一种烟草锅炉水温控制系统及控制方法与流程

本发明涉及能源，尤其涉及一种烟草锅炉水温控制系统及控制方法。

背景技术：

1、烟叶复烤、烟叶真空回潮、烘丝等卷烟工艺生产所用蒸汽的供给主要由锅炉供给。在锅炉的运作过程中，存在水的升温和降温程序。目前烟草工厂考虑到能源损耗和排污成本，会不断地引进不同的技术设备来实现能源回收利用或者节能减排目的。但目前锅炉的加热升温和废水余热之间并无联系，一方面会造成升温的能源消耗大，另一方面也会使得余热无法良好的利用。因此如何实现烟草锅炉的能源反复利用，降低生产成本的目的，间接地减少了燃料或者电力的使用成为了申请人亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、为克服上述问题，本发明提供一种烟草锅炉水温控制系统及控制方法。

2、本发明的第一个方面提供一种烟草锅炉水温控制系统，包括热交换器，热交换器的热介质侧连接有锅炉系统，热交换器的冷介质侧连接有储能系统；

3、所述锅炉系统包括第一水泵和锅炉，热交换器的热介质侧出口连接锅炉的进水口，锅炉的出水口连接三通接头的第一端口；三通接头的第二端口连接第一水泵的进水端，第一水泵的出水端连接热交换器的的热介质侧进口；三通接头的第三端口连接排水管道，排水管道上设有排水阀；

4、所述储能系统包括出水管道、进水管道和多个储能温度水罐，热交换器的冷介质侧出口连接出水管道；出水管道一端与热交换器的冷介质侧出口连接，另一端封闭；出水管道上并联有多个储能温度水罐，多个储能温度水罐的出水端共同与进水管道连接；每个储能温度水罐的进水口和出水口均设有一个电磁阀，不同的储能温度水罐分别存储不同温度的水；所述进水管道的一端封闭，另一端与热交换器的冷介质侧进口连接；进水管道上且位于热交换器与储能温度水罐之间的位置设有第二水泵；

5、所述储能温度水罐内设有温度采样装置，温度采样装置与plc控制器的接收端连接，plc控制器的控制端分别与电磁阀、第一水泵和第二水泵连接；plc控制器根据温度采样装置的温度信息控制电磁阀、第一水泵和第二水泵的动作。

6、进一步，多个储能温度水罐的温度呈梯级温度形式，相邻两个储能温度水罐之间的温度差为20-35℃。

7、进一步，所述储能温度水罐的数量有三个，三个储能温度水罐(9)的温度分别为55℃、80℃和110℃。

8、进一步，所述温度采样装置采用铂热电阻温度传感器。

9、本发明的第二个方面提供一种烟草锅炉水温控制系统的控制方法，包括以下步骤：

10、(1)根据指令执行升温程序或降温程序；

11、(2)执行升温程序，具体包括：

12、(2.1)选择锅炉水温升温的温度，打开第一水泵，读取锅炉进水口的水温和锅炉出水口的水温；

13、(2.2)对比最低温度的储能温度水罐和锅炉出水口水温的温差，若温差小于等于10℃，则切换高一级温度的储能温度水罐，直至到达温差大于10℃时的储能温度水罐；

14、(2.3)打开相应储能温度水罐的电磁阀以及第二水泵执行升温指令，热交换器中将锅炉内需要的水进行加热升温，直至锅炉进水口和出水口的水温相差小于0.5℃且当前储能温度水罐同锅炉出水口水温相差小于5℃；

15、(2.4)判断是否已达到目标温度，若达到则关闭当前温度储能罐的电磁阀，升温结束；若未达到，则切换高一级温度储能罐进行热交换，直至达到目标温度或没有可切换的高一级温度储能罐，升温结束；

16、(3)执行降温程序，具体包括：

17、(3.1)选择降温的温度，打开第一水泵，读取锅炉进水口和出水口的水温；

18、(3.2)对比最高温的储能温度水罐和锅炉出水口水温的温差，若温差小于等于10℃，则切换低一级温度的储能温度水罐，直至到达温差大于10℃时的储能温度水罐；

19、(3.3)打开相应储能温度水罐的电磁阀以及第二水泵执行降温指令，热交换器中将锅炉内需要的水进行降温，直至锅炉进水口和出水口的水温相差小于0.5℃且当前储能温度水罐同锅炉出水口水温相差小于5℃；

