本发明涉及空预器，具体为一种用于锅炉空预器的防堵塞管理系统。
背景技术：
1、空气预热器是火力发电厂锅炉中的重要组成部分，它的主要功能是利用烟气的余热来加热进入锅炉的空气，以提高燃烧效率并减少燃料消耗。然而，在运行过程中，空预器容易因为灰尘和其他杂质的沉积而发生堵塞，烟气中的飞灰和未燃烧的碳粒在空预器表面沉积、燃料中含有的硫化物在空预器低温段形成的硫酸盐、空预器的腐蚀产物堆积、金属颗粒堆积或空预器设计运行不当导致积灰等问题都会引起空预器堵塞。这不仅影响锅炉换热效率，还可能导致机组效率下降、能耗增加甚至停机事故。因此，对锅炉空预器进行有效的防堵塞管理至关重要。空预器的防堵塞措施包括优化燃料管理、设计优化、运行管理、化学清洗和技术改造等措施。优化燃料管理方面，针对性选择低灰分、低硫分的燃料，减少沉积物的生成，提高燃烧效率，确保燃料充分燃烧，减少未燃尽的碳粒。采用高效率的空预器设计，使用大通道、低阻力的换热元件，设计合理的吹灰系统，包括蒸汽吹灰或机械吹灰装置，都能有效减少空预器的堵塞现象。运行管理方面，定期对空预器进行吹灰，保持清洁的换热表面，监控空预器的进出口温度和压差，定期检查空预器的密封性，防止漏风导致的额外积灰，都能及时发现堵塞迹象。针对已经堵塞且严重积灰的情况，可以采用化学清洗方法，使用特定的清洗剂溶解空预器内部沉积物。对于老旧的空预器，可以考虑进行技术改造，比如更换为新型高效空预器，都可以有效预防和控制空预器的堵塞问题，保障锅炉的高效稳定运行。实施这些措施不仅能够提高发电效率，还能延长设备寿命，降低维护成本，对企业的可持续发展具有重要意义。
2、目前，传统用于锅炉空预器的防堵塞管理系统监测范围有限，无法实时准确的监测空预器内部的堵塞情况，导致问题难以及时发现和处理，从而无法根据实际工况快速调整管理策略，若空预器已经出现严重堵塞情况，容易导致送风机喘振，加剧空预器低温腐蚀，甚至造成锅炉限负荷、停炉等安全问题。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于锅炉空预器的防堵塞管理系统，具备灵活监测准确度高、响应处理效率高安全性高等优点，解决了传统用于锅炉空预器的防堵塞管理系统监测准确度不高，响应处理速度慢危险性高的问题。
3、(二)技术方案
4、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于锅炉空预器的防堵塞管理系统，包括多维采集模块、预测分析模块和堵塞管理模块；
5、所述多维采集模块包括机械采集单元、温度采集单元和压差采集单元，所述机械采集单元通过网络连接中央控制台采集机械数据集，并传输至预测分析模块，所述温度采集单元通过网络连接红外热像仪采集温度数据集，并传输至预测分析模块，所述压差采集单元通过网络连接压差传感器采集压差数据集，并传输至预测分析模块，所述多维采集模块通过网络连接预测分析模块；
6、所述预测分析模块包括燃烧分析单元、交换分析单元和综合评估单元，所述燃烧分析单元根据机械数据集，计算生成颗粒浓度klnd，并通过网络传输至综合评估单元，所述交换分析单元根据温度数据集和压差数据集，计算生成转换指数zhzs，并通过网络传输至综合评估单元，所述综合评估单元根据颗粒浓度klnd和转换指数zhzs，计算生成风险指数fxzs，所述预测分析模块通过网络连接堵塞管理模块；
7、所述堵塞管理模块根据温度数据集、压差数据集、转换指数zhzs和风险指数fxzs，判断当前工况下空预器的堵塞程度，并生成对应的指令传输至中央控制台。
8、优选的，所述机械数据集包括锅炉内的燃烧物种类和热效率数据，所述机械数据集表达式为l表示锅炉内正在燃烧的物质种类数据，w表示锅炉内正在燃烧时的热效率数据。
9、优选的，所述温度数据集包括红外热像仪检测到的空预器表面分布点的温度数据，所述温度数据集表达式为{w1、w2、w3、…、wn}，w1至wn对应空预器表面每个分布点的温度数据。
10、优选的，所述压差数据集包括空预器进口压差传感器和空预器出口压差传感器的实时压差数据，所述压差数据集表达式为j表示空预器进口的实时压差数据，c表示空预器出口的实时压差数据。
11、优选的，所述燃烧分析单元根据机械数据集，计算生成颗粒浓度klnd，其计算公式如下：
12、
13、公式中，klnd表示颗粒浓度，μ是针对机械数据集中锅炉燃烧物的颗粒推算指数，表示根据锅炉内正在燃烧的物质种类推算产出的颗粒物质量，表示根据锅炉内正在燃烧时的热效率数据推算出的递增烟气产出量，表示将推算产出的颗粒物质量除以递增烟气产出量，计算得到当前工况条件下空预器内部烟气的颗粒浓度。
14、优选的，所述交换分析单元根据温度数据集和压差数据集，计算生成转换指数zhzs，其计算公式如下：
15、
16、公式中，zhzs表示转换指数，表示空预器表面分布点的温度数据与空预器进出口实时压差数据的比值，表示计算温度数据集和压差数据集中从1至n的温度数据与进出口压差数据的比值，得到当前工况条件下空预器热交换性能的转换指数。
17、优选的，所述综合评估单元根据颗粒浓度klnd和转换指数zhzs，计算生成风险指数fxzs，其计算公式如下：
