鍋爐配風優化自動控制系統的製作方法
2023-04-24 11:57:31 2
專利名稱：鍋爐配風優化自動控制系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及鍋爐節能技術，更具體地說，涉及一種鍋爐配風優化自動控制系統。
背景技術：
鍋爐是高耗能的設備，且數量眾多。目前我國的在用鍋爐普遍存在著能效低下，能源浪費嚴重的問題。由於鍋爐配風不良而導致的鍋爐排煙熱損失和不完全燃燒損失較大從而使鍋爐熱效率偏低是當前絕大多數鍋爐存在的問題。造成此種情況的原因一是節能計量裝置裝配不全，二是鍋爐運行情況多變，三是沒有根據運行情況進行相應的調節。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題在於，針對鍋爐運行過程中存在的上述問題，提供一種鍋爐配風優化自動控制系統，能夠對鍋爐的配風進行自動控制和自動調整，使鍋爐始終保持在經濟的運行狀態。為解決上述技術問題，本實用新型採用了如下技術方案:提供一種鍋爐配風優化自動控制系統，包括:鍋爐爐膛；鼓風機，所述鼓風機與鍋爐爐膛相連通，用於向鍋爐爐膛內鼓風；鍋爐尾部煙道，所述鍋爐尾部煙道與鍋爐爐膛相連通，用於排放煙氣；引風機，所述引風機設於鍋爐尾部煙道中以對鍋爐爐膛進行向外引風；負壓計，所述負壓計設於鍋爐爐膛內，用於測量鍋爐爐膛內的負壓並輸出負壓測
量值；氧量計，所述氧量計設於鍋爐尾部煙道中並位於鍋爐末級受熱面之後，用於測量鍋爐末級受熱面之後的鍋爐尾部煙道中的氧量並輸出氧量測量值；PLC自動控制系統，所述PLC自動控制系統與鼓風機、引風機、負壓計及氧量計電連接，PLC自動控制系統用於:設定爐膛負壓設定值和氧量設定值；接收負壓計所輸出的負壓測量值並與爐膛負壓設定值進行比較，根據負壓測量值與爐膛負壓設定值的比較結果向引風機發送控制指令來控制引風機的引風量；接收氧量計所輸出的氧量測量值並與氧量設定值進行比較，根據氧量測量值與氧量設定值的比較結果向鼓風機發送控制指令來控制鼓風機的鼓風量。優選地，所述鼓風機包括第一風機本體、第一電機及第一風門擋板，通過調節第一電機的轉速和/或第一風門擋板的開度來控制鼓風機的鼓風量，所述引風機包括第二風機本體、第二電機及第二風門擋板，通過調節第二電機的轉速和/或第二風門擋板的開度來控制引風機的引風量。優選地，所述第一電機及第二電機為變頻調速電機，所述第一風門擋板及第二風門擋板上分別安裝有第一開度執行機構及第二開度執行機構，所述PLC自動控制系統與所述第一電機、第二電機、第一開度執行機構及第二開度執行機構電連接。優選地，所述氧量計設於鍋爐尾部煙道中並位於鍋爐末級受熱面之後一米範圍內。優選地，所述PLC自動控制系統設有計時器，所述計時器用於設定時間間隔，所述PLC自動控制系統還用於根據計時器設定的時間間隔周期性的採集負壓測量值及氧量測量值並與爐膛負壓設定值和氧量設定值分別進行比較。本實用新型的鍋爐配風優化自動控制系統具有以下有益效果:能夠自動調整氧量值和爐膛負壓值到設定值內，使鍋爐始終在經濟狀況下運行，也可單獨採用氧量的自動調節或單獨採用爐膛負壓的自動調節使鍋爐始終在經濟狀況下運行。
圖1為本實用新型鍋爐配風優化自動控制系統一較佳實施例的結構示意圖。圖2為本實用新型鍋爐配風優化自動控制的流程示意圖。
具體實施方式
