地下室鍋爐房進(jìn)風(fēng)量自動(dòng)控制裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種地下室鍋爐房進(jìn)風(fēng)量自動(dòng)控制裝置，包括進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)和PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)；所述進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)包括送風(fēng)機(jī)和變頻控制柜；所述鍋爐的排煙管上安裝有氧含量分析儀，進(jìn)風(fēng)管處安裝有渦街流量計(jì)；所述PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)分別與變頻控制柜、氧含量分析儀和渦街流量計(jì)均連接。本發(fā)明通過(guò)排煙管上的氧含量分析儀，監(jiān)測(cè)鍋爐的煙氣排放，有效保證鍋爐的燃燒工況，降低污染物排放，避免了鍋爐煙氣流道積碳，減少鍋爐的維護(hù)保養(yǎng)成本；根據(jù)鍋爐運(yùn)行功率定量送風(fēng)，實(shí)現(xiàn)了送風(fēng)量自動(dòng)調(diào)節(jié)，減少鍋爐房設(shè)備的熱量損失，降低風(fēng)機(jī)的耗電量，有效降低鍋爐房運(yùn)行成本，同時(shí)大幅減輕了伺爐工的工作強(qiáng)度和難度。
【專(zhuān)利說(shuō)明】地下室鍋爐房進(jìn)風(fēng)量自動(dòng)控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種自動(dòng)調(diào)控系統(tǒng)，尤其涉及一種應(yīng)用于地下室鍋爐房的自動(dòng)調(diào)控系統(tǒng)，具體為地下室鍋爐房進(jìn)風(fēng)量自動(dòng)控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]燃料完全燃燒的首要條件便是氧，而鍋爐燃燒所需的氧來(lái)源是新鮮空氣，在現(xiàn)有的燃?xì)忮仩t房也配置送風(fēng)設(shè)備，為鍋爐燃燒提供一個(gè)固定值的進(jìn)風(fēng)量。
[0003]在鍋爐房的設(shè)計(jì)中，往往會(huì)把總功率分成若干臺(tái)鍋爐來(lái)承擔(dān)，以便在負(fù)荷變化時(shí)更好的調(diào)整鍋爐的總輸出功率，只有在極度寒冷的情況下才會(huì)投入所有的鍋爐功率，在整個(gè)采暖季中這樣的工況只有二至三周時(shí)間，大部份時(shí)間鍋爐的運(yùn)行功率只有設(shè)計(jì)安裝功率的40%-80%之間，在現(xiàn)有的鍋爐房送風(fēng)系統(tǒng)中，是手動(dòng)控制送風(fēng)機(jī)啟停，送風(fēng)量也是一個(gè)固定值，滿(mǎn)足鍋爐最大運(yùn)行功率時(shí)所需的進(jìn)風(fēng)量，所以，送風(fēng)量不能隨鍋爐功率的變化而變化，如果在整個(gè)采暖季中一直啟動(dòng)送風(fēng)機(jī)，則會(huì)造成長(zhǎng)時(shí)間過(guò)量送風(fēng)，造成環(huán)境溫度下降，增大鍋爐房?jī)?nèi)設(shè)備的熱損失，在過(guò)量送風(fēng)的工況下送風(fēng)機(jī)也會(huì)耗費(fèi)更多的電量。
[0004]在現(xiàn)有的鍋爐房送風(fēng)系統(tǒng)的相關(guān)規(guī)范中沒(méi)有地上鍋爐房與地下室鍋爐房之分，地上鍋爐房獲得新風(fēng)相對(duì)容易，打開(kāi)窗戶(hù)不用開(kāi)送風(fēng)機(jī)也能滿(mǎn)足鍋爐運(yùn)行的需求，而地下室鍋爐房獲得新風(fēng)就要因難得多，必須要開(kāi)送風(fēng)機(jī)，但相關(guān)規(guī)范中沒(méi)有明確鍋爐房室內(nèi)的進(jìn)風(fēng)量、氧含量的量化指標(biāo)要求，只是很隨意、也很不專(zhuān)業(yè)的提了一下:每小時(shí)要送多少次風(fēng)或換多次氣，所以.這就給司爐人員提出了很高的要求，
