烟气含氧量控制系统的制作方法

本发明涉及生物质锅炉管理，具体为烟气含氧量控制系统。

背景技术：

1、生物质锅炉是以生物质能源作为燃料的锅炉，它具有节能和环保等优点，生物质燃料在燃烧室燃烧时需要鼓风机吹入空气进行供氧，供入的氧气过多会降低燃烧室温度同时分散部分热量，多余的氧气通过烟囱排放出去，而供入的氧气过少，会导致燃烧室中生物质燃烧不充分，同时烟囱中烟气中氧气含量也降低，因此为保障生物质燃料的燃烧效果，需要对烟囱排放烟气中氧气含量进行监测和控制。

2、现有技术如申请公开号cn112610979a的中国发明专利申请公开的一种生物质锅炉环保节能控制系统，其主要通过检测环境温度和生物质锅炉内温度，进而根据环境温度对生物质锅炉内的燃料供应和氧气供应进行控制，同时检测烟雾中烟尘含量、二氧化碳含量和一氧化碳含量，进而判断生物质锅炉中燃料燃烧是否充分，由此控制生物质燃料的供料速度和燃烧时的供氧速度，以此使得燃料燃烧更加充分。

3、针对上述方案，本技术人认为生物质燃料的供应速度不断变化，容易造成生物质燃料传送带的损耗和故障，进而影响生物质锅炉的运行；且供料速度与供氧速度同时变化无法有效的保障氧气供应量的精准性；同时烟雾中氧气含量反映了生物质的燃烧情况，不对烟雾中氧气含量进行监测，无法消除因氧气供应过多而造成的热能损耗；另一方面，对生物质锅炉供氧需要对鼓风机进行控制，而鼓风机的精准性影响着氧气供应量的准确度，因此对供氧速度进行控制时，需要考虑鼓风机的精准性。

技术实现思路

1、为了解决上述问题；本发明的目的在于提供烟气含氧量控制系统。

2、为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：烟气含氧量控制系统，包括：氧气监测模块，用于对目标生物质锅炉在指定时间段内各监测时间点烟气中氧气浓度进行监测，并判断目标生物质锅炉在指定时间段对应烟气中氧气浓度的合格性。

3、燃烧状态参数采集模块，用于当指定时间段内烟气中氧气浓度不合格时，采集目标生物质锅炉在指定时间段对应的燃烧状态参数。

4、燃烧状态分析模块，用于根据目标生物质锅炉在指定时间段对应烟气的氧气浓度和燃烧状态参数，分析目标生物质锅炉在指定时间段对应的燃烧状态评估系数。

5、燃烧类型分析模块，用于根据目标生物质锅炉对应的燃烧状态评估系数，分析目标生物质锅炉对应的燃烧类型，其中燃烧状态包括氧气过供类型、氧气不足类型和正常燃烧类型。

6、燃烧条件调节模块，用于根据目标生物质锅炉在指定时间段对应的燃烧状态评估系数和燃烧类型，分析目标生物质锅炉在指定时间段对应的燃烧条件调控信息，并进行对应的调节，其中燃烧条件调控信息包括鼓风机实际风速下调值和鼓风机实际风速上调值。

7、优选地，所述判断目标生物质锅炉在指定时间段对应烟气中氧气浓度的合格性，具体判断过程如下：将目标生物质锅炉在指定时间段内各监测时间点烟气中氧气浓度通过求和，并进行均值计算得到目标生物质锅炉在指定时间段对应的烟气中平均氧气浓度，作为目标生物质锅炉在指定时间段对应的烟气中氧气浓度。

8、将目标生物质锅炉在指定时间段对应的烟气中氧气浓度与设定的参考烟气中氧气浓度区间进行对比，若目标生物质锅炉在指定时间段对应的烟气中氧气浓度大于设定的参考烟气中氧气浓度区间的氧气浓度上限值或者小于设定的参考烟气中氧气浓度区间的氧气浓度下限值，则判定目标生物质锅炉在指定时间段对应烟气中氧气浓度的不合格。

9、优选地，所述燃烧状态参数包括燃烧室燃烧温度、烟气中一氧化碳浓度和烟气流量。

10、优选地，所述分析目标生物质锅炉在指定时间段对应的燃烧状态评估系数，具体分析过程如下：若目标生物质锅炉在指定时间段对应的烟气中氧气浓度大于设定的参考烟气中氧气浓度区间的氧气浓度上限值，则通过计算公式得到目标生物质锅炉在指定时间段对应的燃烧状态评估系数其中，t、o2、v分别表示目标生物质锅炉在指定时间段对应的燃烧室燃烧温度、烟气中氧气浓度、烟气流量，t′、v′分别为预设的燃烧室标准燃烧温度、烟气标准流量，o2max表示参考烟气中氧气浓度区间的氧气浓度上限值，ε1、ε2、ε3分别为设定的燃烧室燃烧温度、烟气中氧气浓度、烟气流量对应的权重因子。

11、若目标生物质锅炉在指定时间段对应的烟气中氧气浓度小于设定的参考烟气中氧气浓度区间的氧气浓度下限值，则通过计算公式得到目标生物质锅炉在指定时间段对应的燃烧状态评估系数其中co目标生物质锅炉在指定时间段对应的烟气中一氧化碳浓度，o2min参考烟气中氧气浓度区间的氧气浓度下限值，co′为预设的许可烟气中一氧化碳浓度，γ1、γ2、γ3分别为设定的燃烧室燃烧温度评估系数、烟气中氧气浓度评估系数、烟气中一氧化碳浓度评估系数对应的权重因子。

