CN118009301A - 一种锅炉智能控制方法、控制系统和存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及锅炉自动化控制技术领域，是关于一种锅炉智能控制方法，包括：分别获取第一温度值和第一压力值，该第一温度值为汽水分离装置内部的蒸汽温度值，该第一压力值为汽水分离装置内部的蒸汽压力值；比较该第一温度值与预设温度值的大小，该预设温度值为用户设定的蒸汽目标温度值；若该第一温度值大于或等于该预设温度值，则比较该第一压力值与预设压力值的大小，且当该第一压力值大于或等于该预设压力值时，则打开汽水分离装置的输出阀，并关闭锅筒与汽水分离装置的连通阀；该预设压力值基于该预设温度计算确定。本申请提供的方案能够输出高品质蒸汽的同时，还能防止锅筒中含水的蒸汽进入到汽水分离装置内影响蒸汽的质量。

Description

一种锅炉智能控制方法、控制系统和存储介质

技术领域

本申请涉及锅炉自动化控制技术领域，尤其涉及一种锅炉智能控制方法、控制系统和存储介质。

背景技术

锅炉是一种能量转换设备，是指能够利用燃料燃烧释放的热能或其他热能将工质水或其他流体加热到一定参数的设备；锅炉分为“锅”和“炉”两部分，其中“锅”是容纳水和蒸汽的受压部件，对水进行加热、汽化和汽水分离，“炉”是进行燃料燃烧或其他热能放热的场所，其中包括有燃烧设备和燃烧室炉膛及放热烟道等；锅与炉在进行着热量转换时，锅炉中产生的热水或蒸汽可直接提供热能，也可通过蒸汽动力装置转换为机械能，或再通过发电机将机械能转换为电能。

而随着通用计算机技术和人工智能技术日趋成熟，技术外溢对各个行业带来了颠覆性影响，通过“应用新技术推进传统制造行业的技术进行变革，从而达到更加节能、快速高效地生产的目的”是所有锅炉制造企业的目标；目前，现有锅炉的控制中往往是通过传感器来获取某个关键部位(如，锅炉的蒸汽压力或温度)的参数来对确定整个锅炉进行调整和控制，使得锅炉能够稳定供应合格的蒸汽，并基于当前获取到的参数来对整个锅炉进行调节和控制，确保其能够正常运行；但是，上述的技术方案由于仅仅是基于某一参数来对锅炉进行智能控制，并不能及时对其他锅炉部件进行控制和调整，因此必定会导致锅炉在生产过程中造成供应的蒸汽不稳定，无法保证蒸汽的温度和压力均在目标的条件上，更无法基于其中一个部件的运行参数对其余部件进行调整和控制；且在保证蒸汽的品质同时，无法使得锅炉更为节能和稳定，大大提高了监控维护的成本。

例如，公开号为“CN107289435A”，专利名称为“一种锅炉蒸汽压力控制系统及方法”的中国发明专利，其为解决“现有的锅炉控制系统单个阀门的调节速度慢，调节范围有限，而且单个阀门调节精度对应只有一种，适用范围小，无法满足锅炉内蒸汽压力的不同需求”的问题，具体是通过在设置两个补充调节阀、两个排放调节阀、信号采集装置、第一信号处理装置、控制器和第二信号处理装置，将信号采集装置与锅炉、所有补充调节阀和排放调节阀相连，利用信号采集装置用于采集锅炉内蒸汽压力信号以及所有补充调节阀和排放调节阀的开度信号，并将压力信号和开度信号发送给第一信号处理装置；由模数转换模块将获取的压力信号和所有开度信号转换为数字信号，得到压力值和所有开度值，并发送给控制器，通过控制器根据给定的压力期望值、压力值和所有开度值输出每个补充调节阀和排放调节阀的调节值，并发送给第二信号处理装置；通过数模转换模块将每个补充调节阀和排放调节阀的调节值转化为模拟信号，并对应发送给补充调节阀和排放调节阀，然后补充调节阀接收的调节值调整锅炉内注入蒸汽的流量开度，使调整后锅炉内蒸汽压力值趋于压力期望值；排放调节阀接收的调节值调整锅炉内排出蒸汽的流量开度，使调整后锅炉内蒸汽压力值趋于压力期望值，最终实现对每个调节阀的精准控制，从而使得锅炉内蒸汽压力更加精准；虽然以上方案实际上能够生产出目标值的蒸汽，但是该方案忽视了在密封环境下，温度对压力的影响，因此无法同步保证蒸汽在温度和压力均都达到目标值的情况下输出蒸汽，进而也无法综合蒸汽的温度和压力情况对锅炉进行控制和调整，最终无法保证蒸汽的品质，且容易造成锅炉的能量浪费。

因此，如何对锅炉进行智能化控制，以及如何确保锅炉生产的蒸汽品质，保证其能够稳定持续地输出高品质目标蒸汽是目前技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本申请提供锅炉智能控制方法，该方法在输出高品质蒸汽的同时，还能防止锅筒中的蒸汽含水率高，进入到后续工艺影响蒸汽的质量，防止排出的蒸汽品质受到影响，并能够实现实时地对锅炉进行多方面的智能控制，保证锅炉能够持续地安全运行，提高总体控制的安全性，节约人工维护的成本。