沒(méi)有量化的指標(biāo)導(dǎo)致司爐人員無(wú)法撐控燃?xì)忮仩t在燃燒時(shí)所需的進(jìn)風(fēng)量，如果進(jìn)風(fēng)量太大便會(huì)造成環(huán)境溫度下降，增大鍋爐房?jī)?nèi)設(shè)備的熱損失，且操作人員也會(huì)因?yàn)榄h(huán)境溫度低而直接關(guān)掉送風(fēng)機(jī)，這樣就很可能會(huì)造成鍋爐在氧量嚴(yán)重不足的環(huán)境里燃燒，造成鍋爐燃燒效率低、鍋爐煙氣排放超標(biāo)、鍋爐的煙氣流道嚴(yán)重積碳，積碳越多效率越低的惡性循環(huán)狀態(tài)，同時(shí)也加大了鍋爐的維護(hù)保養(yǎng)工作量及費(fèi)用，目前像這樣的事件在地下室的鍋爐房普遍存在。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的提供一種地下室鍋爐房進(jìn)風(fēng)量自動(dòng)控制裝置，使地下室鍋爐房可以按鍋爐實(shí)際投入運(yùn)行功率的多少來(lái)決定進(jìn)風(fēng)供應(yīng)量，保證運(yùn)行中的鍋爐能得到足夠的進(jìn)風(fēng)量和氧量的同時(shí)避免過(guò)量送風(fēng)，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問(wèn)題。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
地下室鍋爐房進(jìn)風(fēng)量自動(dòng)控制裝置，包括進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)和PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)；所述進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)包括安裝在鍋爐進(jìn)風(fēng)管處的送風(fēng)機(jī)和用于對(duì)送風(fēng)機(jī)進(jìn)行調(diào)控的變頻控制柜；所述鍋爐的排煙管上安裝有用于測(cè)量煙氣中氧含量的氧含量分析儀，進(jìn)風(fēng)管處安裝有用于檢測(cè)送風(fēng)機(jī)的實(shí)時(shí)送風(fēng)量的渦街流量計(jì)；所述PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)分別與變頻控制柜、氧含量分析儀和渦街流量計(jì)均連接，PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)用于檢測(cè)鍋爐實(shí)時(shí)運(yùn)行功率，并依據(jù)鍋爐運(yùn)行功率的天然氣耗量自動(dòng)計(jì)算出所需進(jìn)風(fēng)量目標(biāo)值，并將進(jìn)風(fēng)量目標(biāo)值與渦街流量計(jì)的實(shí)測(cè)值進(jìn)行比較，PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)自動(dòng)生成變頻控制柜的控制模型，實(shí)時(shí)輸出變頻控制柜調(diào)節(jié)模擬量，不間斷的將渦街流量計(jì)與進(jìn)風(fēng)量目標(biāo)值進(jìn)行比較-調(diào)節(jié)，使實(shí)時(shí)進(jìn)風(fēng)量始終等于進(jìn)風(fēng)量目標(biāo)值，實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)風(fēng)量自動(dòng)控制的目的，PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)通過(guò)安裝在排煙管上的氧含量分析儀實(shí)時(shí)跟蹤煙氣中的氧含量，并實(shí)時(shí)修正風(fēng)機(jī)送風(fēng)量，使煙氣中的氧含量等于正常運(yùn)行中鍋爐煙氣里的氧含量正常值，實(shí)現(xiàn)對(duì)煙氣中的含氧量的自動(dòng)控制。
[0007]作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，所述PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)為PLC自動(dòng)控制器。
[0008]作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，所述變頻控制柜分別接PLC自動(dòng)控制器的Al、AO、D0、DI端口 ；所述渦街流量計(jì)，氧含量分析儀，以及鍋爐鼓風(fēng)機(jī)的啟停按鍵分別接PLC自動(dòng)控制器的Al和DI端口 ；所述PLC自動(dòng)控制器的COM端口接觸摸式人機(jī)界面。
[0009]綜上所述，本發(fā)明與以往技術(shù)相比具有以下有益效果:
1、本發(fā)明在排煙管上安裝一臺(tái)氧含量分析儀，監(jiān)測(cè)鍋爐的煙氣排放，有效保證鍋爐的燃燒工況，降低污染物排放，避免了鍋爐煙氣流道積碳，減少鍋爐的維護(hù)保養(yǎng)成本；
2、本發(fā)明可以依據(jù)鍋爐運(yùn)行功率定量送風(fēng)，減少鍋爐房設(shè)備的熱量損失，降低風(fēng)機(jī)的耗電量，有效降低鍋爐房運(yùn)行成本；
