發(fā)布時間：2021-12-24所屬分類：工程師職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 摘 要：為了解決工業(yè)鍋爐由于量多面廣而不便監(jiān)管、自 控 水 平 低、能耗及污染較高等問題，在分析總結(jié)工業(yè)鍋爐使用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，研究利用物聯(lián)網(wǎng)和云計算等新技術(shù)對工業(yè)鍋爐的運行狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)程自動監(jiān)測，提 出 工 業(yè)鍋爐物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)模型和云計算模型，給出了鍋爐能耗
摘 要：為了解決工業(yè)鍋爐由于量多面廣而不便監(jiān)管、自 控 水 平 低、能耗及污染較高等問題，在分析總結(jié)工業(yè)鍋爐使用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，研究利用物聯(lián)網(wǎng)和云計算等新技術(shù)對工業(yè)鍋爐的運行狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)程自動監(jiān)測，提 出 工 業(yè)鍋爐物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)模型和云計算模型，給出了鍋爐能耗、熱效率等關(guān)鍵參數(shù)的監(jiān)測和軟測量方法。針對鍋爐監(jiān)管、測試、使用、制造和節(jié)能服務(wù)等環(huán)節(jié)，給出了對應(yīng)的解決方案，為降低能耗、減少污染物排放提供了一種新思路。
關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);云計算;工業(yè)鍋爐;節(jié)能減排;軟測量
0 引言
工業(yè)鍋爐作為工業(yè)領(lǐng)域的能源轉(zhuǎn)換特種設(shè)備，在生產(chǎn)和生活中占有很重要的地位，是除發(fā)電鍋爐之外的第二大煤炭消耗大戶，數(shù)量上約占鍋爐總量的85%。工業(yè)鍋爐主要用于工業(yè)生產(chǎn)與采暖，大多為低參數(shù)、小容量鍋爐，因此熱效率較低，其中燃煤鍋爐居多，約占工業(yè)鍋爐總量的65%。工業(yè)鍋爐總體技術(shù)水平落后，主要表現(xiàn)在：①除塵與脫硫技術(shù)水平低，燃煤鍋爐污染物排放高;②自動控制水平低; ③鍋爐用煤質(zhì)量不穩(wěn)定，不能滿足鍋爐設(shè)計要求;④ 鍋爐節(jié)能工作監(jiān)督和管理體系不完善，仍處于碎片化管理階段[1-3]。
趙欽新等[2，4]認(rèn)為工業(yè)鍋爐節(jié)能減排工作缺乏具體方案和目標(biāo)，現(xiàn)狀不容樂觀，尤其在運行狀況監(jiān)測診斷、自動調(diào)節(jié)和控制以及工業(yè)鍋爐運行科學(xué)管理等方面存在如下諸多問題：
(1)人 工業(yè)鍋爐運行管理人員和操作人員水平參差不齊，節(jié)能減排意識淡薄。
(2)料 煤炭工業(yè)一直未能實現(xiàn)工業(yè)鍋爐燃煤的分類與分質(zhì)供應(yīng)，造成鍋爐燃燒非設(shè)計煤種，使鍋爐性能偏離設(shè)計值。
(3)爐 工業(yè)鍋爐燃料和配風(fēng)不均勻，對于變化劇烈的煤種缺乏有效的燃燒調(diào)節(jié)技術(shù)，爐渣含碳量過高，鍋爐排煙溫度過高。
(4)機(jī) 輔機(jī)與鍋爐本體不匹配，普遍處于高消耗、低輸出的狀態(tài)，能源浪費嚴(yán)重。
(5)控 指監(jiān)測、診斷和控制。
工業(yè)鍋爐自控水平低，不能根據(jù)需求及時調(diào)節(jié)其燃燒和運行狀態(tài)來適應(yīng)實際工況。因此，監(jiān)測診斷和自動控制涉及工業(yè)鍋爐的軟件和硬件，是目前節(jié)能減排的關(guān)鍵。
楊婷婷等[5]提出鍋爐節(jié)能優(yōu)化主要集中在鍋爐監(jiān)測與診斷、數(shù)據(jù)驅(qū)動的運行優(yōu)化、鍋爐燃燒優(yōu)化等方面。其中鍋爐燃燒優(yōu)化技術(shù)可以分為三類：第一類優(yōu)化技術(shù)通過在線檢測影響鍋爐燃燒的重要參數(shù)，如煙氣含氧量、飛灰含碳量等，指導(dǎo)運行人員調(diào)節(jié)鍋爐燃燒，實現(xiàn)鍋爐的燃燒優(yōu)化，這類優(yōu)化技術(shù)現(xiàn)已占據(jù)了主導(dǎo)地位;第二類優(yōu)化技術(shù)在集散型控制系統(tǒng)(DistributedControlSystem，DCS)層面，通過采用先進(jìn)的控制邏輯、控制算法或人工智能技術(shù)，實現(xiàn)鍋爐的燃燒優(yōu)化;第三類燃燒優(yōu)化技術(shù)在設(shè)備層面，通過燃燒器、受熱面等設(shè)備的改造實現(xiàn)鍋爐的燃燒優(yōu)化調(diào)整，這種技術(shù)比較成熟。