本申请第一方面提供一种锅炉智能控制方法，包括：

分别获取第一温度值和第一压力值，该第一温度值为汽水分离装置内部的蒸汽温度值，该第一压力值为汽水分离装置内部的蒸汽压力值；

比较该第一温度值与预设温度值的大小，该预设温度值为用户设定的蒸汽目标温度值；

若该第一温度值大于或等于该预设温度值，则比较该第一压力值与预设压力值的大小，且当该第一压力值大于或等于该预设压力值时，则打开汽水分离装置的输出阀，并关闭锅筒与汽水分离装置的连通阀；其中，该预设压力值基于该预设温度和该汽水分离装置的设计信息计算确定。

在一种实施方法中，该比较该第一温度值与预设温度值的大小之后，还包括：

若该第一温度值小于该预设温度值，则生产第一范围值，并分别获取第二温度值和第二压力值；其中，该第一范围值为该第一温度值与该预设温度值的区间值，该第二温度值为锅筒内部的蒸汽温度值，该第二压力值为锅筒内部的蒸汽压力值；

判断该第二温度值是否落入该第一范围值内；

若是，则比较该第二压力值与该预设压力值的大小；

若该第二压力值小于该预设压力值，则逐步增加输入炉膛内用于燃烧器燃烧的燃气量。

在一种实施方法中，该比较该第一压力值与预设压力值的大小之后，还包括：

且当该第一压力值小于该预设压力值时，则关闭炉膛内部的燃烧器，并打开锅筒与汽水分离装置的连通阀，将锅筒内的蒸汽输入到汽水分离装置的内部。

在一种实施方法中，该判断该第二温度值是否落入该第一范围值内之后，还包括：

若否，则比较该第二温度值与该预设温度值的大小；

若该第二温度值小于该预设温度值，则发出第一警报信号，并生成第一故障信息；

若该第二温度值大于该预设温度值，则判断该第二压力值是否小于该预设压力值；

若是，则发出第二警报信号，并生成第二故障信息；

若否，则打开锅筒与汽水分离装置的连通阀，将锅筒内的蒸汽输入到汽水分离装置的内部。

在一种实施方法中，该分别获取第一温度值和第一压力值之前，还包括：

根据第一操作指令，打开炉膛内部用于输入气体的控制阀，并同时获取第三压力值，该第三压力值为炉膛点火前的压力值；

比较该第三压力值与炉膛预设值的大小，当该第三压力值达到炉膛预设值时，则关闭控制阀，并发出点火信号；

根据第二操作指令，对炉膛内的燃烧器进行点火，并在预设时长后，重新打开控制阀。

在一种实施方法中，该获取第二温度值和第二压力值之后，还包括：

计算该第一温度值与该第二温度值的比值，得到蒸汽温度比值；

判断该蒸汽温度比值是否大于或等于标准温度比值，该标准温度比值为经验值；

若否，则发出正常运行信号；

若是，则发出第三警报信号，并生产第三故障信息。

在一种实施方法中，该比较该第一温度值与预设温度值的大小之后，该比较该第一压力值与预设压力值的大小之前，还包括：

提取汽水分离装置的设计信息，该设计信息包括有：分离筒体积、滤汽筒体积和导出管体积；

根据公式一计算得到预设压力值，该公式一为：

其中，该V₁表示汽水分离装置的分离筒体积；该V₂表示汽水分离装置的滤汽筒体积；该V₃表示汽水分离装置的导出管体积；该A表示汽水分离装置的体积修正值；该m表示从锅筒输入到汽水分离装置内部的蒸汽气体总质量；该M表示蒸汽气体摩尔质量；该R表示普适气体常量；该T表示预设温度值；该P表示预设压力值。