20、(3.4)判断是否已达到目标温度，若达到则关闭当前温度储能罐的电磁阀，降温结束；若未达到，则切换低一级温度储能罐进行热交换，直至达到目标温度或没有可切换的低一级温度储能罐，降温结束。

21、进一步，所述步骤2.2中，若温差小于等于10℃，且切换高一级温度的储能温度水罐已达到最高一级的储能温度水罐时，则认定无法升温，结束升温程序。

22、进一步，所述步骤3.2中，若温差小于等于10℃，且切换低一级温度的储能温度水罐已达到最低一级的储能温度水罐时，则认定无法降温，结束降温程序。

23、进一步，步骤1还包括执行延时程序，延时程设置为温度采样延时时间；温度采样延时时间是锅炉中的水从出水口到达管道水温采样点的时间，使得水温采样更加准确。

24、进一步，步骤1还包括执行排水程序，排水程序在升温程序或降温程序后进行，排水程序使锅炉中的水通过三通接头后由排水管道排出。

25、本发明的有益效果是：本发明在热交换器与锅炉系统的基础上还构建了多层级的储能温度水罐，这种多层级的储能温度水罐考虑到锅炉进行的工序或排水需要不同的目标温度，梯度级的温度可以增强目标温度的可控程度，同时能够相对缩短到热交换完成的时间，而且减少了储能温度水罐保存温度时的维护成本。本发明的控制方法包括了升温程序和降温程序，其中降温程序是将锅炉系统的余热通过热交换器存储到相应的储能温度水罐中，进而充分的利用了锅炉余热，本发明的升温系统是将存储在储能温度水罐中的热量再重复的利用到锅炉中，以此来实现锅炉余热的循环利用，从而达到能量高效循环的效果，进而节省成本，节能减排。

技术特征：

1.一种烟草锅炉水温控制系统，其特征在于：包括热交换器(1)，热交换器(1)的热介质侧连接有锅炉系统，热交换器(1)的冷介质侧连接有储能系统；

2.如权利要求1所述的一种烟草锅炉水温控制系统，其特征在于：多个储能温度水罐(9)的温度呈梯级温度形式，相邻两个储能温度水罐(9)之间的温度差为20-35℃。

3.如权利要求2所述的一种烟草锅炉水温控制系统，其特征在于：所述储能温度水罐(9)的数量有三个，三个储能温度水罐(9)的温度分别为55℃、80℃和110℃。

4.如权利要求1所述的一种烟草锅炉水温控制系统，其特征在于：所述温度采样装置采用铂热电阻温度传感器。

5.基于权利要求1-4任意一项所述的一种烟草锅炉水温控制系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

6.如权利要求5所述的控制方法，其特征在于：所述步骤2.2中，若温差小于等于10℃，且切换高一级温度的储能温度水罐已达到最高一级的储能温度水罐时，则认定无法升温，结束升温程序。

7.如权利要求5所述的控制方法，其特征在于：所述步骤3.2中，若温差小于等于10℃，且切换低一级温度的储能温度水罐已达到最低一级的储能温度水罐时，则认定无法降温，结束降温程序。

8.如权利要求5所述的控制方法，其特征在于：步骤1还包括执行延时程序，延时程设置为温度采样延时时间；温度采样延时时间是锅炉中的水从出水口到达管道水温采样点的时间，使得水温采样更加准确。

9.如权利要求5所述的控制方法，其特征在于：步骤1还包括执行排水程序，排水程序在升温程序或降温程序后进行，排水程序使锅炉中的水通过三通接头后由排水管道排出。

技术总结一种烟草锅炉水温控制系统，包括热交换器，热交换器的热介质侧连接有锅炉系统，热交换器的冷介质侧连接有储能系统；锅炉系统包括第一水泵和锅炉，热交换器的热介质侧出口连接锅炉的进水口，锅炉的出水口连接三通接头的第一端口；三通接头的第二端口连接第一水泵的进水端，第一水泵的出水端连接热交换器的的热介质侧进口；储能系统包括出水管道、进水管道和多个储能温度水罐，热交换器的冷介质侧出口连接出水管道。发明还提供一种烟草锅炉水温控制系统的控制方法。本发明升温系统是将存储在储能温度水罐中的热量再重复的利用到锅炉中，以此来实现锅炉余热的循环利用，从而达到能量高效循环的效果，进而节省成本，节能减排。技术研发人员：王文娟,钱杰,叶志晖,武健,蒋一翔受保护的技术使用者：浙江中烟工业有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/1/13