一种烟气余热的评价分析系统及烟气余热回收控制系统的制作方法

本发明涉及钢铁企业余热领域，尤其涉及一种烟气余热的评价分析系统及烟气余热回收控制系统。
背景技术：
：钢铁行业余热资源种类多，数量大，尤其是中低温余热资源较多，是钢铁企业余热利用及节能减排的重中之重，其中加热炉烟气余热占比例较大，目前加热炉烟气余热利用形式主要有以下几种：1、利用空气余热器余热助燃空气；2、采用空、煤气双预热；3、预热器后加余热锅炉生产蒸汽或热水；4、利用烟气余热发电；5、利用烟气余热制冷。利用烟气预热制冷和发电技术尚不成熟，虽然也在一些企业得到推广应用，但系统投资大，回收期过长，并且余热回收效率还有待提高，并不能取得预期的经济效益，而前三种烟气余热回收方式较为成熟。虽然目前加热炉烟气余热大部分采用了预热器进行回收，但回收效率不高，并且换热器后的低温烟气预热仍然没有得到很好的回收利用，排烟温度仍然较高，浪费大量热量。因此，如何对高炉排出的烟气的回收利用进行有效地评价分析是目前亟待解决的问题。技术实现要素：鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的烟气余热的评价分析系统及烟气余热回收控制系统。一方面，本发明实施例提供了一种烟气余热的评价分析系统，包括：采集模块，用于采集待回收烟气的第一参数数据和所述待回收烟气经过第一次回收之后排放的烟气的第二参数数据；统计模块，用于基于所述第一参数数据和第二参数数据，计算获得所述待回收烟气的余热量、所述待回收烟气经过第一次回收之后的剩余余热量以及所述待回收烟气经过第一次回收的回收效率；调用模块，用于基于所述第二参数数据，调用与所述第二参数数据对应的回收方案；评价分析模块，用于基于所述剩余余热量，分析获得采用所述调用的回收方案的回收效果。进一步地，包括：所述第一参数数据包括所述待回收烟气的温度、所述待回收烟气的流量、待回收烟气的平均比热、基准温度；所述第二参数数据包括所述待回收烟气经过第一次回收之后的烟气的温度、所述待回收烟气经过第一次回收之后的烟气的流量以及平均比热。进一步地，所述统计模块，具体包括：待回收烟气的余热量计算单元，用于基于所述待回收烟气的平均比热cp、待回收烟气的流量v以及待回收烟气的温度t，基准温度t0，根据余热量计算公式：q＝cpv(t-t0)获得所述待回收烟气的余热量q；已回收的余热量计算单元，用于基于所述待回收烟气经过第一次回收之后的烟气的温度t1、所述待回收烟气经过第一次回收之后的烟气的流量v以及平均比热cp，所述待回收烟气的温度t，根据余热量计算公式：q1＝cpv(t-t1)获得所述待回收烟气已回收的余热量q1；剩余余热量计算单元，用于基于所述待回收烟气的余热量q以及所述待回收烟气已回收的余热量q1，获得所述待回收烟气经过第一次回收之后的剩余余热量；回收效率计算单元，用于基于所述待回收烟气已回收的余热量q1与所述待回收烟气的余热量q的比值，获得所述待回收烟气经过第一次回收的回收效率。进一步地，所述调用模块，具体包括：获得单元，用于基于所述第二参数数据中的待回收烟气经过第一次回收之后的烟气的温度，获得与所述待回收烟气经过第一次回收之后的温度所对应的温度区间；调用单元，用于基于所述温度区间，调用与所述温度区间所对应的回收方案。进一步地，所述评价分析模块，具体用于基于所述剩余余热量，分析获得采用所述调用的回收方案所产生的蒸汽量或热水量。进一步地，还包括：输出模块，用于将所述评价分析模块分析获得的回收效果形成报表或文档打印输出。另一方面，本发明实施例还提供了一种烟气余热回收控制系统，所述系统用于控制余热锅炉采用上述的烟气余热的评价分析系统所调用的回收方案来回收所述剩余余热量。