具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护范围。

本申请的核心是提供一种锅炉温度变化的控制方法、装置及计算机可读存储介质。

为了便于理解本申请，首先介绍一下本申请中的几个概念。

应力：物体由于外因(受力、温度、温度场变化等)而变形时，在物体内各部分之间产生相互作用的力，以抵抗这种外因的作用，并试图使物体从变形后的位置恢复到变形前的位置。在所考察的截面某一点单位面积上的内力称为应力。热应力实质由于温度或温度场变化引起的应力。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。

图1为本申请实施例提供的一种锅炉温度变化的控制方法的流程图。如图1所示，锅炉温度变化的控制方法包括：

S10：获取锅炉的主蒸汽温度与预设给煤量。

S11：根据不同时间的主蒸汽温度计算温度变化速率。

S12：根据温度变化速率调整预设给煤量。

需要说明的是，锅炉点火成功后，运行人员设定好锅炉主蒸汽的目标温度及升温速率，控制系统自动实时获取锅炉的实际温度变化速率，并将实际温度变化速率与运行人员设定的升温速率进行比较，实际温度变化速率偏高时减煤，偏低时加煤，确保锅炉温度变化速率不超过安全值，直至锅炉主蒸汽温度达到目标温度，主蒸汽的目标温度为运行人员设定的锅炉出口主蒸汽需要达到的温度。

在步骤S10中，主蒸汽温度指锅炉出口供出蒸汽的温度，预设给煤量为运行人员预先设定的，本申请实施例对预设给煤量不作具体限定。关于如何获取锅炉的主蒸汽温度，可以为实时获取，实时监测主蒸汽温度。

在步骤S11中，温度变化速率为主蒸汽温度在单位时间内的温度差值，该单位时间可以是一分钟，也可以是两分钟，本申请实施例不作具体限定。温度变化速率是衡量锅炉膨胀速率的一个重要指标，是当前控制锅炉内部产生应力的重要手段。

在步骤S11中，因为预设给煤量越大，造成锅炉吸热量越多，主蒸汽温度上升速率就越快，所以可以根据温度变化速率调整预设给煤量，例如当温度变化速率大于预设温度变化速率时，减少预设给煤量；当温度变化速率小于预设温度变化速率时，增加预设给煤量，通过调整预设给煤量来控制锅炉主蒸汽的温度变化速率。当主蒸汽温度达到目标温度后，切除主蒸汽温度的温度变化率的自动控制算法，投入煤量控制的手动方式，并由锅炉主控逻辑对锅炉煤量进行控制。

本申请所提供的一种锅炉温度变化的控制方法，该方法包括：获取锅炉的主蒸汽温度与预设给煤量；根据不同时间的主蒸汽温度计算温度变化速率；根据温度变化速率调整预设给煤量。由于温度上升过快会导致锅炉内部产生较大应力，从而造成锅炉变形，甚至造成重大事故，通过温度变化速率实时判断锅炉内部产生的应力大小，调整预设给煤量来控制锅炉的温度变化速率，使锅炉的温度平稳上升，有效防止锅炉内部产生较大应力，保证锅炉在升温过程中的安全性。

在锅炉升温的过程中，锅炉会存在受热不均匀或锅炉部分区域膨胀受阻的情况等，这些情况会导致锅炉局部产生较大的应力，从而造成锅炉管束变形、爆管等事故。受热不均匀的原因可能是，锅炉的各燃烧器因自身或系统原因，风速、煤粉量在锅炉内分配不均匀，从而造成锅炉内部受热不均匀，各受热面温度存在偏差；或者锅炉的炉管内部因积垢或存在氧化皮，水流不畅，造成水循环不均匀，从而造成各受热面温度不均匀。锅炉部分区域膨胀受阻的原因，可能由于安装原因或其它原因，造成金属无法向外膨胀。基于上述情况，通过主蒸汽温度变化速率无法判断出锅炉局部是否产生较大的应力。基于上述实施例，引入锅炉膨胀量的相关数据，从而可以有效防止锅炉局部较大应力带来的事故。

