，q₂:烟气回收装置热水流量，Q₁:混水点7热水流量，Q_N+1:系统旁通管流量，P₁:系统回水压力，P₂:系统供水压力，t_wL:室外最低温度，T_gL:最低室外温度对应的供水温度，T_g0:室外0℃时的供水温度，流量计，混水器，水温传感器，电动调节阀，压力传感器，三通，n:工作锅炉台数，N:系统锅炉台数，η:系统负荷。

2、锅炉系统硬件构成

如图2所示，供热系统由N台锅炉组成。在系统回水管道上加装水温传感器T₁，压力传感器P₁。在系统供水管道上加装水温传感器T₂，压力传感器P₂。加装系统旁通管道及电动调节阀门。在每台锅炉的回水管上加装水温传感器T₃，流量计q₁，供水管处加装水温传感器T₄。在供水管水温传感器T₄外侧加装三通1，回水管流量计q₁外侧加装混水器1，用变频加压泵q联接三通1和混水器1，构成锅炉第一混水旁路。在供水管三通1外侧加装混水器2，在回水管混水器1外侧加装三通2，用电动调节阀联接三通2及混水器2，构成锅炉第二混水旁路。在混水器2外侧加装水温传感器T₅，T₅外侧加装三通3；在回水三通2外侧加装三通4，用烟气回收装置(属换热装置，对燃气锅炉推荐采用翅片管余热冷凝回收器，如北京某节能设备有限公司的产品，型号为YFHSQ-X,节能率5％-8％。)、流量计q₂、水温传感器T₆联接三通3及三通4，构成锅炉第三旁路。在三通3外侧加装水温传感器T₇。

二)控制系统构成

如图1所示，控制系统由用户温度采集系统，管网平衡监测系统，锅炉房自动控制系统及通讯网络系统组成。云端服务器是一个大的数据共享平台，它可以管理多个锅炉房供热系统。

用户温度采集系统由置入各户的温度采集器、楼热表及单元无线路由器组成，它们通过RS485总线连接，单元无线路由器汇总到楼控制器路由器，然后发送到云端。云端接收到供热区域各居民楼用户的温度和楼热量、流量等信息，再发送到锅炉房自动控制系统。楼供热管道上加装热表和平衡阀，用于调整管网平衡和供热量。

锅炉房控制系统完成如下工作：

1、通讯工作。它由无线路由器从云端服务器获得用户信息，再通过RS485总线输入控制主机。

2、数据处理工作。控制主机对接收的大量用户温度信息进行处理，算出实时用户室温平均值。

3、负荷计算工作。根据算出的用户平均室温和实时采集的室外温度计算系统热负荷。

4、气候补偿曲线建立工作。

开辟专门供热参数数据库，记录供热期间的室外温度、供水温度、回水温度和用户平均室温等信息。其中用户平均室温需由云端数据库采集各用户温度并进行平均后传送至锅炉房控制主机；建立不同室外温度、不同室温和供回水温度的对应表，并作为供暖历史数据存储在内存中。上述参数的采样周期为一小时。接下来计算机需对数据进行整理，考虑到供热系统的滞后性，需提取室外温度在连续时间内(不低于系统热水循环周期)变化不超过2度的时间段对应的参数作为有效数据，存入气候补偿曲线表格内，经过一段较长时间逐步形成一个供热系统不同室外温度的全覆盖，初步完成该系统气候补偿曲线的自建。在供热过程中如果多次采集到有效数据组，则需要与相同室外温度的数据组进行平均，不断对表中参数进行自动修正。

5、工作锅炉配置工作。

6、锅炉供水温度控制工作。

7、锅炉混水控制和寻优工作。

8、管网平衡和热表监测工作。

二、工作过程

一)确定供热负荷

1、根据室外温度确定供热负荷

$\mathrm{\η}=\frac{t_n-t_w}{t_n-t_{wL}}---\left(1\right)$

根据系统负荷要求确定工作锅炉台数。

2、根据气候补偿数据库或气候补偿曲线确定室外温度为t_w时的系统供水温度T₂，回水温度T₁。

在气候补偿数据库完善之前，也可以根据典型经验值用以下公式推算出供、回水温度：

$T_2=\frac{T_{gL}-T_{g0}}{t_{wL}}\×t_w+T_{g0}---\left(2\right)$

T₁＝T₂-Δt (3)