3、由于實(shí)現(xiàn)了送風(fēng)量自動(dòng)調(diào)節(jié)，大幅減輕了伺爐工的工作強(qiáng)度和難度。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為本發(fā)明系統(tǒng)圖；
圖2為本發(fā)明工作原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0012]如圖1-2所示，地下室鍋爐房進(jìn)風(fēng)量自動(dòng)控制裝置，包括進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)和PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)4 ;所述進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)包括安裝在鍋爐進(jìn)風(fēng)管7處的送風(fēng)機(jī)5和用于對(duì)送風(fēng)機(jī)5進(jìn)行調(diào)控的變頻控制柜3 ;所述鍋爐I的排煙管8上安裝有用于測(cè)量煙氣中氧含量的氧含量分析儀6，進(jìn)風(fēng)管7處安裝有用于檢測(cè)送風(fēng)機(jī)的實(shí)時(shí)送風(fēng)量的渦街流量計(jì)5 ;所述PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)4選用PLC自動(dòng)控制器，所述變頻控制柜3分別接入PLC自動(dòng)控制器的Al、AO、DO、DI端口，渦街流量計(jì)5，氧含量分析儀6，以及鍋爐鼓風(fēng)機(jī)9的啟停按鍵分別接PLC自動(dòng)控制器的Al和DI端口，PLC自動(dòng)控制器的COM端口接觸摸式人機(jī)界面；PLC自動(dòng)控制器用于完成風(fēng)量、氧含量和鍋爐實(shí)時(shí)運(yùn)行功率的數(shù)據(jù)采集，邏輯運(yùn)算，送風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)控制模擬量輸出，煙氣排放物超標(biāo)實(shí)時(shí)報(bào)警，運(yùn)行參數(shù)和報(bào)警參數(shù)查詢(xún)及存儲(chǔ)，以及運(yùn)行參數(shù)和報(bào)警參數(shù)的設(shè)置等功能；當(dāng)鍋爐啟動(dòng)的同時(shí)啟動(dòng)信號(hào)立即反饋到PLC自動(dòng)控制器，PLC自動(dòng)控制器依據(jù)I蒸噸/小時(shí)(720KW)鍋爐每小時(shí)的額定耗氣量約為78m3天然氣，所需進(jìn)風(fēng)量則為:78*12=936m3進(jìn)風(fēng)量為計(jì)算模型，將計(jì)算結(jié)果輸出至變頻控制柜控制送風(fēng)機(jī)實(shí)時(shí)送風(fēng)量；一臺(tái)6蒸噸/小時(shí)(4200KW)鍋爐運(yùn)行時(shí)，送風(fēng)量為:936*6=5616m3; 二臺(tái)6蒸噸/小時(shí)(4200KW*2)鍋爐運(yùn)行時(shí)，送風(fēng)量為:5616*2=11232m3;三臺(tái)6蒸噸/小時(shí)(4200KW*3)鍋爐運(yùn)行時(shí)，送風(fēng)量為:5616*3=16848m3;當(dāng)鍋爐其中一臺(tái)停止，PLC自動(dòng)控制器則自動(dòng)減少一臺(tái)鍋爐的額定送風(fēng)量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)地下室鍋爐房進(jìn)風(fēng)量的自動(dòng)控制。
[0013]本發(fā)明在投入使用的一個(gè)供暖中，各項(xiàng)排放指標(biāo)完全達(dá)標(biāo)，打開(kāi)爐堂檢查也沒(méi)有任何積碳。
[0014]其中，PLC自動(dòng)控制器中的進(jìn)風(fēng)量的計(jì)算模型是根據(jù)CH4+202==C02+2H20反應(yīng)公式，而甲烷是天然氣的主要成份，一標(biāo)準(zhǔn)立方米天然氣完全燃燒需要2標(biāo)準(zhǔn)立方米的氧氣，空氣中氧氣含量按21%計(jì)算的話，折算成空氣大約需要9-10立方米，燃燒時(shí)所需要的過(guò)?？諝庀禂?shù)為1.15，一標(biāo)準(zhǔn)立方米管道天然氣完全燃燒則需要12標(biāo)準(zhǔn)立方米的空氣；根據(jù)這樣的計(jì)算結(jié)果計(jì)算出鍋爐的功率、耗氣量及所需進(jìn)風(fēng)量:I蒸噸/小時(shí)；lT/h=0.7MW/h=720Kff/h=60萬(wàn)Kcal/h;天然氣熱值按8000大卡計(jì)算，則I蒸噸/小時(shí)(720KW)鍋爐每小時(shí)的額定耗氣量約為78m3天然氣；所需進(jìn)風(fēng)量則為:78*12=936m3進(jìn)風(fēng)量。