12、优选地，所述分析目标生物质锅炉对应的燃烧类型，具体分析过程如下：当目标生物质锅炉在指定时间段对应的烟气中氧气浓度大于设定的参考烟气中氧气浓度区间的氧气浓度上限值时，则将目标生物质锅炉在指定时间段对应的燃烧状态评估系数与预设的第一燃烧状态评估系数阈值进行对比，若目标生物质锅炉在指定时间段对应的燃烧状态评估系数大于预设的第一燃烧状态评估系数阈值，则判定目标生物质锅炉对应的燃烧类型为氧气过供类型，反之则判定目标生物质锅炉对应的燃烧类型为正常燃烧类型。

13、目标生物质锅炉在指定时间段对应的烟气中氧气浓度小于设定的参考烟气中氧气浓度区间的氧气浓度下限值时，则将目标生物质锅炉在指定时间段对应的燃烧状态评估系数与预设的第二燃烧状态评估系数阈值进行对比，若目标生物质锅炉在指定时间段对应的燃烧状态评估系数大于预设的第二燃烧状态评估系数阈值，则判定目标生物质锅炉对应的燃烧类型为氧气不足类型，反之则判定目标生物质锅炉对应的燃烧类型为正常燃烧类型。

14、优选地，所述还包括鼓风机风速采集模块，鼓风机风速采集模块用于采集目标生物质锅炉在指定时间段对应的鼓风机实际风速。

15、优选地，所述还包括鼓风机精准度分析模块，鼓风机精准度分析模块用于获取目标生物质锅炉对应的鼓风机标准风速，进而对目标生物质锅炉鼓风机风速的精准度进行解析。

16、优选地，所述对目标生物质锅炉鼓风机风速的精准度进行解析，具体解析过程如下：将目标生物质锅炉在指定时间段对应的鼓风机实际风速和鼓风机标准风速代入计算公式中，得到目标生物质锅炉鼓风机风速的精准度κ，其中v1′、v1分别表示目标生物质锅炉对应的鼓风机标准风速和指定时间段对应的鼓风机实际风速，η为设定的鼓风机风速的精准度对应的修正因子。

17、优选地，所述分析目标生物质锅炉在指定时间段对应的燃烧条件调控信息，具体分析过程如下：当目标生物质锅炉对应的燃烧类型为氧气过供类型时，将目标生物质锅炉在指定时间段对应的燃烧状态评估系数减去预设的第一燃烧状态评估系数阈值，得到目标生物质锅炉在指定时间段对应的第一燃烧状态评估系数差，进而与预设的各第一燃烧状态评估系数差对应的鼓风机标准风速下调值进行对比，得到目标生物质锅炉在指定时间段对应的鼓风机标准风速下调值，并根据目标生物质锅炉鼓风机风速的精准度，计算得到目标生物质锅炉在指定时间段对应的鼓风机实际风速下调值。

18、当目标生物质锅炉对应的燃烧类型为氧气不足时，将预设的第二燃烧状态评估系数阈值减去目标生物质锅炉在指定时间段对应的燃烧状态评估系数，得到目标生物质锅炉在指定时间段对应的第二燃烧状态评估系数差，进而与预设的各第二燃烧状态评估系数差对应的鼓风机标准风速上调值进行对比，得到目标生物质锅炉在指定时间段对应的鼓风机标准风速上调值，并根据目标生物质锅炉鼓风机风速的精准度，计算得到目标生物质锅炉在指定时间段对应的鼓风机实际风速上调值。

19、优选地，所述还包括预警终端，预警终端用于当目标生物质锅炉在指定时间段对应烟气中氧气浓度的不合格且目标生物质锅炉在指定时间段对应的燃烧类型为正常燃烧类型时，进行预警提示。

20、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

21、1、本发明提供了烟气含氧量控制系统，通过对目标生物质锅炉中烟囱排放的烟气中氧气浓度进行监测，进而根据目标生物质锅炉在指定时间段对应烟气的氧气浓度和燃烧状态参数，分析目标生物质锅炉在指定时间段对应的燃烧状态评估系数，由此确认目标生物质锅炉对应的燃烧类型，并对目标生物质锅炉鼓风机风速的精准度进行分析，从而分析目标生物质锅炉在指定时间段对应鼓风机风速的调节情况，解决了现有技术存在的不足，实现了生物质锅炉烟气氧气浓度的智能化和自动化的控制，保障了生物质锅炉在燃烧时氧气适量的供应，进而提高了生物质锅炉燃烧的效率和效果，降低了生物质锅炉中热能的损耗和鼓风机的电量损耗。

22、2、本发明在燃烧状态分析模块中通过对目标生物质锅炉中燃烧状态评估系数进行分析，为后续分析目标生物质锅炉中的燃烧类型提供了参考，从而保障了生物质燃料在燃烧时的充分性，也减少了氧气过量造成的浪费。

23、3、本发明在鼓风机精准度分析模块中通过对目标生物质锅炉中鼓风机风速的精准度进行分析，大大的提高了鼓风机风速控制结果的准确性，进而保障了生物质锅炉中氧气供给的精准性，从而提高了生物质锅炉中生物质燃料的利用率。

24、4、本发明在燃烧条件调节模块中通过对目标生物质锅炉中鼓风机实际风速下调值和鼓风机实际风速上调值进行分析，进而进行调节，有效的保障了鼓风机风速控制的可靠度，同时也提高了生物质锅炉运行的智能化效果。