專利名稱：用于燃煤鍋爐清灰的智能控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及燃煤鍋爐清灰領(lǐng)域，具體地，涉及用于燃煤鍋爐清灰的智能控制
直O(jiān)
背景技術(shù)：
目前，蒸汽吹灰器及聲波清灰裝置是電廠、水泥廠各類型鍋爐的重要配套設(shè)備，布置在鍋爐不同部位，清除相應(yīng)部位受熱面的積灰、結(jié)焦，避免因積灰造成受熱面熱阻增大， 從而降低鍋爐的運(yùn)行效率及燃煤的浪費(fèi)。根據(jù)鍋爐容量大小，不同容量的鍋爐上布置不同臺(tái)數(shù)的吹灰器，有的幾十臺(tái)，有的多則上百臺(tái)吹灰器，目前都采用PLC(可編程控制器)技術(shù)實(shí)現(xiàn)定時(shí)循環(huán)控制方式，即按照事先編制好的PLC程序中設(shè)定的時(shí)間參數(shù)和順序，不管每個(gè)具體部位是否需要清灰，每隔一段時(shí)間就強(qiáng)制設(shè)備逐臺(tái)運(yùn)行一遍。這種方式由于沒有鍋爐運(yùn)行參數(shù)采集和數(shù)據(jù)分析功能，所以不具備識(shí)別具體部位是否積灰以及是否需要啟動(dòng)該部位的蒸汽吹灰器或聲波清灰器的功能。從而造成設(shè)備無效運(yùn)行(過吹或欠吹)的情況，而過吹既浪費(fèi)了用戶寶貴的氣源和電源，又縮短了設(shè)備的使用壽命，欠吹又造成實(shí)際上積灰過量，降低鍋爐設(shè)備運(yùn)行效率和燃煤的浪費(fèi)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于，針對(duì)上述問題，提出用于燃煤鍋爐清灰的智能控制裝置， 以實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源、延長設(shè)備使用壽命的優(yōu)點(diǎn)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是用于燃煤鍋爐清灰的智能控制裝置，包括PLC控制器、驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器、蒸汽吹灰器、 聲波清灰器、DCS控制系統(tǒng)和傳感器，所述PLC控制器與驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器電連接在一起，所述蒸汽吹灰器和聲波清灰器并聯(lián)連接在驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器上，所述傳感器電連接在DCS控制系統(tǒng)上， 所述DCS控制系統(tǒng)和PLC控制器電連接在一起。進(jìn)一步的，所述PLC控制器和驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器安裝在一個(gè)控制柜中。進(jìn)一步的，所述PLC控制器和DCS控制系統(tǒng)通過帶屏蔽雙絞線連接在一起。本實(shí)用新型的技術(shù)方案通過在DCS控制系統(tǒng)和PLC控制器之間建立通信，通過DCS 控制系統(tǒng)將相應(yīng)傳感器的數(shù)據(jù)傳輸給PLC控制器，PLC控制器根據(jù)接收的數(shù)據(jù)通過驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的蒸汽吹灰器和聲波清灰器運(yùn)轉(zhuǎn)，從而達(dá)到及時(shí)清除受熱面上積灰、結(jié)焦的目的，而根據(jù)傳感器的數(shù)據(jù)控制相應(yīng)部位進(jìn)行清灰，不用啟動(dòng)全部的蒸汽吹灰器和聲波清灰器運(yùn)轉(zhuǎn)，從而節(jié)約了大量的能源，延長了設(shè)備的使用壽命。本實(shí)用新型的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本實(shí)用新型而了解。本實(shí)用新型的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本實(shí)用新型的實(shí)施例一起用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限制。在附圖中圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例所述的用于燃煤鍋爐清灰的智能控制裝置的工作原理圖；圖2為燃煤鍋爐清灰中煤粉鍋爐具體部位積灰厚度和該部位前后煙氣溫度的變化關(guān)系圖。其中，1-控制柜；2-PLC控制器；3-驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器；4-DCS控制系統(tǒng)；5_蒸汽吹灰器； 6-聲波清灰器；7-傳感器；8-帶屏蔽雙絞線。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。如圖1所示，在控制柜1中安裝有PLC控制器2和驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器3，PLC控制器2與驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器3通過導(dǎo)線連接在一起，蒸汽吹灰器5和聲波清灰器6并聯(lián)連接在驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器 3上，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器3通過導(dǎo)線驅(qū)動(dòng)蒸汽吹灰器5和聲波清灰器6工作，傳感器7與DCS控制系統(tǒng)4通過數(shù)據(jù)傳輸線連接在一起，DCS控制系統(tǒng)4通過數(shù)據(jù)線將來自傳感器7的數(shù)據(jù)傳輸給PLC控制器2。如圖2所示，其中Al、A2表示松散型積灰，Bi、B2表示燒結(jié)灰，關(guān)系曲線說明了積灰厚度和煙氣溫度之間存在的關(guān)系在鍋爐正常穩(wěn)定運(yùn)行，各種工況參數(shù)(排煙溫度、工質(zhì)流量、工質(zhì)溫度、環(huán)境溫度、煤種以及鍋爐負(fù)荷)較穩(wěn)定的情況下，具體部位積灰越厚，爐管受熱面熱阻越大，該部位排煙溫度越高，前后煙氣溫度溫差越小。