在一种实施方法中，该比较该第二压力值与该预设压力值的大小之后，还包括：

若该第二压力值大于或等于该预设压力值，则关闭汽水分离装置的输出阀，并逐步减少输入炉膛内用于燃烧器燃烧的燃气量。

本申请第二方面提供一种控制系统，包括：

处理器；以及

存储器，其上存储有可执行代码，当所述可执行代码被所述处理器执行时，使所述处理器执行如上所述的方法。

本申请第四方面提供一种非暂时性机器可读存储介质，其上存储有可执行代码，当所述可执行代码被控制系统的处理器执行时，使所述处理器执行如上所述的方法。

本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：

在本技术方案中，先通过获取汽水分离装置内部的蒸汽温度值(即，所述第一温度值)，以及获取汽水分离装置内部的蒸汽压力值(即，第一压力值)，确保输出前的蒸汽是高品质的，均能达到用户的要求值，然后通过先比较所述第一温度值与预设温度值的大小，其中预设温度值实际上为用户设定要求的蒸汽目标温度值，当判断得到第一温度值大于或等于预设温度值时，证明锅筒内的蒸汽在满足目标值的，且在满足温度值的前提下还需要再比较所述第一压力值与预设压力值的大小，其中预设压力值基于预设温度和所述汽水分离装置的设计信息计算确定；且当判断第一压力值大于或等于预设压力值时，证明其蒸汽的压力也达到了该预设的值，进而再打开汽水分离装置的输出阀，并同时关闭锅筒与汽水分离装置的连通阀；从而实现在输出高品质蒸汽的同时，还能防止锅筒中含水率过高的蒸汽进入到汽水分离装置内影响蒸汽的质量，防止排出的蒸汽品质受到影响；而且还能实现实时地对锅炉进行多方面的智能控制，保证锅炉能够持续地安全运行，并通过多方面监控锅炉内部的实际情况，提高总体控制的安全性，节约人工维护的成本，且保证蒸汽的输出效率和保证优良蒸汽的持续输出。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

通过结合附图对本申请示例性实施方式进行更详细的描述，本申请的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本申请示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1是本申请实施例示出的锅炉智能控制方法的流程示意图；

图2是本申请实施例示出的比较所述第一温度值与预设温度值的大小之后的流程示意图；

图3是本申请实施例示出的控制系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本申请的优选实施方式。虽然附图中显示了本申请的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本申请更加透彻和完整，并且能够将本申请的范围完整地传达给本领域的技术人员。

实施例一

在本实施例中，为实现智能化控制锅炉的运行，保证其能够持续稳定地输出高品质的蒸汽(即，能够持续输出符合用户在该锅炉内设定目标蒸汽的品质)，以解决如何智能化控制锅炉运行的问题；其中，本申请应当说明的是，本实施例中的锅炉实际上是燃气锅炉，主要包括锅炉本体、燃烧器、水路系统、蒸汽系统和辅机设备等，而锅炉本体包括有炉膛、锅筒、回燃室、烟管、烟箱、过热器、省煤器、空气预热器等主要部件，构成生产蒸汽的核心部分；而锅炉本体中两个最主要的部件是炉膛和锅筒，炉膛又称燃烧室，是供燃料燃烧的空间，将燃料喷入炉膛，并通入空气，使得燃烧释放热量对锅筒内的水进行加热；另外，本实施例中的锅筒同时还接受省煤器来的给水、联接循环回路，并向过热器输送饱和蒸汽，给水在加热器中加热到一定温度后，经给水管道进入省煤器，进一步加热以后送入锅筒，与锅水混合受热辐射和对流传热影响，加热沸腾产生蒸汽，再由汽水分离装置使水、汽分离，分离出来的饱和蒸汽流往过热器，通过过热器补偿由于蒸汽分离后损失的热量，使其蒸汽继续吸热成为一定温度的过热蒸汽，最终生产出高品质的蒸汽。

其中，汽水分离装置往往是指利用汽水密度差进行重力分离，在本实施案例中，选用的是离心式分离器，利用改变流动方向，进行惯性分离和利用汽流旋转运动时的离心力进行汽水离心分离；其一般由主要部件蒸汽导出管、除沫器和螺旋分离筒等部件构成，其中螺旋分离筒的上部开设有蒸汽入口、内部设置滤汽筒，滤汽筒的上端与蒸汽导出管相通、下端联接除沫器，滤汽筒和除沫器共同构成蒸汽过滤单元，该过滤单元外壁与螺旋分离筒的内壁之间形成空腔；当蒸汽沿螺旋分离筒的螺旋槽流动时，由螺旋分离筒先对其进行一级汽水分离；蒸汽经过除沫器时，再对其进行汽水分离；经过分离后能将蒸汽中的水分有效分离掉，进而提高了蒸汽的质量。

由此可知，本实施例中的锅炉在应用中，实际上是需要利用到的部件非常之多，且不同的部件所产生的作用也不同，若不加以控制和调整，必定会对蒸汽造成影响，还可能会降低蒸汽的品质；为具体描述本实施例是如何实现的，请参见图1，该锅炉智能控制方法的一个实施例包括有以下步骤：

101、分别获取第一温度值和第一压力值，所述第一温度值为汽水分离装置内部的蒸汽温度值，所述第一压力值为汽水分离装置内部的蒸汽压力值；

在本步骤中，由于汽水分离装置是用于分离锅筒输出的蒸汽，使蒸汽中的水、汽进行分离，并将分离出来的饱和蒸汽流经过热器进行吸热，最终生产出高品质的蒸汽，且由于过热器的收到蒸汽含水率非常少，其发挥本质作用并不会对锅筒产生的蒸汽造成负影响，因此本实施例只需要确保汽水分离装置内的蒸汽质量，就能保证后续过热器输出的蒸汽质量；具体地，本申请通过汽水分离装置内部的蒸汽温度值(第一温度值)和蒸汽压力值(第一压力值)，通过实时获取该汽水分离装置内部的参数，就能确定汽水分离装置的运行情况，以汽水分离装置作为起点，对整个锅炉进行智能控制，进而确保该锅炉生产出的蒸汽能够持续稳定地符合用于对蒸汽的质量要求。

