CN112326291A - 锅炉能效检测方法、装置、计算机设备和可读存储介质 - Google Patents

锅炉能效检测方法、装置、计算机设备和可读存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种锅炉能效检测方法、装置、计算机设备和可读存储介质，该锅炉能效检测方法包括：获取锅炉输出蒸汽的压力值、温度值以及检测周期的流量值，利用压力值、温度值以及流量值计算出锅炉的输出能量值；获取锅炉燃料用量，利用燃料用量计算出锅炉的输入能量值；通过电能计量表获取锅炉辅机设备在检测周期的辅机能耗值；利用输出能量值、输入能量值以及辅机能耗值通过预设算法计算出锅炉的能效数据。本发明的锅炉能效检测方法，通过实时计算锅炉的输出能量值、输入能量值以及实时获取锅炉辅机设备的能耗值进行锅炉能效数据的计算，使计算出来的能效数据可以更加客观有效的反映锅炉实际运行时的实时能效，提高用户的体验度。

Description

锅炉能效检测方法、装置、计算机设备和可读存储介质
技术领域
本发明涉及工业锅炉领域，具体而言，涉及一种锅炉能效检测方法、装置、计算机设备和可读存储介质。
背景技术
现有的锅炉能效主要依据《TSG G0003-2010工业锅炉能效测试与评价规则》对锅炉的能效进行评价，锅炉能效测试主要是针对锅炉在运行工作状态下的各种燃烧热损失的计算，从而得到锅炉的热效率，然而这种测试方式很难客观反映锅炉实际运行的实时能效，用户体验度较低。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提供了一种锅炉能效检测方法、装置、计算机设备和可读存储介质，以更加客观有效的反映锅炉实际运行时的实时能效，提高用户的体验度。
为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：
一种锅炉能效检测方法，包括：
获取锅炉输出蒸汽的压力值、温度值以及检测周期的流量值，利用所述压力值、所述温度值以及所述流量值计算出所述锅炉的输出能量值；
获取锅炉燃料用量，利用所述燃料用量计算出所述锅炉的输入能量值；
通过电能计量表获取锅炉辅机设备在检测周期的辅机能耗值；
利用所述输出能量值、输入能量值以及所述辅机能耗值通过预设算法计算出所述锅炉的能效数据。
优选地，所述的锅炉能效检测方法中，所述利用所述压力值、所述温度值以及所述流量值计算出所述锅炉的输出能量值包括：
利用所述压力值以及所述温度值计算出所述锅炉输出蒸汽的热焓值；
利用所述热焓值以及所述流量值计算出所述输出能量值。
优选地，所述的锅炉能效检测方法中，所述能效数据包括锅炉综合能效、锅炉辅机单耗以及锅炉能源转换效率。
优选地，所述的锅炉能效检测方法中，所述预设算法的算式包括：
Figure BDA0002762625230000021
式中，η1为所述锅炉综合能效，E1为所述输出能量值，E2为所述输入能量值，E3为所述辅机能耗值，η2为所述锅炉辅机单耗，η3为所述锅炉能源转换效率。
优选地，所述的锅炉能效检测方法中，所述锅炉辅机设备包括燃料供应设备、除灰设备、送风排烟设备、汽水输送设备、去离子水生产设备和锅炉控制设备。
优选地，所述的锅炉能效检测方法中，所述辅机能耗值的算式包括：
E3＝Er+Eh+Ef+Es+Eq+Ek；
式中，E3为所述辅机能耗值，Er为燃料供应能耗值，Eh为除灰能耗值，Ef为送风排烟能耗值，Es为汽水输送能耗值，Eq为去离子水生产能耗值，Ek为锅炉控制能耗值。
本发明还提供一种锅炉能效检测装置，包括：
输出能量计算模块，用于获取锅炉输出蒸汽的压力值、温度值以及检测周期的流量值，利用所述压力值、所述温度值以及所述流量值计算出所述锅炉的输出能量值；
输入能量计算模块，用于获取锅炉燃料用量，利用所述燃料用量计算出所述锅炉的输入能量值；
辅机能耗获取模块，用于通过电能计量表获取锅炉辅机设备在检测周期的辅机能耗值；
能效数据计算模块，用于利用所述输出能量值、输入能量值以及所述辅机能耗值通过预设算法计算出所述锅炉的能效数据。
优选地，所述的锅炉能效检测装置中，所述输出能量计算模块包括：
热焓值计算单元，用于利用所述压力值以及所述温度值计算出所述锅炉输出蒸汽的热焓值；
输出能量计算单元，用于利用所述热焓值以及所述流量值计算出所述输出能量值。