但是鍋爐運(yùn)行中工質(zhì)流量、工質(zhì)溫度、環(huán)境溫度、煤種以及鍋爐帶負(fù)荷等如出現(xiàn)較大變化也會(huì)導(dǎo)致排煙溫度的變化，但在鍋爐正常運(yùn)行時(shí)，各工況參數(shù)在一段時(shí)間內(nèi)是不會(huì)出現(xiàn)大幅變化的。這樣便就可以利用煙氣溫度變化來識(shí)別積灰的狀況。用傳感器判斷受熱面處的煙氣溫度變化便可以判斷出該處的積灰的狀況。本技術(shù)方案中的核心控制器PLC控制器2采用西門子公司生產(chǎn)的S7-200系列的 CPU226及DI、DO擴(kuò)展模塊作為核心控制器，該系列PLC控制器具備和多家廠商的DCS控制系統(tǒng)通信的能力。PLC控制器與DCS控制系統(tǒng)之間根據(jù)Modbus通信協(xié)議建立連接，并采用Modbus通信協(xié)議的RUT模式進(jìn)行通信，通信接口采用RS485和DB9插口，通過帶屏蔽雙絞線將PLC控制器與DCS控制系統(tǒng)連接在一起。該裝置具體工作如下，將DCS控制系統(tǒng)已有的鍋爐相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)(排煙溫度、工質(zhì)流量、工質(zhì)溫度、環(huán)境溫度、煤種代號(hào)以及鍋爐負(fù)荷)采集到PLC輸入端以供程序數(shù)據(jù)分析， 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，淘汰傳統(tǒng)采用的定時(shí)循環(huán)控制程序，開發(fā)出能分析和準(zhǔn)確識(shí)別積灰狀況的控制程序。依據(jù)圖2中積灰厚度和煙氣溫度之間的關(guān)系，結(jié)合模糊控制技術(shù)，模仿人工思維編制程序，對(duì)輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析，識(shí)別出鍋爐各部位積灰的狀況，由PLC輸出端發(fā)出開關(guān)(DO)信號(hào)，控制吹灰器、清灰器的起停，達(dá)到按需清灰的目的。綜上所述，本實(shí)用新型的技術(shù)方案通過在DCS控制系統(tǒng)和PLC控制器之間建立通信，通過DCS控制系統(tǒng)將相應(yīng)傳感器的數(shù)據(jù)傳輸給PLC控制器，PLC控制器根據(jù)接收的數(shù)據(jù)通過驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的蒸汽吹灰器和聲波清灰器運(yùn)轉(zhuǎn)，從而達(dá)到及時(shí)清除受熱面上積灰、結(jié)焦的目的，而根據(jù)傳感器的數(shù)據(jù)控制相應(yīng)部位進(jìn)行清灰，不用啟動(dòng)全部的蒸汽吹灰器和聲波清灰器運(yùn)轉(zhuǎn)，從而節(jié)約了大量的能源，延長了設(shè)備的使用壽命。 最后應(yīng)說明的是以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.用于燃煤鍋爐清灰的智能控制裝置，包括PLC控制器(2)、驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器(3)、蒸汽吹灰器(5)、聲波清灰器(6)、DCS控制系統(tǒng)(4)和傳感器(7)，其特征在于，所述PLC控制器(2)與驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器(3 )電連接在一起，所述蒸汽吹灰器(5 )和聲波清灰器(6 )并聯(lián)連接在驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器(3)上，所述傳感器(7)電連接在DCS控制系統(tǒng)(4)上，所述DCS控制系統(tǒng)(4)和PLC控制器(2)電連接在一起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于燃煤鍋爐清灰的智能控制裝置，其特征在于，所述PLC控制器(2 )和驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器(3 )安裝在一個(gè)控制柜(1)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于燃煤鍋爐清灰的智能控制裝置，其特征在于，所述PLC控制器(2)和DCS控制系統(tǒng)(4)通過帶屏蔽雙絞線(8)連接在一起。
專利摘要本實(shí)用新型公開了用于燃煤鍋爐清灰的智能控制裝置，包括PLC控制器、驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器、蒸汽吹灰器、聲波清灰器、DCS控制系統(tǒng)和傳感器，所述PLC控制器與驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器電連接在一起，所述蒸汽吹灰器和聲波清灰器并聯(lián)連接在驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器上，所述傳感器電連接在DCS控制系統(tǒng)上，所述DCS控制系統(tǒng)和PLC控制器電連接在一起。通過DCS控制系統(tǒng)將相應(yīng)傳感器的數(shù)據(jù)傳輸給PLC控制器，PLC控制器根據(jù)接收的數(shù)據(jù)通過驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的蒸汽吹灰器和聲波清灰器運(yùn)轉(zhuǎn)，從而達(dá)到及時(shí)清除受熱面上積灰、結(jié)焦的目的，不用啟動(dòng)全部的蒸汽吹灰器和聲波清灰器運(yùn)轉(zhuǎn)，從而節(jié)約了大量的能源，延長了設(shè)備的使用壽命。
文檔編號(hào)F23J1/06GK202188519SQ20112027886
公開日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月2日
發(fā)明者張建龍, 張琦, 李遠(yuǎn)征, 袁航, 郭建軍 申請(qǐng)人:烏魯木齊奧科技術(shù)開發(fā)有限公司