进一步地，所述系统在所述余热锅炉采用所述调用的回收方案回收所述剩余余热量之后，获得所述余热锅炉排放出的烟气的温度，以及基于所述余热锅炉排放出的烟气的温度获得所述排放出的烟气的余热量。进一步地，所述系统还用于基于所述余热锅炉排放的烟气的温度以及参考温度，判断所述余热锅炉排放的烟气的温度是否大于所述参考温度，在大于所述参考温度时，调整上述的烟气余热的评价分析系统中的调用模块执行的调用方案。进一步地，所述系统还用于基于所述余热锅炉排放的烟气的余热量以及参考余热量，判断所述余热锅炉排放的烟气的余热量是否大于参考余热量，在大于所述参考余热量时，调整上述的烟气余热的评价分析系统中的调用模块执行的调用方案。本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：1、本发明提供的一种烟气余热的评价分析系统，包括：采集模块，用于采集待回收烟气的第一参数数据和待回收烟气经过第一次回收之后排放的烟气的第二参数数据；统计模块，用于基于该第一参数数据和第二参数数据，计算获得所述待回收烟气的余热量，所述待回收烟气经过第一次回收之后的剩余余热量以及所述待回收烟气经过第一次回收的回收效率；调用模块，用于基于该第二参数数据，调用与该第二参数数据对应的回收方案；评价分析模块，用于基于该剩余余热量，分析获得采用该调用的回收方案的回收效果，由于基于采集模块采集到的回收参数信息，能够分析获得经过一次回收的回收效率，接着能够获得在采用系统所调用的回收方案对剩余余热量进行回收的回收效果，为用户在执行回收操作时提供了指导参考。2、由于在该烟气余热回收控制系统中采用该烟气余热的评价分析系统所调用的回收方案回收剩余余热量，且对实际执行的回收操作之后的回收效果进行评价，基于该评价结果重新对烟气余热的评价分析系统的调用模块采用的调用方案进行调整，进而能够通过该烟气余热回收控制系统对烟气余热的评价分析系统进行调整，不断完善该烟气余热的评价分析系统的评价分析功能。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考图形表示相同的部件。在附图中：图1示出了本发明实施例中的烟气余热的评价分析系统的结构示意图；图2示出了本发明实施例中的烟气余热的评价分析系统与烟气余热回收控制系统以及余热锅炉的结构示意图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。现有的加热炉烟气余热温度很高，如果直接排放，不仅造成环境污染，而且烟气余热直接排放也造成资源的浪费，现有的烟气余热温度有些高达1000℃以上，有较高的利用价值。比如，现有可以利用烟气余热采用余热器助燃空气，重新回收进入该加热炉、还可以采用空气和煤气双预热、还可以采用预热器后加余热锅炉生产蒸汽或者热水等等。但是，经过上述的回收之后，还是会有余热产生，这部分余热也有被利用的价值。本发明实施例提供了一种烟气余热的评价分析系统，就是对烟气余热经过一次回收之后再进行回收进行评价分析。具体地，由于该经过一次回收之后的余热量是有限的，因此，再次进行回收的回收方式是有限，在有限的回收方式中如何确定最佳的回收方式，以及采用该最佳的回收方式如何确定回收效果，在本发明中可以充分体现。如图1所示，该烟气余热的评价分析系统包括：采集模块101、统计模块102、调用模块103、评价分析模块104。其中，采集模块101，用于采集待回收烟气的第一参数数据和待回收烟气经过第一次回收之后排放的烟气的第二参数数据。该第一参数数据包括待回收烟气的温度、待回收烟气的流量、待回收烟气的平均比热、基准温度；第二参数数据包括待回收烟气经过第一次回收之后的烟气的温度、待回收烟气经过第一次回收之后的烟气的流量以及平均比热。