以下結合具體實施例和說明書附圖對本實用新型做進一步詳細說明。如圖1所示，為本實用新型鍋爐配風優化自動控制系統的一較佳實施例。所述鍋爐配風優化自動控制系統，包括:鍋爐爐膛1、鼓風機2、鍋爐尾部煙道3、引風機4、負壓計5、氧量計6及PLC自動控制系統7。所述鼓風機2與鍋爐爐膛I相連通，用於向鍋爐爐膛I內鼓風。所述鍋爐尾部煙道3與鍋爐爐膛I相連通，用於排放煙氣。所述引風機4設於鍋爐尾部煙道3中以對鍋爐爐膛I進行向外引風，以將鍋爐爐膛I內的煙氣引至煙囪。所述負壓計5設於鍋爐爐膛I內，用於測量鍋爐爐膛I內的負壓並輸出負壓測量值。所述氧量計6設於鍋爐尾部煙道3中並位於鍋爐末級受熱面31之後，用於測量鍋爐末級受熱面31之後的鍋爐尾部煙道3中的氧量並輸出氧量測量值。所述鍋爐末級受熱面31可位於鍋爐尾部煙道3中或鍋爐爐膛I中，在本實施例中，所述鍋爐末級受熱面31位於鍋爐尾部煙道3中。所述PLC自動控制系統7與鼓風機2、引風機4、負壓計5及氧量計6電連接。所述PLC自動控制系統7用於:設定爐膛負壓設定值和氧量設定值，其中爐膛負壓設定值和氧量設定值可以是一個具體值或一個範圍值；接收負壓計5所輸出的負壓測量值並與爐膛負壓設定值進行比較，根據負壓測量值與爐膛負壓設定值的比較結果向引風機4發送控制指令來控制引風機4的引風量；接收氧量計6所輸出的氧量測量值並與氧量設定值進行比較，根據氧量測量值與氧量設定值的比較結果向鼓風機2發送控制指令來控制鼓風機2的鼓風量。在本實施例中，所述鼓風機2包括第一風機本體21、第一電機22及第一風門擋板23，通過調節第一電機22的轉速和/或第一風門擋板23的開度來控制鼓風機2的鼓風量，所述引風機4包括第二風機本體41、第二電機42及第二風門擋板43，通過調節第二電機42的轉速和/或第二風門擋板43的開度來控制引風機4的引風量。所述第一電機22及第二電機42為變頻調速電機，所述第一風門擋板23及第二風門擋板43上分別安裝有第一開度執行機構(圖未示)及第二開度執行機構(圖未示)，所述PLC自動控制系統7與所述第一電機22、第二電機42、第一開度執行機構及第二開度執行機構電連接，以對第一電機22、第二電機42、第一開度執行機構及第二開度執行機構進行控制。所述第一開度執行機構可採用現有能夠實現第一風門擋板23根據步長值調節開度的裝置，例如包括連接在第一風門擋板23與第一風機本體21之間的轉軸，以及驅動第一風門擋板23轉動的步進電機或變頻調速電機等，PLC自動控制系統7對步進電機或變頻調速電機進行控制從而調節第一風門擋板23的開度。所述第二開度執行機構可採用與第一開度執行機構相同的裝置。優選地，所述氧量計6設於鍋爐尾部煙道3中並位於鍋爐末級受熱面31之後一米範圍內，以儘可能準確地測量鍋爐末級受熱面31之後的鍋爐尾部煙道3中的氧量。所述PLC自動控制系統7設有計時器，所述計時器用於設定時間間隔，所述PLC自動控制系統7還用於根據計時器設定的時間間隔周期性的採集負壓計5所測的負壓測量值及氧量計6所測的氧量測量值並與爐膛負壓設定值和氧量設定值分別進行比較。上述鍋爐配風優化自動控制系統，能夠自動調整氧量值和爐膛負壓值使鍋爐始終在經濟狀況下運行，也可單獨採用氧量的自動調節或單獨採用爐膛負壓的自動調節使鍋爐始終在經濟狀況下運行。如圖2所示，為本實用新型鍋爐配風優化自動控制的流程示意圖。