Δt＝η×Δt_max (4)

其中Δt_max为满负荷供回水温差。

二)工作锅炉支管路混水调节过程

1.开启选定的工作锅炉，先关闭所有锅炉混水调节阀，混水加压泵及系统旁通调节阀。计算工作锅炉支管路在混水调节前测温点7的水温T₇。按以下热平衡方程计算T₇:(见图2)

$Q_{N+1}\×T_1+\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{Q}_i\×T_7+\underset{i=n+1}{\overset{N}{\Σ}}{Q}_i\×T_1=(Q_{N+1}+\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{Q}_i+\underset{i=n+1}{\overset{N}{\Σ}}{Q}_i)\×T_2---\left(5\right)$

其中N为锅炉台数，n为工作锅炉台数，Q_N+1为系统旁路流量。在小负荷情况下，通常需要开启系统旁路调节阀门。其流量Q_N+1可由下式计算：

$Q_{N+1}=\mathrm{\μ}\×A\×\sqrt{\frac{2(P_2-P_1)}{\mathrm{\ρ}}}---\left(6\right)$

其中，μ:流量系数(需要现场标定,具体标定过程如下：在旁路管道安装外夹式超声波流量计，在锅炉系统运行时使线性调节阀开启25％，稳定一段时间后记录流量计流量、P1、P2、水温等参数，并计算流量系数；再依次选取调节阀开启50％、75％、100％等参数重复上述过程，将所计算的流量系数平均即可。)

A:线性阀门开度，ρ:流体介质密度。

进一步需计算烟气回收前供水管道的水温T₅。

设烟气回收的效率为η_y，则可用以下热平衡方程计算出T₅：

C×Q₁×(T₇-T₁)＝(1+η_y)×C×q₁×(T₅-T₁) (7)

由于锅炉混水调节前T₄＝T₅，所以混水前锅炉供水温度达到T₅，即可满足系统负荷要求。

2.混水控制

T₄达标后，可在锅炉额定流量保持不变的前提下，同步开启并加大混水调节阀和加压泵。q₁减小，则加大加压泵频率，q₁增大，则加大调节阀开度，直到锅炉供水温度达到我们预定的值。在混水调节过程中，锅炉出水和回水温度将同时提高。在保证T₇不变的前提下，T₄一般选择在90-95℃之间。

首先求T₆，由以下热平衡方程求得：

C×Q₁×(T₇-T₁)×η_y＝C×q₂×(T₆-T₁) (8)η_y表示热回收的效率

再求混水后的T₅，由以下热平衡方程求得：

Q₁×T₇＝q₂×T₆+q₁×T₅ (9)

由以下热平衡方程求得混水流量q：

q₁×T₅＝q×T₁+(q₁-q)×T₄ (10)

用以下热平衡方程求锅炉回水温度T₃：

q₁×T₃＝q×T₄+(Q₁-q-q₂)×T₁ (11)

实施例

如图3所示，某供热系统由3台型号相同的锅炉组成，两工一备。锅炉额定流量为180T/h。假设热回收的效率η_y＝6％，流量为q₂＝40T/h。

气候补偿数据库典型参数：冬季室外最低温度t_wL＝-30℃，对应系统供水温度T_gL＝55℃；供回水温差Δt_max＝12℃。室外温度为0℃时，对应供水温度T₂＝38℃，室内温度t_n＝22℃，那么此时系统回水温度T₁用以下算式求得：

系统负荷

0℃时供回水温差Δt＝η×Δt_max＝42.3％×12＝5℃

系统回水温度T₁＝T₂-Δt＝38-5＝33℃

根据供热负荷决定采用一台工作锅炉，一台锅炉承担的负荷为2×η＝2×42.3％＝84.6％；

去除烟气回收效率，锅炉的负荷为(100％-6％)×84.6％＝80％。

求锅炉混水前供水温度T₄

1)先根据热平衡方程(5)求T₇

打开系统旁通调节阀，使该支路流量达到Q₁＝180+40＝220T/h。

将已知数据代入方程(5)：

220×(53-33)＝1.06×180×(T₅-33)

