本發(fā)明涉及能源控制領(lǐng)域，具體是一種生物質(zhì)能發(fā)電控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

石油、煤炭、稀有金屬是眾所周知的不可再生資源，眾所周知，自從三次科技革命以來，能源成為了國家經(jīng)濟(jì)的命脈.而地球上的能源是有限的，因此人們致力于研究可再生的資源，尤其是生物能源領(lǐng)域。

本設(shè)計(jì)“生物質(zhì)能源綜合利用系統(tǒng)”是將秸稈等生物質(zhì)在厭氧下進(jìn)行熱裂解（氣化、炭化，氣化與炭化為同一過程），一部分產(chǎn)生生物質(zhì)燃?xì)猓ㄖ饕煞譃橐谎趸?、甲烷、氫氣等），此燃?xì)饨?jīng)過凈化后帶動(dòng)發(fā)電機(jī)組發(fā)電；另一部分將變?yōu)樯镔|(zhì)炭（即生物質(zhì)氣化后剩余的物質(zhì)）。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種生物質(zhì)能發(fā)電控制系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種生物質(zhì)能發(fā)電控制系統(tǒng)，包括智能電源、控制中心、氣化爐本體入料氣動(dòng)閥門、氣化爐本體排炭爐排電動(dòng)機(jī)、氣化爐本體螺旋除炭電動(dòng)機(jī)、上料皮帶電機(jī)、上料皮帶梨煤器電動(dòng)推桿、爐前料倉卸料電機(jī)、斗士提升機(jī)、羅茨風(fēng)機(jī)、儲(chǔ)氣柜充氣恒壓裝置、供水系統(tǒng)給水泵電動(dòng)機(jī)、除炭關(guān)風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)、刮板輸炭機(jī)和余熱鍋爐補(bǔ)給水泵電機(jī)，所述控制中心分別連接智能電源、氣化爐本體入料氣動(dòng)閥門、氣化爐本體排炭爐排電動(dòng)機(jī)、氣化爐本體螺旋除炭電動(dòng)機(jī)、上料皮帶電機(jī)、上料皮帶梨煤器電動(dòng)推桿、爐前料倉卸料電機(jī)、斗士提升機(jī)、羅茨風(fēng)機(jī)、儲(chǔ)氣柜充氣恒壓裝置、供水系統(tǒng)給水泵電動(dòng)機(jī)、除炭關(guān)風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)、刮板輸炭機(jī)和余熱鍋爐補(bǔ)給水泵電機(jī)。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案：所述智能電源包括降壓整流模塊、恒壓模塊、恒流模塊、選擇開關(guān)、儲(chǔ)能元件、電流取樣電路、電壓取樣電路、切換電路和升壓電路，其特征在于，所述降壓整流模塊分別連接選擇開關(guān)和DC-DC轉(zhuǎn)換器、選擇開關(guān)還分別連接恒壓模塊和恒流模塊，DC-DC轉(zhuǎn)換器還連接切換電路，切換電路還分別連接負(fù)載和升壓電路，恒壓模塊還分別連接儲(chǔ)能元件和電壓取樣電路，恒流模塊還分別連接電流取樣電路和儲(chǔ)能元件，儲(chǔ)能元件還連接升壓電路。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案：所述控制中心為PLC。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案：所述選擇開關(guān)為單刀雙擲開關(guān)。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案：所述切換電路為繼電器。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案：所述儲(chǔ)能元件為蓄電池。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案：所述升壓電路包括MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3和電容C1，其特征在于，所述MOS管Q1的源極連接MOS管Q3的源極和電源VCC，MOS管Q1的柵極連接輸入端IN、MOS管Q2的柵極、MOS管Q4的柵極、MOS管Q5的柵極、MOS管Q6的柵極和MOS管Q7的柵極，MOS管Q1的漏極連接電容C1和MOS管Q2的漏極，電容C1的另一端連接MOS管Q3的源極、MOS管Q4的源極和MOS管Q6的源極，MOS管Q3的柵極連接MOS管Q4的漏極和MOS管Q5的漏極，MOS管Q5的源極接地，MOS管Q7的源極接地，MOS管Q6的漏極連接MOS管Q7的漏極和輸出端OUT。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案：所述MOS管Q1、MOS管Q3、MOS管Q4和MOS管Q6均為PMOS管。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案：所述MOS管Q2、MOS管Q5和MOS管Q7均為NMOS管。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明生物質(zhì)能發(fā)電控制系統(tǒng)采用PLC作為控制中心，完成對各個(gè)部件的綜合及控制，能夠?qū)⒔斩挼壬镔|(zhì)在厭氧下進(jìn)行熱裂解，一部分產(chǎn)生生物質(zhì)燃?xì)?，此燃?xì)饨?jīng)過凈化后帶動(dòng)發(fā)電機(jī)組發(fā)電；另一部分將變?yōu)樯镔|(zhì)炭，有效利用生物資源，具有節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為智能電源的整體方框圖；