在一种可选的实施方式中，采集待回收烟气的温度具体可以是在高炉的排烟口设置温度传感器，由该温度传感器采集该高炉的排烟口排出的烟气的温度；类似的，待回收烟气经过第一次回收之后的烟气的温度同样采用温度传感器采集，该温度传感器具体设置于第一次回收烟气的装置的排烟口处。在一种可选的实施方式中，采集待回收烟气的流量具体可以是在高炉的排烟口设置流量计，有该流量计采集该高炉的排烟口排出的烟气的流量；同理，待税收烟气经过第一次回收之后的烟气的流量也是在第一次回收烟气的装置的排烟口处设置流量计，通过流量计采集获得。待回收烟气的平均比热和基准温度、待回收烟气经过第一次回收之后的平均比热，均通过查表获得，具体是根据烟气的成分通过查表获得平均比热值。该烟气余热的评价分析系统还包括数据库，用以保存采集模块101采集到的待回收烟气的第一参数数据和待回收烟气经过第一次回收之后排放的烟气的第二参数数据。在所采集的数据并不完善时，例如，采集的温度信息不准确时，可以根据历史采集的数据总结获得温度的曲线变化函数，然后基于计算过程中的气体或者液体的温度自动采用插值法进行选取。当然，上述采集模块101采集到的数据分别具有合理的区间范围，当采集到的数据不属于所对应的区间范围时，确定该采集到的数据有误，将其标定为无效数据，或者不进行存储，以确保存储的数据均是真实可靠的。该统计模块101能够基于上述获得的第一参数数据和第二参数数据，获得该待回收烟气的余热量，待回收烟气已回收的余热量以及该待回收烟气经过第一次回收的回收效率。因此，该统计模块101包括待回收烟气的余热量计算单元、已回收的余热量计算单元、剩余余热量计算单元。其中，待回收烟气的余热量计算单元，用于基于待回收烟气的平均比热cp、待回收烟气的流量v以及待回收烟气的温度t，基准温度t0，根据余热量计算公式：q＝cpv(t-t0)获得待回收烟气的余热量q。已回收的余热量计算单元，用于基于该待回收烟气经过第一次回收之后的烟气的温度t1、待回收烟气经过第一次回收之后的烟气的流量v以及平均比热cp，待回收烟气的温度t，根据余热量计算公式：q1＝cpv(t-t1)获得待回收烟气已回收的余热量q1。剩余余热量计算单元，用于基于待回收烟气的余热量q以及待回收烟气已回收的余热量q1，获得待回收烟气经过第一次回收之后的剩余余热量q’。计算式如下：q’＝q-q1回收效率计算单元，用于基于待回收烟气已回收的余热量q1与待回收烟气的余热量q的比值，获得待回收烟气经过第一次回收的回收效率η。计算式如下：η＝q1/q由上述式子可以快速获得该待回收烟气经第一次回收的回收效率。该调用模块103包括获得单元和调用单元，获得单元用于基于该第二参数数据中的待回收烟气经过第一次回收之后的烟气的温度，获得与该待回收烟气经过第一次回收之后的温度所对应的温度区间；该调用单元，用于基于该温度区间，调用与该温度区间所对应的回收方案。具体地，在该系统中已存储有温度区间与回收方案对应的关系列表。具体如下：温度区间调用的回收方案高于360℃生产高压蒸汽方案260℃～360℃生产中、低压蒸汽方案150℃～260℃生产热水方案低于150℃直接排放(不用回收)基于上表的内容，使得调用模块103能够快速调用最佳的回收方案。该评价分析模块104具体用于基于该剩余余热量，分析获得采用该调用的回收方案所产生的蒸汽量或热水量。具体地，采用生产中、低压蒸汽回收方案，从而产生饱和蒸汽，所产生的蒸汽用于进行加热，基于该剩余余热量，计算获得采用该生产中、低压蒸汽的回收方案获得的饱和蒸汽量。该饱和蒸汽量的计算式：pb＝(q-q1)/hb其中，pb为饱和蒸汽量，单位是t/h，hb为饱和蒸汽焓值，单位是kj/kg。q-q1为剩余余热量。