T₅＝56℃

在混水之前T₄＝T₅＝56℃；

即锅炉混水调节前，需将锅炉出水控制在56℃。

混水控制：根据锅炉负荷情况80％，该台锅炉的混水控制设定出水温度T₄＝90℃。

按下列步骤进行混水计算：

求T₆:C×Q₁×(T₇-T₁)×η_y＝C×q₂×(T₆-T₁)

220×(53-33)×0.06＝40×(T₆-33)

T₆＝39.6℃

求T₅:Q₁×T₇＝q₂×T₆+q₁×T₅

220×53＝40×39.6+180×T₅

T₅＝56℃

由T₅处混水方程求q：q₁×T₅＝q×T₁+(q₁-q)×T₄

180×56＝q×33+(180-q)×90

10080＝33q+16200-90q

57q＝6120

q＝107T/h

由T₃处混水方程求T₃：q₁×T₃＝q×T₄+(Q₁-q₂-q)×T₁

180×T₃＝107×90+73×33

可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.基于混水装置的锅炉群控系统，包括多个锅炉支路，其特征在于各锅炉支路的回水端均与回水管道相连，回水管道的进水端设置有水温传感器T₁和压力传感器P₁，各锅炉支路的供水端均与供水管道相连，供水管道的出水端设置有水温传感器T₂和压力传感器P₂；每条锅炉支路包括回水端混水器、流量计q₁、水温传感器T₃、锅炉、水温传感器T₄、供水端混水器和水温传感器T₇，回水端混水器的第一进水端与回水端第二三通第二端相连，回水端第二三通第一端为锅炉支路的回水端，回水端第二三通第三端通过调节阀与供水端混水器第二进水端相连，回水端混水器的第二进水端与加压泵q的出水端相连；

回水端混水器的出水端与流量计q₁的进水端相连，流量计q₁的出水端与锅炉的进水端相连，锅炉的出水端与供水端第一三通第一端相连，供水端第一三通第二端与加压泵q的进水端相连；供水端第一三通第三端与供水端混水器第一进水端相连，供水端混水器的出水端为锅炉支路的供水端；

所述水温传感器T₄设置在锅炉的出水端与供水端第一三通第一端连接的管路上，水温传感器T₃设置在流量计q₁的出水端与锅炉的进水端连接的管路上，水温传感器T₇设置在锅炉支路的供水端；

还包括用户室内温度采集器和楼热表，温度采集器和楼热表的信号输出端口与单元路由器相连，单元路由器与楼控制器路由器相连，楼控制器路由器通过云端与锅炉房无线路由器交换数据，锅炉房无线路由器与锅炉房控制主机相连，锅炉房控制主机的信号输入端口与检测室外温度的温度传感器的信号输出端口相连；锅炉房控制主机的控制信号输出端口分别以与所述调节阀的控制信号输入端口、回水端混水器的控制信号输入端口、供水端混水器的控制信号输入端口、加压泵q的控制信号输入端口相连；锅炉房控制主机的检测信号输入端口分别与水温传感器T₁、压力传感器P₁、水温传感器T₂和压力传感器P₂、流量计 q₁、水温传感器T₃、水温传感器T₄、水温传感器T₇的检测信号输出端口相连。

2.根据权利要求1所述基于混水装置的锅炉群控系统，其特征在于所述调节阀为电动调节阀，加压泵q为变频加压泵。

3.根据权利要求1所述基于混水装置的锅炉群控系统，其特征在于所述供水端混水器出水端与供水端第二三通第一端相连，供水端第二三通第二端为锅炉支路的供水端，供水端第二三通第三端与烟气回收装置相连；

所述回水端第二三通第一端与回水端第一三通第二端相连,回水端第一三通第一端为锅炉支路的回水端,回水端第一三通第三端通过流量计q2与烟气回收装置相连；

供水端第二三通第三端与烟气回收装置连接的管路上设置有水温传感器T₆；供水端混水器出水端与供水端第二三通第一端连接的管路上设置有水温传感器T₅；流量计q2、水温传感器T₆、水温传感器T₅的检测信号输出端口与锅炉房控制主机的检测信号输入端口相连。

4.根据权利要求1所述基于混水装置的锅炉群控系统，其特征在于所述锅炉支路为三条。

5.根据权利要求1所述基于混水装置的锅炉群控系统，其特征在于所述回水管道与供水管道之间设置有旁路调节阀门Q_N+1；旁路调节阀门Q_N+1控制信号输入端口与锅炉房控制主机的控制信号输出端口相连。