同时，倘若对锅筒内的蒸汽进行监控，实际上并不能保证蒸汽最终输出时的质量，实际上蒸汽在锅筒中产生，还需要经过汽水分离装置进行处理，处理过程中还可能会出现降压、降温、含水率增加的可能，进而使得蒸汽的质量无法持续保证，且也无法对整个锅炉进行监控；为此，本实施例能够通过实时获取汽水分离装置的第一温度值和第一压力值，进而能够保证分离后的饱和蒸汽在满足双重条件下(即，满足温度和压力的条件)的输送到过热器上，最终输出高品质的蒸汽。

102、比较所述第一温度值与预设温度值的大小，所述预设温度值为用户设定的蒸汽目标温度值；

在本步骤中，为实现先保证锅筒输出的蒸汽能够到达到用户设定的值，本实施例通过先将目标温度值设定，通过将实时获取到的第一温度值与预设温度值进行比较，通过比较结果对锅炉的阀门进行控制，以确保生产出来的蒸汽是符合目标值的蒸汽；具体地，本实施例中的预设温度值实际上为用户设定的蒸汽目标温度值，该目标温度值实际上是该型号锅炉实际上能够生产出来的温度值之一，即对于不同型号和规格而言，其能够生产出来蒸汽的温度是不同的，因此该目标温度值实质上是用户根据锅炉设计范围值选定的一个值，能够被使用的用户选定的温度值。

例如，在比较所述第一温度值与预设温度值的大小之后，实际上可以有两种比较结果，分别为“所述第一温度值大于或等于所述预设温度值”和“所述第一温度值小于所述预设温度值”两种，当第一温度值大于或等于预设温度值时，则证明锅筒输出的蒸汽实际上是符合目标值的，进而也能够说明该蒸汽是及格品质的蒸汽，因此能够继续进行生产；而当第一温度值小于预设温度值时，则说明该蒸汽还无法达输出的条件，即使经过过热器进行加热之后，其蒸汽仍然可能达不到要求，若强行输出还会可能会导致蒸汽达不到使用要求或品质不达标，不利于整个锅炉的安全运行。

103、若所述第一温度值大于或等于所述预设温度值，则比较所述第一压力值与预设压力值的大小，且当所述第一压力值大于或等于所述预设压力值时，则打开汽水分离装置的输出阀，并关闭锅筒与汽水分离装置的连通阀；其中，所述预设压力值基于所述预设温度和所述汽水分离装置的设计信息计算确定。

在本步骤中，为确保锅筒输出的蒸汽能够达到质量要求，进而在蒸汽输入到过热器时，防止锅筒内的含水蒸汽灌入到汽水分离装置内，影响蒸汽的品质；本实施例在比较所述第一温度值与预设温度值的大小之后，还要根据比较情况对锅炉内的阀门进行控制，以保证锅炉的安全运行，保证蒸汽的质量；因此，当所述第一温度值大于或等于所述预设温度值，说锅筒内的蒸汽是符合要求，为此需要对汽水分离装置内的蒸汽压力进行检测，以保证输入过热器的蒸汽是完全符合品质要求的；当所述第一温度值大于或等于所述预设温度值时，本实施例还需要比较所述第一压力值与预设压力值的大小，倘若所述第一压力值大于或等于所述预设压力值，说明锅筒输入到汽水分离装置内部的蒸汽是同时满足温度和压力要求的，属于高品质蒸汽，则打开汽水分离装置的输出阀，并同时关闭锅筒与汽水分离装置的连通阀，防止锅筒内的蒸汽影响汽水分离装置内的蒸汽，同时起到一定的物理隔离作用，将汽水分离装置内的高品质蒸汽输入到过热器内进行吸热，使其生产过热蒸汽，最终实现实时地对锅炉进行多方面的智能控制，保证锅炉能够持续地安全运行，并通过多方面监控锅炉内部的实际情况，提高总体控制的安全性，节约人工维护的成本，且保证蒸汽的输出效率和保证优良蒸汽的持续输出。

另外，值得注意的是，由于不同的汽水分离装置所能承受的压力和温度也不同，在本实施例中，所述预设压力值实际上基于所述预设温度和所述汽水分离装置的设计信息计算确定得到的，具体地在比较所述第一温度值与预设温度值的大小之后，以及在比较所述第一压力值与预设压力值的大小之前，还需要提取汽水分离装置的设计信息，其中该汽水分离装置的设计信息包括有分离筒体积、滤汽筒体积和导出管体积等，本例通过公式一计算得到预设压力值，利用用户预设温度值和汽水分离装置的设计信息计算推断出该锅炉中的汽水分离装置能够达到的阈值确定为预设压力值，保证该用户选定的蒸汽温度值所对应的蒸汽压力值为该锅炉能够产出高品质的蒸汽；如，当用户选定的蒸汽温度值所对应的蒸汽压力值无法满足要求时，则说明该锅炉无法生产出该用户要求的蒸汽；实际上，上述问题产生的原因，实际上是所采用的汽水分离装置造成的，因此更换汽水分离装置的型号就能解决；而应当指出的是，不同型号的汽水分离装置所对应的分离筒体积、滤汽筒体积和导出管体积，以及体积修正值也不同。