采用生产高压蒸汽回收方案，从而产生过热蒸汽，用于做功，基于该剩余余热量，计算获得采用该生产高压蒸汽的回收方案获得的过热蒸汽量，该过热蒸汽量的计算式：pg＝(q-q1-pb·hbg)/hg其中，pg为过热蒸汽量，单位是t/h，hg为过热蒸汽焓值，单位是kj/kg，hbg为饱和蒸汽过热需要的焓值，单位是kj/kg。q-q1为剩余余热量。pb为饱和蒸汽量。采用生产热水的回收方案，基于该剩余余热量，计算获得采用该生产热水的回收方案获得的热水量，该热水量的计算式：ps＝(q-q1)/(hs1-hs2)其中，ps为热水量，单位是t/h，hs1为供水热焓，单位是kj/kg，hs2为给水热焓，单位是kj/kg。q-q1为剩余余热量。其中，上述的焓值均通过焓值表查找获得。采用上述的计算式，可以获得剩余余热量在采用对应的最佳回收方式能够产生的蒸汽量或产生的热水量，从而得到该回收效果，为实践过程提供了参考。快速有效地选择最佳回收方式，并确定回收效果，为用户在执行回收操作时提供了指导参考。该烟气余热的评价分析系统还包括输出模块，该输出模块用于将所述评价分析模块分析获得的回收效果形成报表或文档进行打印输出。从而指导能耗分析及烟气余热的回收利用。实施例二基于相同的发明构思，本发明实施例还提供了一种烟气余热回收控制系统，该烟气余热回收控制系统用于控制余热锅炉采用上述的烟气余热的评价分析系统所调用的回收方案来回收该剩余余热量。在具体的实施方式中，如图2所示，该烟气余热回收控制系统201均连接至烟气余热的评价分析系统202和余热锅炉203。该烟气余热回收控制系统201能够接收烟气余热的评价分析系统202中调用模块所调用的回收方案，该烟气余热回收控制系统201还可以控制该余热锅炉203采用该调用的回收方案进行回收剩余余热量。该余热锅炉203用于实现烟气的回收利用，在本发明实施例中该烟气回收主要采用生产蒸汽回收或者生产热水回收。在该烟气余热回收控制系统201控制该余热锅炉203执行该回收方案回收该剩余余热量之后，通过采集该余热锅炉排放出的烟气的温度，基于该排放的烟气的温度，通过上述的余热量计算公式，可以获得该排放的烟气的余热量。在一种可选的实施方式中，该烟气余热回收控制系统201能够基于该排放的烟气的温度，以及参考温度，判断该排放的烟气的温度是否超过该参考温度，在超过该参考温度时，调整该烟气余热的评价分析系统202中调用模块所执行的调用方案。具体地，比如，根据烟气余热的评价分析系统202中所调用的回收方案，即调用的是280℃～360℃所对应的生产中、低压蒸汽的回收方案。由于排放的烟气的温度是170℃，大于预设温度150℃，确定该回收方案并未充分将该剩余余热量进行回收，因此，通过调整调用模块所执行的调用方案，即将280℃～360℃所对应的生产中、低压蒸汽的回收方案调整为生产高压蒸汽的回收方案。该烟气余热回收控制系统201基于该排放的烟气的温度，以及参考温度，在判断获得该排放的烟气的温度未超过该参考温度时，确定该调用的回收方案是最佳的回收方案，无需对调用模块再进行调整。在另一种可选的实施方式中，该烟气余热回收控制系统201能够基于该排放的烟气的余热量，以及参考余热量，判断该排放的烟气的余热量是否超过该参考余热量，在超过该参考余热量时，调整该烟气余热的评价分析系统202中调用模块所执行的调用方案。具体的实施方式与上述在基于排放的烟气的温度时是类似的，在此就不再详细赘述了。采用该烟气余热回收控制系统能够对实际操作中余热锅炉采用的该烟气余热的评价分析所调用的回收方案的回收效果进行评价，基于评价结果对该调用的回收方案进行调整，进而能够使得该烟气余热的评价分析系统所调用的回收方案的回收效率更高，进而不断完善该烟气余热的评价分析系统。尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。当前第1页12