本发明还提供一种计算机设备，包括存储器以及处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述计算机设备执行所述的锅炉能效检测方法。
本发明还提供一种可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序在处理器上运行时执行所述的锅炉能效检测方法。
本发明提供一种锅炉能效检测方法，该锅炉能效检测方法包括：获取锅炉输出蒸汽的压力值、温度值以及检测周期的流量值，利用所述压力值、所述温度值以及所述流量值计算出所述锅炉的输出能量值；获取锅炉燃料用量，利用所述燃料用量计算出所述锅炉的输入能量值；通过电能计量表获取锅炉辅机设备在检测周期的辅机能耗值；利用所述输出能量值、输入能量值以及所述辅机能耗值通过预设算法计算出所述锅炉的能效数据。本发明的锅炉能效检测方法，通过实时计算锅炉的输出能量值、输入能量值以及实时获取锅炉辅机设备的能耗值进行锅炉能效数据的计算，使计算出来的能效数据可以更加客观有效的反映锅炉实际运行时的实时能效，提高用户的体验度。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对本发明保护范围的限定。在各个附图中，类似的构成部分采用类似的编号。
图1是本发明实施例1提供的一种锅炉能效检测方法的流程图；
图2是本发明实施例2提供的一种锅炉的输出能量值计算方法的流程图；
图3是本发明实施例3提供的一种锅炉能效检测装置的结构示意图；
图4是本发明实施例3提供的一种输出能量计算模块的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在下文中，可在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。
此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本发明的各种实施例中被清楚地限定。
实施例1
图1是本发明实施例1提供的一种锅炉能效检测方法的流程图，该方法包括如下步骤：
步骤S11：获取锅炉输出蒸汽的压力值、温度值以及检测周期的流量值，利用所述压力值、所述温度值以及所述流量值计算出所述锅炉的输出能量值。
本发明实施例中，工业锅炉系统一般由锅炉本体以及锅炉辅机设备组成，其中，该锅炉辅机设备用于辅助锅炉本体，以使锅炉可以在安全、热工作稳定的正常运行状态下工作，因此锅炉辅机设备的能耗对锅炉的运行会产生一定程度上的影响，因此在考核锅炉能效是需要将锅炉辅机设备的能效考虑进去。
本发明实施例中，在锅炉的蒸汽输送管道中可以设置有压力计，以实时获取蒸汽输送管道中蒸汽的压力。该压力计通过电连接的方式连接至监控锅炉运行的计算机设备，在计算机设备中可以设置有压力监控程序，通过运行该压力监控程序，计算机设备可以控制连接的压力计按照一定的时间间隔进行蒸汽压力的采集。
本发明实施例中，该锅炉中还设置有温度计以及蒸汽流量计，该温度计以及蒸汽流量计同样可以通过电连接的方式连接至计算机设备，以便计算机设备通过温度监控程序采集锅炉蒸汽的温度，以及通过流量监控程序采集锅炉蒸汽在检测周期内的流量值。其中，该锅炉蒸汽流量的检测周期可以由用户来进行设定，例如可以设定周期为一小时，则通过流量监控程序则可获取一小时内锅炉输出蒸汽总的流量值。
步骤S12：获取锅炉燃料用量，利用所述燃料用量计算出所述锅炉的输入能量值。
本发明实施例中，在锅炉内部还可以设置有用于监控燃料用量的传感器，该传感器通过电连接方式连接至计算机设备，以便计算机设备实时统计锅炉燃料用量。而计算机设备中还设置有基于锅炉输入能量计算算法的应用程序，在实时统计出当前的燃料用量后可以输入至该应用程序，计算出相应的输入能量值。
本发明实施例中，上述锅炉输入能量计算算法的算式包括：E2＝Q×PZ，式中的E2为输入能量值，Q为锅炉燃料用量，PZ为燃料的化验品质。
步骤S13：通过电能计量表获取锅炉辅机设备在检测周期的辅机能耗值。
本发明实施例中，在锅炉辅机设备上可以设置有电能计量表，该电能计量表通过电连接的方式连接至计算机设备，以便计算机设备通过电能计量程序统计锅炉辅机设备在检测周期内的能耗。