圖3為升壓模塊的電路圖；

圖4為本法明的工作原理圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(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)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(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。

請參閱圖1~4，一種生物質(zhì)能發(fā)電控制系統(tǒng)，包括智能電源、控制中心、氣化爐本體入料氣動(dòng)閥門、氣化爐本體排炭爐排電動(dòng)機(jī)、氣化爐本體螺旋除炭電動(dòng)機(jī)、上料皮帶電機(jī)、上料皮帶梨煤器電動(dòng)推桿、爐前料倉卸料電機(jī)、斗士提升機(jī)、羅茨風(fēng)機(jī)、儲(chǔ)氣柜充氣恒壓裝置、供水系統(tǒng)給水泵電動(dòng)機(jī)、除炭關(guān)風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)、刮板輸炭機(jī)和余熱鍋爐補(bǔ)給水泵電機(jī)，所述控制中心分別連接智能電源、氣化爐本體入料氣動(dòng)閥門、氣化爐本體排炭爐排電動(dòng)機(jī)、氣化爐本體螺旋除炭電動(dòng)機(jī)、上料皮帶電機(jī)、上料皮帶梨煤器電動(dòng)推桿、爐前料倉卸料電機(jī)、斗士提升機(jī)、羅茨風(fēng)機(jī)、儲(chǔ)氣柜充氣恒壓裝置、供水系統(tǒng)給水泵電動(dòng)機(jī)、除炭關(guān)風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)、刮板輸炭機(jī)和余熱鍋爐補(bǔ)給水泵電機(jī)。

智能電源包括降壓整流模塊、恒壓模塊、恒流模塊、選擇開關(guān)、儲(chǔ)能元件、電流取樣電路、電壓取樣電路、切換電路和升壓電路，其特征在于，所述降壓整流模塊分別連接選擇開關(guān)和DC-DC轉(zhuǎn)換器、選擇開關(guān)還分別連接恒壓模塊和恒流模塊，DC-DC轉(zhuǎn)換器還連接切換電路，切換電路還分別連接負(fù)載和升壓電路，恒壓模塊還分別連接儲(chǔ)能元件和電壓取樣電路，恒流模塊還分別連接電流取樣電路和儲(chǔ)能元件，儲(chǔ)能元件還連接升壓電路。

控制中心為PLC。選擇開關(guān)為單刀雙擲開關(guān)。切換電路為繼電器。儲(chǔ)能元件為蓄電池。升壓電路包括MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3和電容C1，其特征在于，所述MOS管Q1的源極連接MOS管Q3的源極和電源VCC，MOS管Q1的柵極連接輸入端IN、MOS管Q2的柵極、MOS管Q4的柵極、MOS管Q5的柵極、MOS管Q6的柵極和MOS管Q7的柵極，MOS管Q1的漏極連接電容C1和MOS管Q2的漏極，電容C1的另一端連接MOS管Q3的源極、MOS管Q4的源極和MOS管Q6的源極，MOS管Q3的柵極連接MOS管Q4的漏極和MOS管Q5的漏極，MOS管Q5的源極接地，MOS管Q7的源極接地，MOS管Q6的漏極連接MOS管Q7的漏極和輸出端OUT。

MOS管Q1、MOS管Q3、MOS管Q4和MOS管Q6均為PMOS管。MOS管Q2、MOS管Q5和MOS管Q7均為NMOS管。

本發(fā)明的工作原理是：整套“生物質(zhì)能源綜合利用系統(tǒng)”是將秸稈等生物質(zhì)在厭氧下進(jìn)行熱裂解（氣化、炭化，氣化與炭化為同一過程），一部分產(chǎn)生生物質(zhì)燃?xì)猓ㄖ饕煞譃橐谎趸?、甲烷、氫氣等），此燃?xì)饨?jīng)過凈化后帶動(dòng)發(fā)電機(jī)組發(fā)電；另一部分將變?yōu)樯镔|(zhì)炭（即生物質(zhì)氣化后剩余的物質(zhì)）。

1、當(dāng)生物質(zhì)裂解鍋爐內(nèi)部需要進(jìn)料時(shí)，會(huì)通過傳感器將信號(hào)經(jīng)過PLC傳送到主控電腦，主控電腦再經(jīng)PLC啟動(dòng)位于爐前料倉下部的卸料器及上料皮帶、啟動(dòng)需要進(jìn)料鍋爐對應(yīng)的犁式卸料器、啟動(dòng)爐本體上部的入料氣動(dòng)閥門。

2、若爐前料倉內(nèi)生物質(zhì)原料不足，或已經(jīng)空了，傳感器會(huì)將此信號(hào)通過PLC傳送到主控電腦，主控電腦通過PLC去啟動(dòng)斗式提升機(jī)，此時(shí)工作人員將生物質(zhì)原料用鏟車推入斗式提升機(jī)的入料口，通過斗提輸送至位于鍋爐上方的爐前料倉內(nèi)。