其中，所述公式一为：

所述V₁表示汽水分离装置的分离筒体积；所述V₂表示汽水分离装置的滤汽筒体积；所述V₃表示汽水分离装置的导出管体积；所述A表示汽水分离装置的体积修正值；所述m表示从锅筒输入到汽水分离装置内部的蒸汽气体总质量；所述表示M表示蒸汽气体摩尔质量；所述R表示普适气体常量；所述T表示预设温度值；所述P表示预设压力值。

值得注意的是，本实例为了防止锅筒的内部发生过载，保证蒸汽的持续输出，本例在比较所述第一压力值与预设压力值的大小之后，当所述第一压力值小于所述预设压力值时，为避免炉膛内继续燃烧增大锅筒内部的压力，应当关闭炉膛内部的燃烧器，并同步打开锅筒与汽水分离装置的连通阀，将锅筒内的蒸汽输入到汽水分离装置的内部进行泄压，防止出现安全事故，保障锅炉的正常运行。

实施例二

在本实施例中，在比较所述第一温度值与预设温度值的大小之后，实际上还有一种情况，即在第一温度值小于预设温度值时，为了确保蒸汽能够满足要求，还需要确定锅筒内的温度是否还能够生产出达到目标温度值的蒸汽，以保证蒸汽的质量，以及对整个锅炉的正常运行进行监控和保障，使得锅筒内的蒸汽能够持续地达到目标值；另外，在实际的应用中，锅炉在出现异常时(如，出现部件泄压、部件故障、部件泄漏和管道断裂等)，必定会影响实时获得得到的参数，进而造成锅炉无法生产出合格的蒸汽，最终导致锅炉输出的蒸汽无法达到生产要求；为具体描述本实施例是如何实现的，请参见图2，该锅炉智能控制方法的一个实施例包括有以下步骤。

201、若所述第一温度值小于所述预设温度值，则生产第一范围值，并分别获取第二温度值和第二压力值；其中，所述第一范围值为所述第一温度值与所述预设温度值的区间值，所述第二温度值为锅筒内部的蒸汽温度值，所述第二压力值为锅筒内部的蒸汽压力值。

在本步骤中，当所述第一温度值小于所述预设温度值时，实际上说明汽水分离装置内部的蒸汽温度无法满足生产要求，同时还不能确定锅筒内部的蒸汽温度能够达到该预设温度值，因此为确保锅筒内部的蒸汽能够达到生产要求，需要对锅筒内进行监控和调整；具体地，为保障锅炉生产的顺利，当所述第一温度值小于所述预设温度值时，本例通过将所述第一温度值与所述预设温度值的区间值生产第一范围值，并同时分别获取锅筒内部的蒸汽温度值(即，第二温度值)和锅筒内部的蒸汽压力值(即，第二压力值)，通过实时监控锅筒内部的蒸汽情况来对锅炉中的汽水分离装置和炉膛进行控制和调整，从而达到从整体控制锅炉生产蒸汽的目标。

202、判断所述第二温度值是否落入所述第一范围值内。

在本步骤中，本例通过判断所述第二温度值是否落入所述第一范围值内，来确定是否需要对锅筒内部进行增压，以保证蒸汽能够达到目标值，当所述第二温度值落入所述第一范围值内时，则说明锅筒内部的蒸汽还没达到预设值，并不能满足蒸汽的质量要求，且由于蒸汽温度和蒸汽压力在密封空间内存在函数关系，因此在第二温度值落入第一范围值内时，本例通过比较所述第二压力值与所述预设压力值的大小来确定锅筒内部的蒸汽是否需要进行调整，进而达到控制整个蒸汽输出的目的。

同时，应当说明的是，第一范围值实际上判断锅炉是否出现问题的关键参考条件，在实际的应用中，第一温度值在蒸汽分离排放后，其汽水分离装置内部的蒸汽压力和蒸汽温度实际上都会降低的，因此在一定时长后肯定会出现降温现象，而锅筒内部的蒸汽温度和蒸汽压力由于有燃烧器的加热，其蒸汽温度往往是高于汽水分离装置内部的温度。由此可知，当第二温度值都小于汽水分离装置内部的温度时，显然不符合正常运行的温度，也不符热学定律，其一定出现了故障或者泄露，因此该第一范围值能够用来判断锅炉是否正常运行的要素。

203、若是，则比较所述第二压力值与所述预设压力值的大小。

在本步骤中，当判断确定所述第二压力值大于或等于所述预设压力值时，实际上说明锅筒内的蒸汽压力已经达到要求值，同时也说明了其内部的蒸汽温度尚未达到要求值，为此，本例为等待锅筒内部的水温度能够达到要求值，通过关闭汽水分离装置的输出阀，并逐步减少输入炉膛内用于燃烧器燃烧的燃气量，使得锅筒内部水和蒸汽的温度能够通过热传递逐渐提升，并能节约燃气的损耗，节省成本的同时保证锅炉的正常运行和生产。