本发明实施例中，一个锅炉系统中包括有多个不同的锅炉辅机设备，该锅炉辅机设备可以包括有燃料供应设备、除灰设备、送风排烟设备、汽水输送设备、去离子水生产设备和锅炉控制设备等，这里不做限定。在每个不同的锅炉辅机设备上均可以设置有一个电能计量表，并连接至计算机设备，该计算机设备针对不同的锅炉辅机设备可以设置有相应的电量统计程序，以统计检测周期内各个锅炉辅机设备的能耗。
步骤S14：利用所述输出能量值、输入能量值以及所述辅机能耗值通过预设算法计算出所述锅炉的能效数据。
本发明实施例中，计算机设备在获取到锅炉的输出能量值、输入能量值以及锅炉辅机设备总的辅机能耗值后，可以通过预设算法或者基于预设算法的应用程序计算出锅炉实时的能效数据。其中，该能效数据包括锅炉总能能效、锅炉辅机单耗以及能源转换效率等，这里不做限定。
本发明实施例中，所述预设算法的算式包括：
Figure BDA0002762625230000071
式中，η1为所述锅炉综合能效，E1为所述输出能量值，E2为所述输入能量值，E3为所述辅机能耗值，η2为所述锅炉辅机单耗，η3为所述锅炉能源转换效率。
本发明实施例中，当锅炉辅机设备包括燃料供应设备、除灰设备、送风排烟设备、汽水输送设备、去离子水生产设备和锅炉控制设备时，上述辅机能耗值的算式包括：
E3＝Er+Eh+Ef+Es+Eq+Ek；
式中，E3为所述辅机能耗值，Er为燃料供应能耗值，Eh为除灰能耗值，Ef为送风排烟能耗值，Es为汽水输送能耗值，Eq为去离子水生产能耗值，Ek为锅炉控制能耗值。
本发明实施例中，通过实时计算锅炉的输出能量值、输入能量值以及实时获取锅炉辅机设备的能耗值进行锅炉能效数据的计算，使计算出来的能效数据可以更加客观有效的反映锅炉实际运行时的实时能效，提高用户的体验度。
实施例2
图2是本发明实施例2提供的一种锅炉的输出能量值计算方法的流程图，包括如下步骤：
步骤S21：利用所述压力值以及所述温度值计算出所述锅炉输出蒸汽的热焓值。
本发明实施例中，计算机设备在获取到锅炉蒸汽的压力值以及温度值后，可以利用水蒸气热力性质计算公式IAPWS-IF97公式计算出蒸汽的热焓值，例如在计算机设备中设置有基于IAPWS-IF97公式的应用程序，计算机设备将实时的温度值以及压力值输入至该应用程序中，以计算出相应的热焓值。上述锅炉输出蒸汽的热焓值还可以利用实时压力值以及温度值通过查找饱和蒸汽热焓表，或者通过查找过热蒸汽热焓表获得，而热焓表的中间数据则可通过插值法计算得到，例如在计算机设备中设置有基于插值法的应用程序以通过实时压力值以及温度值计算热焓表的中间数据，这里不做限定。
步骤S22：利用所述热焓值以及所述流量值计算出所述输出能量值。
本发明实施例中，在计算出锅炉蒸汽的热焓值后，计算机设备将利用该热焓值以及蒸汽流量值计算出相应的输出能量值。其中，该输出能量值的计算算式包括：E1＝H×G，式中，E1为输出能量值，H为热焓值，G为流量值。而计算机设备中同样可以设置有基于上述算式的应用程序，以计算输出能量值。
实施例3
图3是本发明实施例3提供的一种锅炉能效检测装置的结构示意图。
该锅炉能效检测装置300包括：
输出能量计算模块310，用于获取锅炉输出蒸汽的压力值、温度值以及检测周期的流量值，利用所述压力值、所述温度值以及所述流量值计算出所述锅炉的输出能量值；
输入能量计算模块320，用于获取锅炉燃料用量，利用所述燃料用量计算出所述锅炉的输入能量值；
辅机能耗获取模块330，用于通过电能计量表获取锅炉辅机设备在检测周期的辅机能耗值；
能效数据计算模块340，用于利用所述输出能量值、输入能量值以及所述辅机能耗值通过预设算法计算出所述锅炉的能效数据。
如图4所示，该输出能量计算模块310包括：
热焓值计算单元311，用于利用所述压力值以及所述温度值计算出所述锅炉输出蒸汽的热焓值；
输出能量计算单元312，用于利用所述热焓值以及所述流量值计算出所述输出能量值。
本发明实施例中，上述各个模块更加详细的功能描述可以参考前述实施例中相应部分的内容，在此不再赘述。
此外，本发明还提供了一种计算机设备，该计算机设备包括存储器和处理器，存储器可用于存储计算机程序，处理器通过运行所述计算机程序，从而使计算机设备执行上述方法或者上述锅炉能效检测装置中的各个模块的功能。
存储器可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序等；存储数据区可存储根据计算机设备的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