多數(shù)工業(yè)鍋爐 配 有 儀 表 控 制 系 統(tǒng) 或 DCS控 制系統(tǒng)，但一般都不完全具備熱工參數(shù)和排放參數(shù)的在線監(jiān)測、在 線 診 斷、系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)和系統(tǒng)控制功能，因此在此方面還有很大的改進(jìn)空間。另外，工業(yè)鍋爐存在數(shù)量多且分散的情況，其節(jié)能減排需要多方面新技術(shù)和生產(chǎn)模式的支持。
物聯(lián)網(wǎng)(InternetofThings，IoT)于1999年由麻省理工學(xué)院提出，目前業(yè)界普遍認(rèn)可的物聯(lián)網(wǎng)是指利用 射 頻 識 別 (RadioFrequencyIdentification，RFID)、全球定位系統(tǒng)(GlobalPositioningSystem，GPS)，以及傳感器、執(zhí)行器等智能裝置對物理世界的聲音、圖像、光、熱、化學(xué)和位置等信息進(jìn)行感知識別，依托通訊網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸和互聯(lián)，利用計算設(shè)施和軟件系統(tǒng)進(jìn)行信息處理和知識挖掘，實現(xiàn)人與物、物與物的信息交互，進(jìn)而達(dá)到對物理世界的感知識別、實時控制、精確管理和科學(xué)決策[6-7]。物聯(lián)網(wǎng)已成為當(dāng)前世界新一輪經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展的戰(zhàn)略制高點之一，被稱為是繼計算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)之后的第三次信息技術(shù)革命，越來越多的政府部門、研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)、研究物聯(lián)網(wǎng)、投資物聯(lián)網(wǎng)[8-11]。物聯(lián)網(wǎng)會產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，需要大規(guī)模的計算平臺作為支撐，而云計算可以處理海量數(shù)據(jù)，能夠滿足這種要求。云計算是一種計算模式，服務(wù)器、存儲、數(shù)據(jù)、應(yīng)用等計算資源以服務(wù)的方式提供給用戶，并可以被迅速使用與釋放。它 將 數(shù) 據(jù) 與 服 務(wù) 共 享 計 算 模 式 有 機(jī) 結(jié)合，是未來計算模式的發(fā)展方向。這些特點有助于實現(xiàn)工業(yè)鍋爐物聯(lián)網(wǎng)的低成本和智能化應(yīng)用[12]。
現(xiàn)階段已有一些關(guān)于鍋爐物聯(lián)網(wǎng)的研究：張士海[13]將物聯(lián)網(wǎng)引入電廠，實現(xiàn)了傳感數(shù)據(jù)的匯聚和轉(zhuǎn)發(fā)，并與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行整合，對物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的人員、設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施實行實時管控，以更加精細(xì)和動態(tài)的方式管理電廠生產(chǎn)和經(jīng)營，從而提高資源利用率和生產(chǎn)力水平;揭駿仁[14]以電廠的環(huán)境監(jiān)測任務(wù)為中心，設(shè)計了智慧電廠的物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)測平臺，主要 監(jiān) 測 對 象 為 SO2、NOx、煙 霧 粉 塵 等 污 染 性 