本發明涉及自動化控制，具體為一種智能防積灰燃煤電廠低溫省煤器煙道自清潔系統。
背景技術：
1、在燃煤電廠的運行過程中，煙道的積灰問題是一項不容忽視的重要因素，它直接影響到設備的整體效率和排放標準，煙道內的灰分積累會導致熱交換效率顯著降低，從而使得燃料的利用率下降，進而增加了電廠的運營成本，此外，積灰還可能導致設備的故障，特別是在高溫高壓的環境下，灰分的沉積會對管道、閥門等設備造成額外的磨損，縮短其使用壽命，增加維護和更換的頻率，這無疑會提升電廠的維護成本，影響經濟效益。
2、更為重要的是，煙道的積灰問題還可能對電廠的整體安全性和運行穩定性產生負面影響，積累的灰分在一定條件下可能會引發火災或爆炸等安全事故，給設備和人員帶來嚴重的安全隱患，因此，定期對煙道進行清潔，能夠有效提高熱能的利用率，降低有害物質的排放，從而符合國家環保政策的要求，助力實現可持續發展目標，這不僅有助于提升電廠的經濟效益，也對環境保護產生積極的影響。
3、傳統的煙道清潔方法通常依賴人工進行，人工清潔的效率較低，往往需要耗費大量的時間和人力資源，同時人工清潔過程中可能出現遺漏或不徹底的現象，導致清潔效果不理想，并且在高溫和有害氣體的環境中進行人工清潔，存在一定的安全風險。
技術實現思路
1、(一)解決的技術問題
2、針對現有技術的不足，本發明提供了一種智能防積灰燃煤電廠低溫省煤器煙道自清潔系統，通過數據采集模塊實時獲取煙道內的溫度、濕度、煙氣成分等多項關鍵數據，系統可以準確評估煙道的積灰情況和清潔需求，避免了人工清潔過程中因判斷失誤而造成的遺漏或不徹底現象，數據處理分析模塊的智能算法不僅提高了數據處理的精度，還能實時監測煙道的運行狀態，從而在必要時自動發出清潔指令，確保清潔工作的及時性和有效性，清潔執行模塊通過高壓氣流、震動裝置及水噴霧系統結合的方式，能夠在降低煙道溫度的同時高效地清除積灰，顯著減少了清潔所需的時間和人力投入，監控反饋模塊持續對清潔效果進行評估，確保每次清潔都能達到預設標準，進一步提升了系統的智能化水平和安全性，這種智能化的自清潔系統不僅降低了人工清潔帶來的安全風險，還通過提高熱能利用率和減少有害排放，助力電廠實現經濟效益與環保目標的雙重提升。
3、(二)技術方案
4、為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種智能防積灰燃煤電廠低溫省煤器煙道自清潔系統，包括數據采集模塊、數據處理分析模塊、控制指令生成模塊、清潔執行模塊以及監控反饋模塊；
5、所述數據采集模塊通過傳感器實時獲取煙道內的溫度數據、濕度數據、煙氣成分數據、流量數據以及壓力數據，并通過無線網絡傳輸至數據處理分析模塊；
6、所述數據處理分析模塊用于對所述數據采集模塊傳輸的數據進行初步去噪與去除異常值后，計算煙氣流速、、煙道溫度梯度、煙道積灰量、煙道內的灰分積累速率以及煙道結垢程度并傳輸至控制指令生成模塊；
7、所述控制指令生成模塊基于數據處理分析模塊傳輸的計算數值，做出煙道是否進行清潔的分析，并在需要進行煙道清潔時生成煙道清潔指令發送至清潔執行模塊；
8、所述清潔執行模塊在接收到煙道清潔指令時，通過發射高壓氣流、啟動震動裝置以及使用水噴霧系統降低煙道溫度來執行煙道自清潔操作，并在清潔結束后計算煙道阻力變化率來評估煙道清潔效果；
9、所述監控反饋模塊對煙道清潔效果進行監控，當煙道清潔效果達不到系統預設標準時發出信號至清潔執行模塊再次進行煙道清潔。
10、優選的，所述數據去噪的公式如下所示：
11、
12、公式中，dn表示去噪后的數據平均值，n表示原始數據的總數，di表示原始數據序列中的第i個數據點，i表示索引下標。
13、優選的，所述數據去除異常值的公式如下所示：
14、
15、公式中，dclean表示清洗后保留的數據，di表示原始數據序列中的第i個數據點，dm表示原始數據的均值，dstd表示原始數據的標準差，k表示異常值檢測閾值，取值在2-3之間。