值得注意的是，在实际的应用中，当判断确定所述第二温度值没有落入所述第一范围值内时，则说明了锅筒内部的蒸汽发生了过载或者过低问题，且实质上已经代表汽水分离装置与锅筒，以及炉膛之间的温度不对等，很可能已经出现了故障；为此，为保证锅炉的正常运行，本例在确定所述第二温度值没有落入所述第一范围值内之后，通过比较所述第二温度值与所述预设温度值的大小来确定锅炉发生的故障类型，以便于工作人员对锅炉进行维护，提高维护效率。

如：当确定所述第二温度值小于所述预设温度值时，且由于没有落入到第一范围值内，实际上也小于第一温度值，因此能够证明锅筒内的蒸汽温度已经完全小于汽水分离装置内的蒸汽温度，根本不具有生产饱和蒸汽(指汽液相处于平衡的蒸汽)的作用，更为无法满足锅炉的生产要求，实际上是不符合正常的运行情况的，属于出现故障问题的直接表现；而根据理论可知，对于持续正产运行的锅筒而言，锅筒内的蒸汽压力和温度理论上一定是大于汽水分离装置设定的预设温度值的；由此可知，当锅筒内的蒸汽温度小于预设温度值时，锅筒内部实际上已经出现了严重损坏，需要进行工作人员进行现场调查，应当发出第一警报信号，并生成第一故障信息，以供维修人员对其进行维修；其中第一故障信息包括有锅筒型号、锅筒温度、第一温度值和第一压力值等，通过以上信息能够为维修人员提供数据上的支持，提高维修效率。

另外，当所述第二温度值大于所述预设温度值时，能够表明锅筒内的蒸汽实际上是能够满足生产要求的，理论上能够生产出高品质的蒸汽，在此情况下，还需要对锅筒内的蒸汽进行实时监控，且为了保障锅筒内的蒸汽也能够满足锅炉对蒸汽压力上的要求，以保证锅炉生产的蒸汽质量；为此，本例通过判断所述第二压力值是否小于所述预设压力值来确定锅筒是否出现泄压现象，具体为：当所述第二压力值小于所述预设压力值时，通过发出第二警报信号，并生成第二故障信息来提醒工作人员，并提供故障信息以供维修人员对其进行维修；第一故障信息包括有锅筒型号、锅筒温度、第一温度值、第一压力值和第二压力值等信息，通过以上信息能够为维修人员提供数据上的支持，提高维修效率；而且，应当知道的是，在第二温度值达到条件后，并在持续加热过程中锅筒内部的蒸汽却无法满足压力要求，显然是属于反常现象，因此能初步确定是锅筒发生泄压现象，需要对其进行维修。

而且，当第二压力值大于所述预设压力值时，为防止锅筒内部压力过高，本例通过打开锅筒与汽水分离装置的连通阀，将锅筒内的蒸汽输入到汽水分离装置的内部，在实现降压的同时高效率地输送出高质量的蒸汽，且不会影响锅炉的正常运行。

204、若所述第二压力值小于所述预设压力值，则逐步增加输入炉膛内用于燃烧器燃烧的燃气量。

在本步骤中，当判断确定所述第二压力值小于所述预设压力值时，且在第二温度值落入第一范围值的情况下，却又无法达到目标的蒸汽压力标准，因此说明锅筒内的蒸汽压力还无法达到要求，需要对其锅筒内部的蒸汽和水进行加热增压；为此，本例通过逐步增加输入炉膛内用于燃烧器燃烧的燃气量，从而达到对锅筒内部的水进行加热的目的，使得锅筒内的蒸汽无论是温度还是压力都能得到提高，并逐渐提高温度和压力，进而提高蒸汽分离前的品质，实现满足对锅炉对蒸汽的生产要求。

实施例三

在本实施例中，由于在密封加热的锅筒内，水及蒸汽均在锅筒的内部进行加热，其实际产生的温度和压力实际上是符合热学定律的，为此，为实时监控锅筒的运行情况，本例在所述获取第二温度值和第二压力值之后，还需要对其温度与压力进行核算和监控，确保锅筒能够正常运行，进而确保整个锅炉能够正常运行，最后才能产出高品质的蒸汽。

如：在得到第二温度值和第二压力值之后，本例通过计算所述第一温度值与所述第二温度值的比值，进而得到实时的锅筒蒸汽温度比值，通过判断所述蒸汽温度比值是否大于或等于标准温度比值来确定该锅筒是否能够正常运行，进而才能保障锅筒内部制造蒸汽的品质，其中本例中的所述标准温度比值实际上为经验值，可根据制造蒸汽的要求进行更换；且在当蒸汽温度比值大于或等于标准温度比值时，能够说明该锅筒内的运行情况是正常，并不会对锅筒造成影响，能够生产出及格的蒸汽，因此发出正常运行信号；而当蒸汽温度比值小于标准温度比值时，则说明锅筒内的运行情况并不符合实际正常运行的状态，侧面说明锅筒内部可能出现损坏或者破坏的问题，因此需要发出第三警报信号，以提醒工作人员进行现场调查，并生产第三故障信息，通过故障信息以供维修人员对其进行维修，提高维修的效率和精准度；其中，第三故障信息包括有当前的第一温度值、第一压力值、第二温度值、第二压力值、蒸汽温度比值和标准温度比值，以及锅筒的设计信息和汽水分离装置的设计信息等信息参数。