[0015]對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。
[0016]此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說(shuō)明書(shū)按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說(shuō)明書(shū)的這種敘述方式僅僅是為清楚起見(jiàn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書(shū)作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。
【權(quán)利要求】
1.地下室鍋爐房進(jìn)風(fēng)量自動(dòng)控制裝置，包括進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)和PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)；其特征是，所述進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)包括安裝在鍋爐進(jìn)風(fēng)管處的送風(fēng)機(jī)和用于對(duì)送風(fēng)機(jī)進(jìn)行調(diào)控的變頻控制柜；所述鍋爐的排煙管上安裝有用于測(cè)量煙氣中氧含量的氧含量分析儀，進(jìn)風(fēng)管處安裝有用于檢測(cè)送風(fēng)機(jī)的實(shí)時(shí)送風(fēng)量的渦街流量計(jì)；所述PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)分別與變頻控制柜、氧含量分析儀和渦街流量計(jì)均連接，PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)用于檢測(cè)鍋爐實(shí)時(shí)運(yùn)行功率，并依據(jù)鍋爐運(yùn)行功率的天然氣耗量自動(dòng)計(jì)算出所需進(jìn)風(fēng)量目標(biāo)值，并將進(jìn)風(fēng)量目標(biāo)值與渦街流量計(jì)的實(shí)測(cè)值進(jìn)行比較，PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)自動(dòng)生成變頻控制柜的控制模型，實(shí)時(shí)輸出變頻控制柜調(diào)節(jié)模擬量，不間斷的將渦街流量計(jì)與進(jìn)風(fēng)量目標(biāo)值進(jìn)行比較-調(diào)節(jié)，使實(shí)時(shí)進(jìn)風(fēng)量始終等于進(jìn)風(fēng)量目標(biāo)值，實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)風(fēng)量自動(dòng)控制的目的，PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)通過(guò)安裝在排煙管上的氧含量分析儀實(shí)時(shí)跟蹤煙氣中的氧含量，并實(shí)時(shí)修正風(fēng)機(jī)送風(fēng)量，使煙氣中的氧含量等于正常運(yùn)行中鍋爐煙氣里的氧含量正常值，實(shí)現(xiàn)對(duì)煙氣中的含氧量的自動(dòng)控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下室鍋爐房進(jìn)風(fēng)量自動(dòng)控制裝置，其特征是，所述PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)為PLC自動(dòng)控制器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的地下室鍋爐房進(jìn)風(fēng)量自動(dòng)控制裝置，其特征是，所述變頻控制柜分別接PLC自動(dòng)控制器的A1、AO、DO、DI端口 ；所述渦街流量計(jì)，氧含量分析儀，以及鍋爐鼓風(fēng)機(jī)的啟停按鍵分別接PLC自動(dòng)控制器的Al和DI端口 ；所述PLC自動(dòng)控制器的COM端口接觸摸式人機(jī)界面。
【文檔編號(hào)】F23N3/00GK103968414SQ201410216563
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月22日
【發(fā)明者】龔衛(wèi)平, 王士政 申請(qǐng)人:北京藍(lán)天瑞德環(huán)保技術(shù)股份有限公司