16、優選的，所述計算煙氣流速的公式如下所示：
17、
18、公式中，v表示煙氣流速，q表示煙氣的體積流量，a表示煙道的截面面積。
19、優選的，所述計算煙道溫度梯度的公式如下所示：
20、δt＝tin-tout
21、公式中，δt表示煙道溫度梯度，tin表示煙道入口溫度，tout表示煙道出口溫度。
22、優選的，所述計算煙道積灰量的公式如下所示：
23、g＝c*v*ρ
24、公式中，g表示煙道積灰量，c表示煙氣中的灰分濃度，v表示煙道的體積，ρ表示煙道中灰分的密度。
25、優選的，所述計算煙道內的灰分積累速率的公式如下所示：
26、
27、公式中，r表示煙道內的灰分積累速率，gt2表示在時間t2時的積灰量，gt1表示在時間t1時的積灰量。
28、優選的，所述計算煙道結垢程度的公式如下所示：
29、
30、公式中，cscale表示煙道結垢程度，gscale表示結垢物質的積灰量，gtotal表示煙道內的總積灰量。
31、優選的，所述計算煙道阻力變化率的公式如下所示：
32、
33、公式中，δl表示煙道阻力變化率，rclean表示清潔后測得的煙道阻力，rbefore表示清潔前測得的煙道阻力。
34、優選的，所述監控反饋模塊當在監測到煙道阻力變化率δl≥10％時，即表示清潔無效，則發出再次清潔信號至所述清潔執行模塊。
35、與現有技術相比，本發明提供了一種智能防積灰燃煤電廠低溫省煤器煙道自清潔系統，具備以下有益效果：
36、本發明通過數據采集模塊實時獲取煙道內的溫度、濕度、煙氣成分等多項關鍵數據，系統可以準確評估煙道的積灰情況和清潔需求，避免了人工清潔過程中因判斷失誤而造成的遺漏或不徹底現象，數據處理分析模塊的智能算法不僅提高了數據處理的精度，還能實時監測煙道的運行狀態，從而在必要時自動發出清潔指令，確保清潔工作的及時性和有效性，清潔執行模塊通過高壓氣流、震動裝置及水噴霧系統結合的方式，能夠在降低煙道溫度的同時高效地清除積灰，顯著減少了清潔所需的時間和人力投入，監控反饋模塊持續對清潔效果進行評估，確保每次清潔都能達到預設標準，進一步提升了系統的智能化水平和安全性，這種智能化的自清潔系統不僅降低了人工清潔帶來的安全風險，還通過提高熱能利用率和減少有害排放，助力電廠實現經濟效益與環保目標的雙重提升。
1.一種智能防積灰燃煤電廠低溫省煤器煙道自清潔系統，其特征在于：包括數據采集模塊、數據處理分析模塊、控制指令生成模塊、清潔執行模塊以及監控反饋模塊；
2.根據權利要求1所述的一種智能防積灰燃煤電廠低溫省煤器煙道自清潔系統，其特征在于：所述數據去噪的公式如下所示：
3.根據權利要求2所述的一種智能防積灰燃煤電廠低溫省煤器煙道自清潔系統，其特征在于：所述數據去除異常值的公式如下所示：
4.根據權利要求3所述的一種智能防積灰燃煤電廠低溫省煤器煙道自清潔系統，其特征在于：所述計算煙氣流速的公式如下所示：
5.根據權利要求4所述的一種智能防積灰燃煤電廠低溫省煤器煙道自清潔系統，其特征在于：所述計算煙道溫度梯度的公式如下所示：
6.根據權利要求5所述的一種智能防積灰燃煤電廠低溫省煤器煙道自清潔系統，其特征在于：所述計算煙道積灰量的公式如下所示：
7.根據權利要求6所述的一種智能防積灰燃煤電廠低溫省煤器煙道自清潔系統，其特征在于：所述計算煙道內的灰分積累速率的公式如下所示：
8.根據權利要求7所述的一種智能防積灰燃煤電廠低溫省煤器煙道自清潔系統，其特征在于：所述計算煙道結垢程度的公式如下所示：
9.根據權利要求8所述的一種智能防積灰燃煤電廠低溫省煤器煙道自清潔系統，其特征在于：所述計算煙道阻力變化率的公式如下所示：
10.根據權利要求9所述的一種智能防積灰燃煤電廠低溫省煤器煙道自清潔系統，其特征在于：所述監控反饋模塊當在監測到煙道阻力變化率δl≥10％時，即表示清潔無效，則發出再次清潔信號至所述清潔執行模塊。