氣體，在無線傳感網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫思想的基礎(chǔ)上，利用節(jié)點自身的存儲和處理能力，以查詢的方式實現(xiàn)感知信息的獲取;李飛翔等[7]研發(fā)了一種以物聯(lián)網(wǎng)為架構(gòu)、以Zigbee為通訊的鍋爐能效測試集成系統(tǒng)，實現(xiàn)了現(xiàn)場測試數(shù) 據(jù) 自 動 采 集、無 線 傳 輸、數(shù) 據(jù) 處 理 等 功能，降低了測試人員的勞動強(qiáng)度，提高了工業(yè)鍋爐能效測試的科學(xué)性和可信度;彭彬等[15]提出一種基于無源超高頻電子標(biāo)簽，可以實現(xiàn)人員的連續(xù)定位，并提供基于位置的服務(wù)，從而構(gòu)建變電站內(nèi)可移動式定位系統(tǒng)。另有報道：某市特種設(shè)備檢測研究院“鍋爐節(jié)能遠(yuǎn)程監(jiān)測”項目運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對工業(yè)鍋爐開展能效測試、節(jié)能診斷、管理節(jié)能和技術(shù)改造，使該市在用鍋爐 整 體 能 效 提 高3%，每 年 節(jié) 約 標(biāo) 煤 約24×104t，年減少 SO2 排放3600t，從而有效降低了該 地 區(qū) 空 氣 中 PM2.5的 濃 度，達(dá) 到 改 善 空 氣 質(zhì)量、減少污染排放、促進(jìn)節(jié)能減排的目的[16]。
本文針對工業(yè) 鍋 爐 使 用 分 散、不 便 監(jiān) 管、控 制技術(shù)水平低、污染 物 排 放 較 高 的 情 況，研 究 利 用 物聯(lián)網(wǎng)和云計算技術(shù) 對 工 業(yè) 鍋 爐 的 運 行 狀 態(tài) 和 排 放物進(jìn)行遠(yuǎn) 程 自 動 監(jiān) 測，提出鍋爐節(jié)能 減排的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)模型和云 計 算 模 型，并 分 析 鍋 爐 的 能 耗、熱效率等數(shù)據(jù)的監(jiān) 測 和 軟 測 量 方 法，面 向 鍋 爐 監(jiān) 管、測試、使用、制造和節(jié)能服務(wù)等 不同環(huán)節(jié)，給 出 了對應(yīng)的解決方案，為 降 低 能 耗、減 少 污 染 物 排 放 提供了一種新思路。
1 工業(yè)鍋爐物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)分析
1.1 工業(yè)鍋爐物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用框架
工業(yè)鍋爐物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用框架如圖1所示，借助該工業(yè)鍋爐物 聯(lián) 網(wǎng) 平 臺，可以實現(xiàn)制造企業(yè)、使 用 單位、測試機(jī)構(gòu)、監(jiān)管機(jī)構(gòu)、節(jié)能服務(wù)機(jī)構(gòu)等多種機(jī)構(gòu)的多元共治。初級階段的應(yīng)用支持鍋爐運行狀態(tài)、當(dāng)前能耗、排放物的在線監(jiān)測等內(nèi)容，高級階段的應(yīng)用可以支持工業(yè)鍋爐運行數(shù)據(jù)分析、在線控制和性能優(yōu)化等。
1.2 工業(yè)鍋爐物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)模型
關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)，學(xué)術(shù)界在層次數(shù)目及劃分上有諸多不同觀點，本文采用感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層3層架構(gòu)模型[17-18]，如圖2所示。
1.2.1 感知層
感知層相當(dāng)于人的眼、耳、鼻、舌等器官，由各種傳感器和傳感器網(wǎng)關(guān)構(gòu)成，包括：NOx，SO2，CO2，CO等濃度傳感器;溫度、壓力和流量傳感器;RFID標(biāo)簽和讀寫器、圖像采集等感知終端。其主要功能是識別物體和采集信息，包括鍋爐的燃料、送風(fēng)、給水、蒸汽以及排煙溫度、煙氣含氧量等參數(shù)。傳感器解決的是上行的感知和監(jiān)測問題，要實現(xiàn)控制，還需要下行的執(zhí)行器，實現(xiàn)完整的管控一體化[19]。
1.2.2 網(wǎng)絡(luò)層