3、鍋爐本體內(nèi)部原料裝滿后，便開始運(yùn)行工作，傳感器會(huì)實(shí)時(shí)通過PLC向主控電腦反饋物料裂解（氣化、炭化）狀態(tài)，當(dāng)物料充分氣化、炭化好后，

（1）主控電腦通過PLC啟動(dòng)鍋爐本體下部的爐排電動(dòng)機(jī)，開始排炭工作，炭料被爐排排至爐本體的螺旋除炭器，螺旋除炭器通過關(guān)風(fēng)機(jī)將炭排至為于鍋爐下方的輸炭刮板機(jī)，刮板機(jī)將炭料輸送至儲(chǔ)炭間。以上過程全部由PLC控制完成。

（2）鍋爐本體的燃?xì)獬隹谶B接到旋風(fēng)分離器（分離燃?xì)庵械妮^大顆?；覊m），連接燃?xì)饫鋮s器（此部分為三級冷卻，將450℃的燃?xì)饫鋮s至40℃以內(nèi)，冷卻過程會(huì)將燃?xì)庵械拇滓航褂屠淠聛恚ㄟ^冷卻器下方的溢流管流至集液箱中），連接氣水分離器（進(jìn)一度去除燃?xì)庵械乃郑B接羅茨風(fēng)機(jī)（從鍋爐燃?xì)獬隹诘搅_茨風(fēng)機(jī)這段均為負(fù)壓，羅茨風(fēng)機(jī)后部為正壓），羅茨風(fēng)機(jī)將燃?xì)廨斔椭羶?chǔ)氣柜，儲(chǔ)氣柜恒存裝置將保證輸送到發(fā)電機(jī)組的燃?xì)鉃楹銐骸?/p>

各部分傳感器與主控電腦通過PLC進(jìn)行傳輸控制信號(hào)，若冷卻裝置的冷卻水溫度過高，供水循環(huán)系統(tǒng)水泵電機(jī)工作，加速冷卻水的循環(huán)。

智能電源的工作原理如圖2所示：主電源正常時(shí)，市電電壓經(jīng)過降壓整流模塊后變成直流電進(jìn)入電路，通過DC-DC轉(zhuǎn)換器和切換電路將電能傳輸給用電負(fù)載使用，同時(shí)電路還供給電儲(chǔ)能元件進(jìn)行充電，電路可以以兩種不同模式給蓄電池充電，恒壓充電和恒流充電，通過選擇開關(guān)進(jìn)行控制，可以根據(jù)使用者的電網(wǎng)穩(wěn)定性情況選擇不同的方式進(jìn)行充電，儲(chǔ)能元件中的電能還經(jīng)過電壓取樣電路和電流取樣電路進(jìn)行電壓和電流數(shù)據(jù)的采集，并且兩個(gè)電路將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行反饋，最終完成恒壓充電和恒流充電的進(jìn)行，同時(shí)儲(chǔ)能元件中的電能還經(jīng)過升壓電路連接到切換電路中，電路中的切換模塊實(shí)現(xiàn)雙電源的控制，當(dāng)有市電供電時(shí)，切換電路阻斷儲(chǔ)能元件連接的供電回路，因此負(fù)載只通過市電供電，當(dāng)遇到市電斷電時(shí)，切換電路自動(dòng)接通儲(chǔ)能元件的供電回路，此時(shí)由儲(chǔ)能元件經(jīng)過升壓電路將電能提升到負(fù)載所需的電壓值后給負(fù)載供電。

升壓模塊的工作原理如圖2所示：當(dāng)輸入信號(hào)IN為高電平時(shí)，NMOS管Q2導(dǎo)通，PMOS管Q1截止，電路中的C點(diǎn)電位為低電平。同時(shí)Q5導(dǎo)通，Q3的柵極電位為低電平，則Q3導(dǎo)通。這就使得此時(shí)A點(diǎn)電位約為VCC，電容C1兩端電壓約為VCC。由于Q7導(dǎo)通，Q6截止，所以B點(diǎn)的電位為低電平。這段時(shí)間為預(yù)充電周期。當(dāng)VIN變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，NMOS管Q2截止，PMOS管Q1導(dǎo)通，C點(diǎn)電位為高電平，約為VDD。同時(shí)Q5、Q7截止，Q4導(dǎo)通。這使得Q3的柵極電位升高，Q3截止。此時(shí)電路中的A點(diǎn)電位等于C點(diǎn)電位加上電容C1兩端電壓，約為2VCC。而且Q6導(dǎo)通，因此B點(diǎn)輸出高電平，且高于VCC。這段時(shí)間為自舉升壓周期。電路結(jié)構(gòu)簡單、元器件使用量少，僅使用多個(gè)NMOS管和PMOS管組成，結(jié)合電容實(shí)現(xiàn)了提高輸出電壓的目的，因此具有體積小、成本低和性能穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。