6.根据权利要求1所述基于混水装置的锅炉群控系统，其特征在于所述用户的楼供热管道设置有平衡阀。

7.根据权利要求1所述基于混水装置的锅炉群控系统，其特征在于所述锅炉房控制主机对接收的大量用户温度信息进行处理，算出实时用户室温平均值；根据算出的用户平均室温和实时采集的室外温度计算系统热负荷；

锅炉房控制主机记录供热期间的室外温度、供水温度、回水温度和用户平均室温；建立不同室外温度、不同室温和供回水温度的对应表，作为供暖历史数据存储在内存中。

8.根据权利要求1所述基于混水装置的锅炉群控系统，其特征在于所述室外温度、供水温度、回水温度和用户室温参数的采样周期为一小时；提取室外温度在不低于系统热水循环周期的连续时间内变化不超过2度的时间段对应的参数作为有效数据，存入气候补偿曲线表格内，形成供热系统不同室外温度的全覆盖，完成该系统气候补偿曲线的自建；在供热过程中如果多次采集到有效数据组，则需要与相同室外温度的数据组进行平均，不断对表中参数进行修正。

9.根据权利要求1所述基于混水装置的锅炉群控系统，其特征在于所述锅炉房控制主机的锅炉群控包括以下步骤：

一)确定供热负荷

1）根据室外温度确定供热负荷

2）根据系统负荷要求确定工作锅炉台数；

根据气候补偿数据库或气候补偿曲线确定室外温度为t_w时的系统供水温度T₂，回水温度T₁；

在气候补偿数据库完善之前，也可以根据典型经验值用以下公式推算出供、回水温度：

T₁＝T₂-Δt (3)

Δt＝η×Δt_max (4)

其中Δt_max为满负荷供回水温差；

二)工作锅炉支管路混水调节过程

1）开启选定的工作锅炉，先关闭所有锅炉混水调节阀，混水加压泵及系统旁通调节阀；计算工作锅炉支管路在混水调节前测温点7的水温T₇；按以下热平衡方程计算T₇:

其中N为锅炉台数，n为工作锅炉台数，Q_N+1为系统旁路流量；在小负荷情况下，通常需要开启系统旁路调节阀门；其流量Q_N+1可由下式计算：

其中，μ:流量系数，A:线性阀门开度，ρ:流体介质密度；

进一步需计算烟气回收前供水管道的水温T₅；

设烟气回收的效率为η_y，则可用以下热平衡方程计算出T₅：

C×Q₁×(T₇-T₁)＝(1+η_y)×C×q₁×(T₅-T₁) (7)

由于锅炉混水调节前T₄＝T₅，所以混水前锅炉供水温度达到T₅，即可满足系统负荷要求；

2）混水控制

T₄达标后，可在锅炉额定流量保持不变的前提下，同步开启并加大混水调节阀和加压泵；q₁减小，则加大加压泵频率，q₁增大，则加大调节阀开度，直到锅炉供水温度达到预定的值；在混水调节过程中，锅炉出水和回水温度将同时提高；在保证T₇不变的前提下，首先求T₆，由以下热平衡方程求得：

C×Q₁×(T₇-T₁)×η_y＝C×q₂×(T₆-T₁) (8)η_y表示热回收的效率

再求混水后的T₅，由以下热平衡方程求得：

Q₁×T₇＝q₂×T₆+q₁×T₅ (9)

由以下热平衡方程求得混水流量q：

q₁×T₅＝q×T₁+(q₁-q)×T₄ (10)

用以下热平衡方程求锅炉回水温度T₃：

q₁×T₃＝q×T₄+(Q₁-q-q₂)×T₁ (11)。

10.根据权利要求9所述基于混水装置的锅炉群控系统，其特征在于所述流量系数μ的具体标定过程如下：在旁路管道安装外夹式超声波流量计，在锅炉系统运行时使线性调节阀开启25％，稳定一段时间后记录流量计流量、P1、P2、水温参数，并计算流量系数；再依次选取调节阀开启50％、75％、100％重复上述过程，将所计算的流量系数平均即可。