本申请实施例提供一种方法，在根据温度变化速率调整预设给煤量之前，获取锅炉的各个膨胀点的膨胀量；根据不同时间的膨胀量计算膨胀速率；将每个膨胀点的膨胀速率与对应的预设膨胀速率进行比较；若至少有一个膨胀点的膨胀速率大于对应的预设膨胀速率，减少预设给煤量，减煤量大于最近一次加煤量的两倍。

通常情况下，锅炉有多个膨胀点，因此需要计算每一个锅炉膨胀点的实时膨胀速率。因为每一个膨胀点的额定膨胀量不同，所以预设膨胀速率要求不同，需要判断每一个膨胀点实际的膨胀速率是否大于对应的预设膨胀速率。若有一个膨胀点的膨胀速率大于与其对应的预设膨胀速率，则发出报警，同时生成减煤控制指令，减少预设给煤量，减煤量要大于最近一次的加煤量的两倍。这里的减煤量是指在预设给煤量的基础上减少的煤量，加煤量是指在预设给煤量的基础上增加的煤量。膨胀速率是指单位时间内膨胀量的差值，该单位时间可以是一分钟或两分钟等，本申请实施例不作具体限定。关于减煤量大于加煤量的两倍，主要为了确保锅炉膨胀稳定，不发生过快的膨胀造成较大应力，一般通过控制温度变化速率就可以确保锅炉膨胀速率在合理范围内，若发生锅炉膨胀速率超限，说明出现异常或上一次加煤过量，若通过减煤没有改善膨胀速率，停止锅炉继续工作。

需要说明的是，若发生受热不均匀或锅炉炉管内结垢等情况，会出现锅炉膨胀异常，锅炉局部产生较大的应力，但主蒸汽的温度变化速率还在限定范围内，主蒸汽温度变化速率只反映锅炉整体的膨胀情况，但锅炉膨胀速率能反映锅炉各个局部位置的情况，因此优先判断锅炉膨胀速率，并根据膨胀速率减少预设给煤量。

本申请实施例通过优先判断锅炉各个膨胀点的膨胀速率并及时减少预设给煤量，有效避免锅炉局部产生较大的应力，造成锅炉变形，甚至爆管等事故。

基于上述实施例，关于如何根据温度变化速率调整预设给煤量，具体为，若温度变化速率大于预设温度变化速率，确定温度变化速率对应的上限区间，根据上限区间生成相应的减煤控制指令，并根据减煤控制指令对应的减煤量减少预设给煤量；若温度变化速率小于预设温度变化速率，确定温度变化速率对应的下限区间，根据下限区间生成相应的加煤控制指令，并根据加煤控制指令对应的加煤量增加预设给煤量。

需要说明的是预设温度变化速率为根据以往工作经验预先设定好的锅炉在受热过程中的温度变化速率，本申请实施例对预设温度变化速率的具体数值不作具体限定。当锅炉实际的温度变化速率大于预设温度变化速率时，确定该温度变化速率对应的上限区间，上限区间可以设有多个，且不同的上限区间对应不同的减煤控制指令，不同的减煤控制指令对应的减煤量不同；同样的，当锅炉实际的温度变化速率小于预设温度变化速率时，确定该温度变化速率对应的下限区间，下限区间可以设有多个，且不同的下限区间对应不同的减煤控制指令，不同的减煤控制指令对应的加煤量不同；当然温度变化速率等于预设温度变化速率时，保持预设给煤量不变。本申请实施例对上限区间和下限区间的个数不作具体限定。需要说明的是，每个区间对应的加煤量或减煤量的不同，采用阶梯式控制的方法，例如，上限区间1的减煤量小于上限区间2的减煤量，以此类推；下限区间1的加煤量小于下限区间2的加煤量，以此类推。

本申请实施例通过根据不同的温度变化速率增加或减少预设给煤量，且增加或减少的煤量依据具体的温度变化速率来决定，较准确的控制主蒸汽的温度变化速率，使锅炉的温度平稳上升，有效防止锅炉内部产生较大应力，保证锅炉在升温过程中的安全性。