实施例四

在实施例中，为保障锅炉的正常运行，生产出高品质的蒸汽，在启动整个锅炉前，本例通过在所述分别获取第一温度值和第一压力值之前，通过操作人员按下启动锅炉的按钮，发出第一操作指令，操作系统通过根据第一操作指令，打开炉膛内部用于输入助燃风的控制阀，从而实现对炉膛的内部输入空气，同时利用其内部的风机对炉膛内部进行吹扫，清除炉膛内部过往残留的可燃气体，确保点火安全以及便于点火；同时，本例还通过实时地获取炉膛内部的压力值，该压力值为点火前助燃风对应炉膛内部所产生的压力(即，第三压力值)；同时，还需要同步对燃烧器进行燃气泄漏检测；通过对炉膛内部的气压来确定是否可以进行点火，以及通过燃气泄漏检测来防止燃烧器泄漏燃烧气，进而防止炉膛内部造成爆炸，并保障炉膛内的燃烧器能够充分燃烧燃气；具体地，本例通过比较所述第三压力值与炉膛预设值的大小来确定，如：

当所述第三压力值达到炉膛预设值时，则证明炉膛内的气压已经达到安全的点火条件，并发出点火信号；燃烧器根据该点火信号发出第二操作指令进行自动点火，以及在预设时长内，逐渐增大燃烧器内的燃气量，使其能够自动进行点火，使得能够更快地对锅筒进行加热；另外，应当说明的是，在点火成功后，还需通过火焰检测器对火焰进行检测，当检测到火焰时，才能执行“在预设时长内，逐渐增大燃烧器内的燃气量”，从而实现对锅筒进行加热产生蒸汽，并保障后面能够持续燃烧和加热，最终实现多方面监控锅炉的正常运行，生产出高品质的蒸汽。

与前述应用功能实现方法实施例相对应，本申请还提供了一种控制系统及相应的实施例。

参见图3，控制系统1000包括存储器1010和处理器1020。

处理器1020可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

存储器1010可以包括各种类型的存储单元，例如系统内存、只读存储器(ROM)，和永久存储装置。其中，ROM可以存储处理器1020或者计算机的其他模块需要的静态数据或者指令。永久存储装置可以是可读写的存储装置。永久存储装置可以是即使计算机断电后也不会失去存储的指令和数据的非易失性存储设备。在一些实施方式中，永久性存储装置采用大容量存储装置(例如磁或光盘、闪存)作为永久存储装置。另外一些实施方式中，永久性存储装置可以是可移除的存储设备(例如软盘、光驱)。系统内存可以是可读写存储设备或者易失性可读写存储设备，例如动态随机访问内存。系统内存可以存储一些或者所有处理器在运行时需要的指令和数据。此外，存储器1010可以包括任意计算机可读存储媒介的组合，包括各种类型的半导体存储芯片(DRAM，SRAM，SDRAM，闪存，可编程只读存储器)，磁盘和/或光盘也可以采用。在一些实施方式中，存储器1010可以包括可读和/或写的可移除的存储设备，例如激光唱片(CD)、只读数字多功能光盘(例如DVD-ROM，双层DVD-ROM)、只读蓝光光盘、超密度光盘、闪存卡(例如SD卡、min SD卡、Micro-SD卡等等)、磁性软盘等等。计算机可读存储媒介不包含载波和通过无线或有线传输的瞬间电子信号。

存储器1010上存储有可执行代码，当可执行代码被处理器1020处理时，可以使处理器1020执行上文述及的方法中的部分或全部。

上文中已经参考附图详细描述了本申请的方案。在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。本领域技术人员也应该知悉，说明书中所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。另外，可以理解，本申请实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减，本申请实施例装置中的模块可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

此外，根据本申请的方法还可以实现为一种计算机程序或计算机程序产品，该计算机程序或计算机程序产品包括用于执行本申请的上述方法中部分或全部步骤的计算机程序代码指令。

或者，本申请还可以实施为一种非暂时性机器可读存储介质(或计算机可读存储介质、或机器可读存储介质)，其上存储有可执行代码(或计算机程序、或计算机指令代码)，当所述可执行代码(或计算机程序、或计算机指令代码)被控制系统(或控制系统、服务器等)的处理器执行时，使所述处理器执行根据本申请的上述方法的各个步骤的部分或全部。

本领域技术人员还将明白的是，结合这里的申请所描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。

附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的系统和方法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，在有些作为替换的实现中，方框中所标记的功能也可以以不同于附图中所标记的顺序发生。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，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操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。