網(wǎng)絡(luò)層支撐感知層信息的傳遞、路由和控制，為物聯(lián)網(wǎng)人與物、物與物通信提供支撐，相當(dāng)于人的神經(jīng)中樞由有線和無線通信網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)等組成。有線通信可分為短距離的現(xiàn)場總線和中、長距離的廣域網(wǎng)絡(luò)。現(xiàn)場總線種類繁多且已大量部署，難以通過一個統(tǒng)一的通用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化，一般需要物聯(lián)網(wǎng)軟件、中間件通過軟件總線加適配器的方式實現(xiàn)高效率的互聯(lián)互通。無線通信可分為長距離的無線廣 域 網(wǎng)(GlobalSystemfor MobileCommunica-tion，GSM;CodeDivision MultipleAccess，CD-MA;TimeDivision-SynchronousCodeDivisionMultipleAccess，TD-SCDMA)、中距離的無線城域網(wǎng)、短距離的無線局域網(wǎng)(WirelessLocalAreaNet-work，WLAN)和 無 線 個 域 網(wǎng) (WirelessPersonalAreaNetwork，WPAN)。幾種常用的短距離無線通信標(biāo)準(zhǔn)有 RFID，WIFI，Zigbee，Bluetooth等。
1.2.3 應(yīng)用層
應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)鍋爐用戶的接口，它與行業(yè)需求相結(jié)合，可實現(xiàn)工業(yè)鍋爐物聯(lián)網(wǎng)的智能應(yīng)用，其作用相當(dāng)于人的大腦，需要實現(xiàn)三大功能：① 基于數(shù)據(jù)大集成的上行數(shù)據(jù)采集，實現(xiàn)物的監(jiān)測;② 下行的指令下發(fā)，實現(xiàn)控制，但以監(jiān)測為主、控制為 輔;③數(shù)據(jù)大集成以后的數(shù)據(jù)存儲管理和數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用。數(shù)據(jù)挖掘(datamining)是一些能夠?qū)崿F(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)智能化、智慧化的分析技術(shù)和應(yīng)用的統(tǒng)稱，包括數(shù)據(jù)挖掘和倉儲(datawarehousing)、決策支 持(deci-sionsupport)、商業(yè)智能(businessintelligence)、報表(reporting)、聯(lián) 機(jī) 分 析 處 理 (On-lineAnalyticalProcessing，OLAP)在線數(shù)據(jù)分析工具等[19]。
1.3 工業(yè)鍋爐物聯(lián)網(wǎng)的云計算模型
工業(yè)鍋爐物聯(lián)網(wǎng)運行會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，傳統(tǒng) 的 硬 件 架 構(gòu) 服 務(wù) 器 很 難 滿 足 數(shù) 據(jù) 管 理 和 處 理要 求，因 此 需 要 一 個 大 規(guī) 模 的 計 算 平 臺 作 為 支撐，而云計算本質(zhì)上是一個用于 海量數(shù)據(jù)處理的計 算 平 臺，能 夠 滿 足 這 種 要 求。云 計 算 按 需 提 供彈 性 資 源，其 表 現(xiàn) 形 式 為 一 系 列 服 務(wù) 集 合，主 要分 為 基 礎(chǔ) 設(shè) 施 即 服 務(wù)(InfrastructureasaService，IaaS)、平 臺 即 服 務(wù) (PlatformasaService，PaaS)和 軟 件 即 服 務(wù) (SoftwareasaService，SaaS)三 種服 務(wù) 模 式，如 圖 3 所 示。 其 中：IaaS為 用 戶 提 供實 體 或 虛 擬 的 計 算、存 儲 和 網(wǎng) 絡(luò) 資 源，在 使 用 時，用 戶 需 要 向IaaS層 服 務(wù) 提 供 商 提 供 基 礎(chǔ) 設(shè) 施 的配 置 信 息、運行于基礎(chǔ)設(shè)置的程 序代碼以及相關(guān)的 用 戶 數(shù) 據(jù);PaaS是云計算應(yīng)用程序的運行環(huán)境，提 供 應(yīng) 用 程 序 部 署 與 管 理 服 務(wù)，通 過 PaaS層的 軟 件 工 具 和 開 發(fā) 語 言，應(yīng) 用 程 序 開 發(fā) 者 只 需 集中 于 代 碼 和 數(shù) 據(jù) 即 可，不 必 考 慮 底 層 的 服 務(wù) 器、操 作 系 統(tǒng)、網(wǎng) 絡(luò) 和 存 儲 等 資 源 的 管 理;SaaS是 基于云計算平臺所開發(fā)的應(yīng)用程序，直 接 面 向 最 終的 企 業(yè) 用 戶，可 以 通 過 租 用SaaS層 服 務(wù) 的 方 式 解決 企 業(yè) 信 息 化 問 題。