其中包括以下步驟:(a)在PLC自動控制系統7中設定爐膛負壓設定值和氧量設定值，其中爐膛負壓設定值和氧量設定值可以是一個具體值或一個範圍值；(b)測量鍋爐爐膛I內的負壓得到負壓測量值，以及測量鍋爐末級受熱面31之後的鍋爐尾部煙道3中的氧量得到氧量測量值；(c)通過PLC自動控制系統7採集所測得的負壓測量值及氧量測量值並分別與所設定的爐膛負壓設定值和氧量設定值進行比較，並根據比較結果執行如下操作:若負壓測量值及氧量測量值均在設定值內，則執行步驟(d);若負壓測量值不在所設的最佳負壓值內，則由PLC自動控制系統7發送控制指令調節引風機4的引風量來調整鍋爐爐膛I內的負壓值；若氧量測量值不在所設的氧量設定值內，則由PLC自動控制系統7發送控制指令調節鼓風機2的鼓風量來調整鍋爐末級受熱面31之後的鍋爐尾部煙道3中的氧量值。當鍋爐爐膛I內的負壓值及鍋爐末級受熱面31之後的鍋爐尾部煙道3中的氧量值調整到各自的設定值內時停止調整，鍋爐在經濟狀態下運行。(d)設定一個時間間隔並等待，到達時間間隔時返回步驟(C)進行繼續監控。在監控過程中，若鍋爐的運行情況發生變化，即實際測量的參數值發生變化而沒有在設定值內時，則按照步驟(C)中的方法進行調整。在整個控制調整的過程中，氧量值的調整和爐膛負壓值的調整是兩個獨立的系統。所述氧量設定值及爐膛負壓設定值為鍋爐的設計值或經測量計算得出，其中氧量設定值和爐膛負壓設定值可以是一個具體值或一個範圍值。所述氧量設定值與爐膛負壓設定值為鍋爐運行時的最佳氧量值與最佳爐膛負壓值，其可以是鍋爐出廠資料上推薦的氧量值和爐膛負壓值(即鍋爐的設計值)。由於實際鍋爐運行中，會出現實際使用燃料與設計燃料不同，鍋爐運行情況多變，此時則需要根據鍋爐運行的具體參數來進行測量和計算得出最佳氧量值與最佳爐膛負壓值，並將其作為氧量設定值與爐膛負壓設定值。所述鍋爐爐膛I內的負壓測量值由設於鍋爐爐膛I內的負壓計5測量得出，並由所述負壓計5輸出與負壓測量值相對應的數值信號到PLC自動控制系統7 ;所述鍋爐末級受熱面31之後的鍋爐尾部煙道3中的氧量測量值由安裝於鍋爐尾部煙道3內並位於鍋爐末級受熱面31之後一米範圍內的氧量計6測量得出，並由所述氧量計6輸出與氧量測量值相對應的數值信號到PLC自動控制系統7。所述步驟(C)中，由PLC自動控制系統7發送控制指令調節鼓風機2的鼓風量來調整鍋爐爐膛I內的負壓值的步驟具體為:由PLC自動控制系統7設定引風機4的電機轉速或引風機4的風門擋板開度的步長值，並發出指令按照設定的步長值，通過調整引風機4的電機轉速或引風機4的風門擋板開度來調節引風機4的引風量從而調整鍋爐爐膛I內的負壓值；所述步驟(c)中，由PLC自動控制系統7發送控制指令調節鼓風機2的鼓風量來調整鍋爐末級受熱面31之後的鍋爐尾部煙道3中的氧量值的步驟具體為:由PLC自動控制系統7設定鼓風機2的電機轉速或鼓風機2的風門擋板開度的步長值，並發出指令按照設定的步長值，通過調整鼓風機2的電機轉速或鼓風機2的風門擋板開度來調整鍋爐末級受熱面31處的氧量值；所述時間間隔由計時器設定，所述PLC自動控制系統7根據計時器設定的時間間隔周期性的採集負壓測量值及氧量測量值並與爐膛負壓設定值和氧量設定值分別進行比較。上述鍋爐配風優化自動控制步驟，能夠自動調整氧量值和爐膛負壓值到設定值內，使鍋爐始終在經濟狀況下運行，也可單獨採用氧量的自動調節或單獨採用爐膛負壓的自動調節使鍋爐始終在經濟狀況下運行。以上所述僅是本實用新型的優選擇實施方式，本實用新型的保護範圍並不僅局限於上述實施例，凡屬於本實用新型思路下的技術方案均屬於本實用新型的保護範圍。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理前提下的若干改進和潤飾，這些改進各潤飾也應視為本實用新型的保護範圍。