18、
19、公式中，fxzs表示风险指数，α是针对颗粒浓度的权重指数，β是针对转换指数的权重指数，ck表示风险指数计算公式中用于评估堵塞程度的固定参数，表示在不同权重的加持下，综合空预器内部烟气颗粒浓度和实际热交换性能的转换指数，再将综合数据与固定参数进行对比，计算得到反映了空预器堵塞程度的风险指数。
20、优选的，所述温度数据集中空预器表面每个分布点之间的最大温度差值超过预设值时，堵塞管理模块判断空预器存在严重堵塞情况，并生成严重堵塞指令后传输至中央控制台，提醒工作人员进行燃烧管理和吹灰。
21、优选的，所述压差数据集中空预器进口压差和空预器出口压差的最大差值超过预设值时，堵塞管理模块判断空预器存在严重堵塞情况，并生成严重堵塞指令后传输至中央控制台，提醒工作人员进行燃烧管理和吹灰。
22、优选的，所述转换指数zhzs中温度数据与压差数据存在正比关系或风险指数fxzs大于等于1时，堵塞管理模块判断空预器存在轻微堵塞情况，并生成轻微堵塞指令后传输至中央控制台，提醒工作人员检查空预器的密封状态。
23、与现有技术相比，本发明提供了一种用于锅炉空预器的防堵塞管理系统，具备以下有益效果：
24、1、本发明通过多维采集模块设置机械采集单元、温度采集单元和压差采集单元，分别采集机械数据集、温度数据集和压差数据集，预测分析模块设置燃烧分析单元、交换分析单元和综合评估单元，燃烧分析单元计算生成颗粒浓度klnd，根据锅炉内正在燃烧的物质种类推算产出的颗粒物质量，并根据锅炉内正在燃烧时的热效率数据推算出的递增烟气产出量，便于后续判断堵塞的发生概率，颗粒浓度高则容易产生积灰现象，交换分析单元计算生成转换指数zhzs，快速分析空预器的温度分布和实时压差之间比例关系，灵活监测准确度高。
25、2、本发明通过堵塞管理模块根据温度数据集、压差数据集、转换指数zhzs和风险指数fxzs，判断当前工况下空预器的堵塞程度，温度数据集中空预器表面每个分布点之间的最大温度差值超过预设值时，空预器过热会影响到整个发电系统的运行安全，堵塞管理模块判断空预器存在严重堵塞情况，并生成严重堵塞指令后传输至中央控制台，压差数据集中空预器进口压差和空预器出口压差的最大差值超过预设值时，堵塞管理模块同样生成严重堵塞指令后传输至中央控制台，提醒工作人员进行燃烧管理和吹灰，转换指数zhzs中温度数据与压差数据存在正比关系或风险指数fxzs大于等于1时，堵塞管理模块判断空预器存在轻微堵塞情况，并生成轻微堵塞指令后传输至中央控制台，提醒工作人员检查空预器的密封状态，及时发现问题，从而降低维护成本，提高电厂的经济效益，响应处理效率高安全性高。
1.一种用于锅炉空预器的防堵塞管理系统，其特征在于：包括多维采集模块、预测分析模块和堵塞管理模块；
2.根据权利要求1所述的一种用于锅炉空预器的防堵塞管理系统，其特征在于：所述机械数据集包括锅炉内的燃烧物种类和热效率数据，所述机械数据集表达式为l表示锅炉内正在燃烧的物质种类数据，w表示锅炉内正在燃烧时的热效率数据。
3.根据权利要求2所述的一种用于锅炉空预器的防堵塞管理系统，其特征在于：所述温度数据集包括红外热像仪检测到的空预器表面分布点的温度数据，所述温度数据集表达式为{w1、w2、w3、...、wn}，w1至wn对应空预器表面每个分布点的温度数据。
4.根据权利要求3所述的一种用于锅炉空预器的防堵塞管理系统，其特征在于：所述压差数据集包括空预器进口压差传感器和空预器出口压差传感器的实时压差数据，所述压差数据集表达式为j表示空预器进口的实时压差数据，c表示空预器出口的实时压差数据。
5.根据权利要求4所述的一种用于锅炉空预器的防堵塞管理系统，其特征在于：所述燃烧分析单元根据机械数据集，计算生成颗粒浓度klnd，其计算公式如下：
6.根据权利要求5所述的一种用于锅炉空预器的防堵塞管理系统，其特征在于：所述交换分析单元根据温度数据集和压差数据集，计算生成转换指数zhzs，其计算公式如下：
7.根据权利要求6所述的一种用于锅炉空预器的防堵塞管理系统，其特征在于：所述综合评估单元根据颗粒浓度klnd和转换指数zhzs，计算生成风险指数fxzs，其计算公式如下：
8.根据权利要求3所述的一种用于锅炉空预器的防堵塞管理系统，其特征在于：所述温度数据集中空预器表面每个分布点之间的最大温度差值超过预设值时，堵塞管理模块判断空预器存在严重堵塞情况，并生成严重堵塞指令后传输至中央控制台，提醒工作人员进行燃烧管理和吹灰。
9.根据权利要求4所述的一种用于锅炉空预器的防堵塞管理系统，其特征在于：所述压差数据集中空预器进口压差和空预器出口压差的最大差值超过预设值时，堵塞管理模块判断空预器存在严重堵塞情况，并生成严重堵塞指令后传输至中央控制台，提醒工作人员进行燃烧管理和吹灰。
10.根据权利要求7所述的一种用于锅炉空预器的防堵塞管理系统，其特征在于：所述转换指数zhzs中温度数据与压差数据存在正比关系或风险指数fxzs大于等于1时，堵塞管理模块判断空预器存在轻微堵塞情况，并生成轻微堵塞指令后传输至中央控制台，提醒工作人员检查空预器的密封状态。