2 工業(yè)鍋爐物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測參數(shù)與方法
2.1 工業(yè)鍋爐的能耗分析與熱效率
工業(yè)鍋爐熱損失包括以下幾方面：①排煙熱損失Q2，指煙氣從鍋爐排出時所帶走的熱量，是 鍋 爐熱損失中最主要的一項;②化學(xué)不完全燃燒熱損失Q3，指煙氣中有一部分可燃?xì)怏w未燃燒放熱就隨煙氣排除而損失掉的熱量;③固體不完全燃燒熱損失Q4，指進(jìn)入爐膛的一部分燃料沒有參與燃燒因而造成的熱損失，對于燃煤層燃爐而言，Q4 由 灰 渣 熱 損失、飛灰熱損失和漏煤熱損失三部分組成;④散熱損失Q5，指工業(yè)鍋 爐 的 爐 墻、金 屬 結(jié) 構(gòu)、煙 風(fēng) 通 道、管道等外表溫度高于周圍環(huán)境溫度而造成的熱量損失;⑤其他熱損失 Q6，包括燃煤鍋爐灰渣物理熱損失和冷卻熱損失，前者指燃煤鍋爐中排出的灰渣具有較高的溫度而帶走的熱量，后者指由于鍋爐的某些部件采用冷卻而造成一部分熱量排出爐外。
工業(yè)鍋爐的熱平衡計算是為了建立輸入鍋爐的熱量與有效利用熱 Q1 和熱損失 Q2，Q3，Q4，Q5，Q6之間的平衡，在熱平衡的基礎(chǔ)上計算鍋爐效率和所需的燃料消耗量，公式表示如下：
Qr =Q1 +Q2 +Q3 +Q4 +Q5 +Q6。 (1)式中Qr 表示入爐熱量，鍋爐反平衡熱效率通過測定鍋爐各項熱損失的方法來確定。燃燒固體燃料時，用百分?jǐn)?shù)表示的計算公式如下：
η=100% - (q2 +q3 +q4 +q5 +q6)。 (2)對于液 體 燃 料，q2 =0;對 于 氣 體 燃 料q4 =q6=0。
2.2 工業(yè)鍋爐熱工參數(shù)軟測量
由于技術(shù)或經(jīng)濟(jì)上的原因，工業(yè)鍋爐的一些參數(shù)難以實現(xiàn)直接在線測量。軟測量技術(shù)通過選擇一些容易測量的變量構(gòu)成某種數(shù)學(xué)關(guān)系，推斷或估計難以測量或者暫時不能測量的重要變量，以軟件來替代硬件的功能。
排煙熱損失 Q2 與 排 煙 溫 度 Tpy和 過 量 空 氣 系數(shù)α 有密切關(guān)系，因此將Tpy和α 作為軟測量的輸入變量;同樣，固體不完全燃燒熱損失 Q4 與爐渣含碳量CLZ有關(guān)，散熱損失Q5 與爐體壁溫 Tb 相關(guān)，因此將CLZ和Tb 分別作為Q4 與 Q5 的軟測量輸入。從而通過測定Tpy，α和爐渣含碳量基本得到鍋爐的熱效率η。
人 工 神 經(jīng) 網(wǎng) 絡(luò) (ArtificialNeuralNetworks，ANN)是對人腦若干基本特征通過數(shù)學(xué)方法進(jìn)行的抽象和模擬，是一種模仿人腦結(jié)構(gòu)及其功能的非線性信息處理系 統(tǒng)，而 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將大量具有有限信息處理能力的人工神經(jīng)元相互連接起來，能夠處理復(fù)雜的信息。信息流由輸入層逐級向下層傳遞，經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)處理，由輸出層輸出。用于測量 Q2，Q4 和Q5 的 BP前饋網(wǎng)絡(luò)如圖4所示。
2.3 工業(yè)鍋爐的節(jié)能監(jiān)測內(nèi)容、方法及指標(biāo)
GB/T15317-1994《工業(yè)鍋爐節(jié)能監(jiān)測方法》適用于額 定 蒸 發(fā) 量 介 于0.7MW(1t/h)～24.5 MW(35t/h)之間的工業(yè)蒸汽鍋爐和額定供熱量大于等于2.5GJ/h的工業(yè)熱水鍋爐。監(jiān)測方法如下：①鍋爐監(jiān)測測試應(yīng)在正常生產(chǎn)實際運行工況下進(jìn)行;② 監(jiān)測時間從熱工況達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)開始，應(yīng)不少于1h;③監(jiān)測所用儀表應(yīng)能滿足監(jiān)測項目的要求，且功能完好，精度滿足要求。一般監(jiān)測測試項目有以下幾類[21]：(1)排煙溫 度 Tpy 在 工 業(yè) 鍋 爐 末 級 尾 部 受 熱面后1m 以內(nèi)的煙道上取樣，測溫?zé)犭娕紤?yīng)處于煙道中心并保持密封性。(2)過量空 氣 系 數(shù)α 在 工 業(yè) 鍋 爐 末 尾 部 受 熱面后1m 以內(nèi)的煙道中心位置取樣，并與測溫同步進(jìn)行。