權利要求1.一種鍋爐配風優化自動控制系統，其特徵在於，包括: 鍋爐爐膛； 鼓風機，所述鼓風機與鍋爐爐膛相連通，用於向鍋爐爐膛內鼓風； 鍋爐尾部煙道，所述鍋爐尾部煙道與鍋爐爐膛相連通，用於排放煙氣； 引風機，所述引風機設於鍋爐尾部煙道中以對鍋爐爐膛進行向外引風； 負壓計，所述負壓計設於鍋爐爐膛內，用於測量鍋爐爐膛內的負壓並輸出負壓測量值； 氧量計，所述氧量計設於鍋爐尾部煙道中並位於鍋爐末級受熱面之後，用於測量鍋爐末級受熱面之後的鍋爐尾部煙道中的氧量並輸出氧量測量值； PLC自動控制系統，所述PLC自動控制系統與鼓風機、引風機、負壓計及氧量計電連接，PLC自動控制系統用於:設定爐膛負壓設定值和氧量設定值；接收負壓計所輸出的負壓測量值並與爐膛負壓設定值進行比較，根據負壓測量值與爐膛負壓設定值的比較結果向引風機發送控制指令來控制引風機的引風量；接收氧量計所輸出的氧量測量值並與氧量設定值進行比較，根據氧量測量值與氧量設定值的比較結果向鼓風機發送控制指令來控制鼓風機的鼓風量。
2.根據權利要求1所述的鍋爐配風優化自動控制系統，其特徵在於，所述鼓風機包括第一風機本體、第一電機及第一風門擋板，通過調節第一電機的轉速和/或第一風門擋板的開度來控制鼓風機的鼓風量，所述引風機包括第二風機本體、第二電機及第二風門擋板，通過調節第二電機的轉速和/或第二風門擋板的開度來控制引風機的引風量。
3.根據權利要求2所述的鍋爐配風優化自動控制系統，其特徵在於，所述第一電機及第二電機為變頻調速電機，所述第一風門擋板及第二風門擋板上分別安裝有第一開度執行機構及第二開度執行機構，所述PLC自動控制系統與所述第一電機、第二電機、第一開度執行機構及第二開度執行機構電連接。
4.根據權利要求1所述的鍋爐配風優化自動控制系統，其特徵在於，所述氧量計設於鍋爐尾部煙道中並位於鍋爐末級受熱面之後一米範圍內。
5.根據權利要求1所述的鍋爐配風優化自動控制系統，其特徵在於，所述PLC自動控制系統設有計時器，所述計時器用於設定時間間隔，所述PLC自動控制系統還用於根據計時器設定的時間間隔周期性的採集負壓測量值及氧量測量值並與爐膛負壓設定值和氧量設定值分別進行比較。
專利摘要本實用新型提供一種鍋爐配風優化自動控制系統，所述系統包括鍋爐爐膛、鼓風機、鍋爐尾部煙道、引風機、負壓計、氧量計及PLC自動控制系統；PLC自動控制系統用於設定爐膛負壓設定值及氧量設定值，負壓計及氧量計分別用於測量鍋爐爐膛內的負壓得到負壓測量值及鍋爐尾部煙道處的氧量得到氧量測量值，PLC自動控制系統接收負壓測量值及氧量測量值並與爐膛負壓設定值及氧量設定值進行比較，根據比較結果發送指令調節引風機的引風量及鼓風機的鼓風量，以將鍋爐爐膛內的負壓及鍋爐末級受熱面之後的鍋爐尾部煙道中的氧量調整到設定值內，使鍋爐始終在經濟狀況下運行，也可單獨採用氧量的自動調節或單獨採用爐膛負壓的自動調節。
文檔編號F23N3/00GK202993251SQ20122068674
公開日2013年6月12日 申請日期2012年12月13日 優先權日2012年12月13日
發明者程靜, 胡勝文, 謝常歡, 吳繼權 申請人:深圳市特種設備安全檢驗研究院