以上已经描述了本申请的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (10)

1.一种锅炉智能控制方法，其特征在于，包括：

分别获取第一温度值和第一压力值，所述第一温度值为汽水分离装置内部的蒸汽温度值，所述第一压力值为汽水分离装置内部的蒸汽压力值；

比较所述第一温度值与预设温度值的大小，所述预设温度值为用户设定的蒸汽目标温度值；

若所述第一温度值大于或等于所述预设温度值，则比较所述第一压力值与预设压力值的大小，且当所述第一压力值大于或等于所述预设压力值时，则打开汽水分离装置的输出阀，并关闭锅筒与汽水分离装置的连通阀；其中，所述预设压力值基于所述预设温度和所述汽水分离装置的设计信息计算确定。

2.根据权利要求1所述的锅炉智能控制方法，其特征在于，比较所述第一温度值与预设温度值的大小之后，还包括：

若所述第一温度值小于所述预设温度值，则生产第一范围值，并分别获取第二温度值和第二压力值；其中，所述第一范围值为所述第一温度值与所述预设温度值的区间值，所述第二温度值为锅筒内部的蒸汽温度值，所述第二压力值为锅筒内部的蒸汽压力值；

判断所述第二温度值是否落入所述第一范围值内；

若是，则比较所述第二压力值与所述预设压力值的大小；

若所述第二压力值小于所述预设压力值，则逐步增加输入炉膛内用于燃烧器燃烧的燃气量。

3.根据权利要求1所述的锅炉智能控制方法，其特征在于，所述比较所述第一压力值与预设压力值的大小之后，还包括：

且当所述第一压力值小于所述预设压力值时，则关闭炉膛内部的燃烧器，并打开锅筒与汽水分离装置的连通阀，将锅筒内的蒸汽输入到汽水分离装置的内部。

4.根据权利要求2所述的锅炉智能控制方法，其特征在于，判断所述第二温度值是否落入所述第一范围值内之后，还包括：

若否，则比较所述第二温度值与所述预设温度值的大小；

若所述第二温度值小于所述预设温度值，则发出第一警报信号，并生成第一故障信息；

若所述第二温度值大于所述预设温度值，则判断所述第二压力值是否小于所述预设压力值；

若是，则发出第二警报信号，并生成第二故障信息；

若否，则打开锅筒与汽水分离装置的连通阀，将锅筒内的蒸汽输入到汽水分离装置的内部。

5.根据权利要求1所述的锅炉智能控制方法，其特征在于，所述分别获取第一温度值和第一压力值之前，还包括：

根据第一操作指令，打开炉膛内部用于输入助燃风的控制阀，并同时获取第三压力值，所述第三压力值为炉膛内部的压力值，该压力值为点火前助燃风对应炉膛内部所产生的压力；

比较所述第三压力值与炉膛预设值的大小，当所述第三压力值达到炉膛预设值时，则发出点火信号；

根据第二操作指令，对炉膛内的燃烧器进行点火，并在预设时长内，逐渐增大燃烧器内的燃气量。

6.根据权利要求2所述的锅炉智能控制方法，其特征在于，所述获取第二温度值和第二压力值之后，还包括：

计算所述第一温度值与所述第二温度值的比值，得到蒸汽温度比值；

判断所述蒸汽温度比值是否大于或等于标准温度比值，所述标准温度比值为经验值；

若否，则发出正常运行信号；

若是，则发出第三警报信号，并生产第三故障信息。

7.根据权利要求1所述的锅炉智能控制方法，其特征在于，所述比较所述第一温度值与预设温度值的大小之后，所述比较所述第一压力值与预设压力值的大小之前，还包括：

提取汽水分离装置的设计信息，所述设计信息包括有：分离筒体积、滤汽筒体积和导出管体积；

根据公式一计算得到预设压力值，所述公式一为：

其中，所述V₁表示汽水分离装置的分离筒体积；所述V₂表示汽水分离装置的滤汽筒体积；所述V₃表示汽水分离装置的导出管体积；所述A表示汽水分离装置的体积修正值；所述m表示从锅筒输入到汽水分离装置内部的蒸汽气体总质量；所述表示M表示蒸汽气体摩尔质量；所述R表示普适气体常量；所述T表示预设温度值；所述P表示预设压力值。

8.根据权利要求2所述的锅炉智能控制方法，其特征在于，比较所述第二压力值与所述预设压力值的大小之后，还包括：

若所述第二压力值大于或等于所述预设压力值，则关闭汽水分离装置的输出阀，并逐步减少输入炉膛内用于燃烧器燃烧的燃气量。

9.一种控制系统，其特征在于，包括：

处理器；以及

存储器，其上存储有可执行代码，当所述可执行代码被所述处理器执行时，使所述处理器执行如权利要求1-8中任一项所述的方法。

10.一种非暂时性机器可读存储介质，其上存储有可执行代码，当所述可执行代码被所述控制系统的处理器执行时，使所述处理器执行如权利要求1-8中任一项所述的方法。