3 工業(yè)鍋爐物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用
3.1 面向用戶的應(yīng)用
工業(yè)鍋爐物聯(lián)網(wǎng)面向用戶的應(yīng)用首先主要監(jiān)測并記錄設(shè)備運行歷史數(shù)據(jù)，接收鍋爐設(shè)備的運行故障報警信號并及時處理，以保證鍋爐的安全、經(jīng)濟(jì)地運行。表1所 示 為 某 工 業(yè) 鍋 爐 主 要 數(shù) 據(jù) 的 監(jiān) 測 結(jié)果，數(shù)值為平均值。經(jīng)初步測試可知，實現(xiàn)了對工業(yè)鍋爐的遠(yuǎn)程監(jiān)測，能夠使鍋爐效率提高6%～10%。
3.2 面向制造企業(yè)的應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用正在改變著傳統(tǒng)工業(yè)鍋爐制造業(yè)，隨著制造業(yè)利潤的降低，企業(yè)將從整個產(chǎn)品生命周期來考慮，其利益和價值鏈不僅局限在設(shè)計和制造環(huán)節(jié)，而且隨著物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用延伸到工業(yè)鍋爐的遠(yuǎn)程監(jiān)測、故障診斷、運行優(yōu)化等管理環(huán)節(jié)。工業(yè)鍋爐制造企業(yè)可以借此將出售鍋爐的盈利模式轉(zhuǎn)變?yōu)槌鲎忮仩t并提供后續(xù)服務(wù)的盈利模式。
3.3 面向測試機(jī)構(gòu)的應(yīng)用
鍋爐使用單位每兩年應(yīng)對在用鍋爐進(jìn)行一次能效測試，通過對工業(yè)鍋爐關(guān)鍵參數(shù)的在線監(jiān)測和測量，結(jié)合由國家質(zhì)監(jiān)總局公布的在用鍋爐能效測試機(jī)構(gòu)(多數(shù)為特種設(shè)備檢驗機(jī)構(gòu))進(jìn)行外部檢驗，可以及時獲知其能效水平，并對鍋爐的當(dāng)前性能進(jìn)行分析和評估，為鍋爐改造和調(diào)整提供數(shù)據(jù)支持。按照《工業(yè)鍋爐能效測試與評價規(guī)則》，對不符合節(jié)能要求的鍋爐及其系統(tǒng)，檢驗機(jī)構(gòu)應(yīng)下達(dá)意見書，限期整改。
3.4 面向監(jiān)管機(jī)構(gòu)的應(yīng)用
通過對工業(yè)鍋爐的在線監(jiān)測，監(jiān)管機(jī)構(gòu)可以獲取轄區(qū)內(nèi)的工業(yè)鍋爐的基本數(shù)據(jù)信息，為行業(yè)管理和節(jié)能減排政策的制定與落實提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ);及時發(fā)現(xiàn)安全隱患，便于實現(xiàn)安全的監(jiān)管和運營;整體提高鍋爐的信息化程度，更好地實現(xiàn)燃煤鍋爐生產(chǎn)運行的管控一體化，并降低生產(chǎn)成本、管理成本和提高能源利用效率，從而達(dá)到節(jié)能減排的效果。
3.5 面向節(jié)能服務(wù)機(jī)構(gòu)的應(yīng)用
我國節(jié)能服務(wù)公司總體實力不強(qiáng)，規(guī)模普遍較小，技術(shù)力量薄弱，服務(wù)水平不高，大多數(shù)企業(yè)屬于中小型民營科技企業(yè)，只能提供點對點式的節(jié)能服務(wù)。在用能企業(yè)對從節(jié)能診斷到節(jié)能項目設(shè)計、施工、運行和維護(hù)，特別是結(jié)合工業(yè)生產(chǎn)特點開展“一條龍”節(jié)能技術(shù)服務(wù)上有巨大的市場需求。工業(yè)鍋爐在線監(jiān)測的實施為第三方節(jié)能服務(wù)機(jī)構(gòu)提供了所需的數(shù)據(jù)支撐，通過分析鍋爐的運行情況，可以有針對性地實施優(yōu)化和控制，達(dá)到節(jié)能減排的目的。
4 結(jié)束語