基于上述实施例，根据温度变化速率生成煤量控制指令之后，根据煤量控制指令生成对应的报警提示；煤量控制指令包括加煤控制指令和减煤控制指令。

根据加煤控制指令生成相应的加煤报警提示，也可以根据不同的加煤控制指令生成相应的加煤量的提示；相似的，根据减煤控制指令生成相应的减煤报警提示，也可以根据不同的减煤控制指令生成相应的减煤量的提示。对于是否生成报警提示和提示的方式，并不影响本申请实施例的实现。

本申请实施例通过根据煤量控制指令生成对应的报警提示，可以提醒运行人员，起到提示警醒的作用。

由于锅炉的大惯性，一般控制效果不会立刻显现，需要一段时间，因此会造成煤量控制指令重复发出，从而出现对预设给煤量调整过度的情况。基于上述实施例，判断当前煤量控制指令与预设时间内生成的下一个煤量控制指令是否为同方向煤量控制指令；其中，当前煤量控制指令为加煤控制指令或减煤控制指令；若是，保持当前给煤量不变；若否，根据下一个煤量控制指令调整预设给煤量；其中，同方向煤量控制指令为同为加煤量控制指令或同为减煤量控制指令。

本申请实施例中的预设时间可以是五分钟、十分钟等，根据锅炉的大惯性而定，本申请实施例不作具体限定。例如，当前煤量控制指令为加煤控制指令时，将闭锁同方向煤量控制指令，即在预设时间内生成的下一个煤量控制指依旧为加煤控制指令，则保持加煤量不变，若下一个煤量控制指为减煤控制指令，根据减煤控制指令的对应的减煤量减少预设给煤量。

本申请实施例通过在预设时间内闭锁同方向煤量控制指令，可有效避免对预设给煤量调整过度的情况。

基于上述实施例，对于获取锅炉的主蒸汽温度，获取锅炉的主蒸汽在同一时间的多个测量温度；将多个测量温度通过平滑算法得到主蒸汽温度；对于获取锅炉的各个膨胀点的膨胀量，获取锅炉的每个所述膨胀点在同一时间的多个膨胀量测量值；将多个膨胀量测量值通过平滑算法得到膨胀量。

本申请实施例中通过平滑算法获取主蒸汽温度和膨胀量，可以降低测量误差。

为了使本领域的技术人员更好的理解本申请的技术方案，下面结合附图对上述实施例作进一步的详细说明。图2为本申请实施例提供的另一种锅炉温度变化的控制方法。图3为本申请实施例提供的一种温度变化速率的计算逻辑的示意图。图4为本申请实施例提供的一种膨胀速率的计算逻辑的示意图。

如图2所示，先判断锅炉是否处于自动升温状态；若否，手动输入给煤指令，给煤量控制模块根据给煤指令控制给煤量；若是，先判断膨胀速率是否超过上限，超过上限，生成减少给煤量指令至给煤量控制模块；没有超过上限，再判断温度变化速率是否超过上限，温度变化速率超过上限，生成减少给煤量指令至给煤量控制模块；温度变化速率没有超过上限，接着判断温度变化速率是否低于下限，温度变化速率低于下限，生成增加给煤量指令至给煤量控制模块，温度变化速率没有低于下限，生成保持给煤量不变指令至给煤量控制模块。最后判断主蒸汽温度是否达到目标温度，若是，结束温度变化速率的控制过程，若否，继续循环执行上述过程直至主蒸汽温度达到目标温度。

如图3所示，获取当前主蒸汽温度，通过平滑算法确定当前主蒸汽温度，通过减法器，将当前主蒸汽温度减去纯延迟1分钟的主蒸汽温度为温度变化速率，判断温度变化速率与上限或下限的关系，并作出对应的上限报警或下限报警。

如图4所示，通过平滑算法确定各个膨胀点的膨胀量，通过减法器，将当前的膨胀量减去纯延迟1分钟的膨胀量为膨胀速率，每个膨胀点的膨胀速率都设有对应的限定值，对每个膨胀点的膨胀速率与对应的限定值进行比较，比较结果通过或算法，只要有一个膨胀点的膨胀速率大于对应的限定值，则确定锅炉的膨胀速率高。