本实施例还提供了一种可读存储介质，用于储存上述计算机设备中使用的计算机程序。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和结构图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，结构图和/或流程图中的每个方框、以及结构图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块或单元可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或更多个模块集成形成一个独立的部分。
所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是智能手机、个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种锅炉能效检测方法，其特征在于，包括：
获取锅炉输出蒸汽的压力值、温度值以及检测周期的流量值，利用所述压力值、所述温度值以及所述流量值计算出所述锅炉的输出能量值；
获取锅炉燃料用量，利用所述燃料用量计算出所述锅炉的输入能量值；
通过电能计量表获取锅炉辅机设备在所述检测周期的辅机能耗值；
利用所述输出能量值、输入能量值以及所述辅机能耗值通过预设算法计算出所述锅炉的能效数据。
2.根据权利要求1所述的锅炉能效检测方法，其特征在于，所述利用所述压力值、所述温度值以及所述流量值计算出所述锅炉的输出能量值包括：
利用所述压力值以及所述温度值计算出所述锅炉输出蒸汽的热焓值；
利用所述热焓值以及所述流量值计算出所述输出能量值。
3.根据权利要求1所述的锅炉能效检测方法，其特征在于，所述能效数据包括锅炉综合能效、锅炉辅机单耗以及锅炉能源转换效率。
4.根据权利要求3所述的锅炉能效检测方法，其特征在于，所述预设算法的算式包括：
Figure FDA0002762625220000011
式中，η1为所述锅炉综合能效，E1为所述输出能量值，E2为所述输入能量值，E3为所述辅机能耗值，η2为所述锅炉辅机单耗，η3为所述锅炉能源转换效率。
5.根据权利要求1所述的锅炉能效检测方法，其特征在于，所述锅炉辅机设备包括燃料供应设备、除灰设备、送风排烟设备、汽水输送设备、去离子水生产设备和锅炉控制设备。
6.根据权利要求5所述的锅炉能效检测方法，其特征在于，所述辅机能耗值的算式包括：
E3＝Er+Eh+Ef+Es+Eq+Ek；
式中，E3为所述辅机能耗值，Er为燃料供应能耗值，Eh为除灰能耗值，Ef为送风排烟能耗值，Es为汽水输送能耗值，Eq为去离子水生产能耗值，Ek为锅炉控制能耗值。
7.一种锅炉能效检测装置，其特征在于，包括：
输出能量计算模块，用于获取锅炉输出蒸汽的压力值、温度值以及检测周期的流量值，利用所述压力值、所述温度值以及所述流量值计算出所述锅炉的输出能量值；
输入能量计算模块，用于获取锅炉燃料用量，利用所述燃料用量计算出所述锅炉的输入能量值；
辅机能耗获取模块，用于通过电能计量表获取锅炉辅机设备在所述检测周期的辅机能耗值；
能效数据计算模块，用于利用所述输出能量值、输入能量值以及所述辅机能耗值通过预设算法计算出所述锅炉的能效数据。
8.根据权利要求7所述的锅炉能效检测装置，其特征在于，所述输出能量计算模块包括：
热焓值计算单元，用于利用所述压力值以及所述温度值计算出所述锅炉输出蒸汽的热焓值；
输出能量计算单元，用于利用所述热焓值以及所述流量值计算出所述输出能量值。
9.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器以及处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述计算机设备执行根据权利要求1至6中任一项所述的锅炉能效检测方法。
10.一种可读存储介质，其特征在于，其存储有计算机程序，所述计算机程序在处理器上运行时执行权利要求1至6中任一项所述的锅炉能效检测方法。
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