本文分析總結(jié)了工業(yè)鍋爐的使用現(xiàn)狀，利用物聯(lián)網(wǎng)和云計算對工業(yè)鍋爐運行狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)程自動監(jiān)測，提出工業(yè)鍋爐物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)模型，給出鍋爐能耗、熱效率等數(shù)據(jù)的監(jiān)測和軟測量方法，并分析了面向多種鍋爐相關(guān)機(jī)構(gòu)的不同應(yīng)用，達(dá)到了節(jié)能減排的目的。不足之處在于：工業(yè)鍋爐的自控水平較低，在初步實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，還需要對工業(yè)鍋爐的硬件進(jìn)行改造，以實現(xiàn)真正意義上的鍋爐自動優(yōu)化控制。下一步將對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計算，通過鍋爐自動控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)相應(yīng)的給煤、給水、送風(fēng)等參數(shù)，最終實現(xiàn)鍋爐的最優(yōu)運行。——論文作者：仝 營，顧新建，紀(jì)楊建，岳 芳
參考文獻(xiàn)：
[1] SHIPeifu.Applicationtechnologyofenergysavingandemis-sionreductionofindustrialboiler[M].Beijing：ChemicalIn-dustryPress，2009(inChinese).[史培甫.工業(yè)鍋爐節(jié)能減排應(yīng)用技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009.]
[2] ZHAO Qinxin，ZHOUQulan.Solutions，questionsandstatusofchinasindustrialboiler[J].IndustrialBoiler，2010(3)：1-6(inChinese).[趙欽新，周 屈 蘭.工 業(yè) 鍋 爐 節(jié) 能 減 排 現(xiàn) 狀、存 在問題及對策[J].工業(yè)鍋爐，2010(3)：1-6.]
[3] WANGShanwu，LYU Yanyan，WU Xiaoyun，etal.Energyconservationandemissionreduction，strategicaldevelopmentforindustrialboilerindustry[J].IndustrialBoiler，2011(1)：1-9(inChinese).[王善武，呂 巖 巖，吳 曉 云，等.工業(yè)鍋爐行業(yè)節(jié)能減排與戰(zhàn)略性發(fā)展[J].工業(yè)鍋爐，2011(1)：1-9.]
[4] SUN Degang.Studyonemissioncharacteristicsofcoal-firedindustrialboilersandmeasuresofenergyconservationande-missionreduction[D].Beijing：Tsinghua University，2010(inChinese).[孫德剛.燃煤工業(yè)鍋爐污染物排放特征及節(jié)能減排措施研究[D].北京：清華大學(xué)，2010.]
[5] YANGTingting，ZENG Deliang，LIUJiwei，etal.Researchandprospectofenergysavingoptimizationoflargescalether-malpowergeneratingunits[J].EastChinaPower，2010，38(6)：898-902(inChinese).[楊 婷 婷，曾 德 良，劉 繼 偉，等.大 型火力發(fā)電機(jī) 組 節(jié) 能 優(yōu) 化 研 究 與 展 望 [J].華 東 電 力，2010，38(6)：898-902.]
[6] SUN Qibo，LIUJie，LIShan，etal.Internetofthings：sum-marizeonconcepts，architectureandkeytechnologyproblem[J].JournalofBeijingUniversityofPostsandTelecommuni-cations，2010，33(3)：1-9(inChinese).[孫 其 博，劉 杰，黎羴，等.物聯(lián)網(wǎng)：概念、架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)研究綜述[J].北 京 郵 電大學(xué)學(xué)報，2010，33(3)：1-9.]