本申请所提供的一种锅炉温度变化的控制方法、温度变化速率和膨胀速率的计算逻辑，通过结合温度变化速率与膨胀速率实时判断锅炉内部产生的应力大小，调整预设给煤量来控制锅炉的温度变化速率，使锅炉的温度平稳上升，有效防止锅炉内部产生较大应力，保证锅炉在升温过程中的安全性。

在上述实施例中，对于锅炉温度变化的控制方法进行了详细描述，本申请还提供锅炉温度变化的控制装置对应的实施例。需要说明的是，本申请从两个角度对装置部分的实施例进行描述，一种是基于功能模块的角度，另一种是基于硬件的角度。

在此基础上，本申请还公开与上述方法对应的锅炉温度变化的控制装置。图5为本申请实施例提供的一种锅炉温度变化的控制装置的结构图，如图5所示，控制装置包括：

获取模块10，用于获取锅炉的主蒸汽温度与预设给煤量。

计算模块11，用于根据不同时间的主蒸汽温度计算温度变化速率。

调整模块12，用于根据温度变化速率调整预设给煤量。

由于装置部分的实施例与方法部分的实施例相互对应，因此装置部分的实施例请参见方法部分的实施例的描述，这里暂不赘述。

本申请所提供的一种锅炉温度变化的控制装置，该装置获取锅炉的主蒸汽温度与预设给煤量；根据不同时间的主蒸汽温度计算温度变化速率；根据温度变化速率调整预设给煤量。由于温度上升过快会导致锅炉内部产生较大应力，从而造成锅炉变形，甚至造成重大事故，通过温度变化速率实时判断锅炉内部产生的应力大小，调整预设给煤量来控制锅炉的温度变化速率，使锅炉的温度平稳上升，有效防止锅炉内部产生较大应力，保证锅炉在升温过程中的安全性。

图6为本申请实施例提供的另一种锅炉温度变化的控制装置的结构图，如图6所示，控制装置包括：存储器20，用于存储计算机程序；处理器21，用于执行计算机程序时实现如上述实施例锅炉温度变化的控制方法的步骤。

本实施例提供的锅炉温度变化的控制装置可以包括但不限于智能手机、平板电脑、笔记本电脑或台式电脑等。

其中，处理器21可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器21可以采用DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)、FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)、PLA(Programmable Logic Array，可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现。处理器21也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称CPU(Central ProcessingUnit，中央处理器)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器21可以在集成有GPU(Graphics Processing Unit，图像处理器)，GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器21还可以包括AI(Artificial Intelligence，人工智能)处理器，该AI处理器用于处理有关机器学习的计算操作。

存储器20可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器20还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。本实施例中，存储器20至少用于存储以下计算机程序201，其中，该计算机程序被处理器21加载并执行之后，能够实现前述任一实施例公开的锅炉温度变化的控制方法的相关步骤。另外，存储器20所存储的资源还可以包括操作系统202和数据203等，存储方式可以是短暂存储或者永久存储。其中，操作系统202可以包括Windows、Unix、Linux等。数据203可以包括但不限于主蒸汽温度、温度变化速率、预设给煤量等。

在一些实施例中，控制装置还可包括有显示屏22、输入输出接口23、通信接口24、电源25以及通信总线26。

本领域技术人员可以理解，图6中示出的结构并不构成对锅炉温度变化的控制装置的限定，可以包括比图示更多或更少的组件。

本申请实施例提供的锅炉温度变化的控制装置，包括存储器和处理器，处理器在执行存储器存储的程序时，能够实现如下方法：获取锅炉的主蒸汽温度与预设给煤量；根据不同时间的主蒸汽温度计算温度变化速率；根据温度变化速率调整预设给煤量。

最后，本申请还提供一种计算机可读存储介质对应的实施例。计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述方法实施例中记载的步骤。

可以理解的是，如果上述实施例中的方法以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上对本申请所提供的一种锅炉温度变化的控制方法进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。