一种在线检测和控制尾气排放的智能化锅炉系统技术方案

本发明专利技术提供了一种监控尾气排放的智能化锅炉系统，包括CO/CO2含量设定和采集仪、CO/CO2含量测量仪、风机调节阀、风机、燃料流量控制调节装置、燃料喷枪，所述燃料喷枪一端连接锅炉，另一端连接燃料流量控制调节装置，所述控制调节装置与中央控制器数据连接；所述风机一端与锅炉连接，一端与风机调节阀连接，所述风机调节阀与中央控制器进行数据连接；所述CO/CO2含量测量仪设置在锅炉的排烟烟道中，用于测量烟气中的CO和CO2的含量，所述CO/CO2含量设定和采集仪一端连接CO/CO2含量测量仪，另一端与中央控制器进行数据连接；所述CO/CO2含量设定和采集仪用于采集CO/CO2含量数据和设定数据。本发明专利技术一方面确保锅炉内部燃料足够和充分燃烧，提高锅炉燃烧效率，另一方面减少污染的排放，达到节能环保。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锅炉和自动化结合领域，尤其涉及一种在线检测和控制尾气排放的智能化锅炉系统。
技术介绍
锅炉是一种能量转换设备，向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能、高温烟气的热能等形式，而经过锅炉转换，向外输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。广泛应用于居民日常生活、电站、船舶、机车和工矿等行业。锅炉在运行过程中，必须连续不断地将燃料和空气送人炉膛，并将燃烧产物排出炉膛和烟道。燃料和通风的合理搭配，才能够使得燃料燃烧达到充分，才能达到能源节约的作用。目前现有的锅炉燃料添加和通风控制大多数为人工手动根据经验完成，一方面不仅效率低下、浪费人力，另一方面调节的准确度也有非常差，经常造成燃料不足或者空气不足，锅炉燃烧效率比较低。此外，人工手动完成还具有一定的危险性。鉴于上述情况，针对锅炉燃烧时的燃料添加和通风控制，研制一种可以根据烟囱中CO/CO2含量自动调节和控制锅炉排烟的系统，一方面确保锅炉内部燃料足够和充分燃烧，提高锅炉燃烧效率，另一方面减少污染的排放，达到节能环保。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种在线检测和控制尾气排放的锅炉系统。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种监控尾气排放的智能化锅炉系统，包括CO/CO2含量设定和采集仪、CO/CO2含量测量仪、风机调节阀、风机、燃料流量控制调节装置、燃料喷枪，所述燃料喷枪一端连接锅炉，另一端连接燃料流量控制调节装置，所述控制调节装置与中央控制器数据连接；所述风机一端与锅炉连接，一端与风机调节阀连接，所述风机调节阀与中央控制器进行数据连接；所述CO/CO2含量测量仪设置在锅炉的排烟烟道中，用于测量烟气中的CO和CO2的含量，所述CO/CO2含量设定和采集仪一端连接CO/CO2含量测量仪，另一端与中央控制器进行数据连接；所述CO/CO2含量设定和采集仪用于采集CO/CO2含量数据和设定数据。作为优选，所述中央控制器进行在线监测和控制。作为优选，监控过程如下：锅炉燃烧时单位时间内燃烧释放CO体积含量为V1,燃烧时单位时间内燃烧释放CO2体积含量为V2，在CO/CO2含量设定和采集仪中设定锅炉正常运行时的V1设定和V2设定；对于CO含量的调节，如果测量的CO的含量V1测量>V1设定,因此中央控制器会将增加通风的指令传递给风机调节阀，通过增加风机调节阀的开度来增加送风量，如果测量的CO的V1测量<V1设定,并且测量的CO2含量V2测量<V2设定，中央控制器会将减少通风的指令传递给风机调节阀，通过减小风机调节阀的开度来减小送风量。其中V1设定和V2设定是一个数值范围，>V1设定表示大于V1设定的上限值，<V1设定表明小于V1设定的下限值，>V2设定表示大于V2设定的上限值，<V2设定表明小于V2设定的下限值。作为优选，在中央控制器中设定V1设定和V2设定。作为优选，锅炉的排烟烟道设置空气预热器，所述空气预热器包括热管，所述热管包括蒸发端和冷凝端，所述蒸发端设置在烟道中，用于吸收烟气的余热，所述冷凝端设置在空气流道中，将热量传递给空气，加热的空气通过风机送入锅炉炉膛中。作为优选，所述的热管蒸发端的横截面是正方形，所述热管蒸发端内部设置内翅片，所述内翅片连接正方形的对角，所述内翅片将热管蒸发端内部分为多个小通道，在内翅片上设置连通孔，从而使相邻的小通道彼此连通。作为优选，所述正方形的内边长为L，所述连通孔是圆形，半径r，所述同一翅片上相邻的连通孔圆心之间的距离为l，满足如下关系：l/L*10＝a*ln(r/L*10)+b；其中ln是对数函数，a,b是参数，1.5<a<1.6,2.9<b<3.0；0.34<l/L<0.38；0.14<r/L<0.17；30mm<L<120mm；5mm<r<17mm。与现有技术相比较，本专利技术太阳能热水器具有如下的优点：1)本专利技术能够自动检测锅炉尾气排放，并根据检测的结果自动调整送风量和燃料量，一方面确保锅炉内部燃料足够和充分燃烧，提高锅炉燃烧效率，另一方面减少污染的排放，达到节能环保。2)本专利技术采用提供了一种新的热管结构空气预热器，利用空气预热器预热空气对锅炉进行助燃，提高了余热的利用。3)本专利技术提供了一种新式的热管的结构，并通过集热管内的通孔的面积的规律变化，达到最优的集热效果以及流动阻力，在保证换热量最大以及流动阻力满足要求的情况下，得到一个最优的热管蒸发端优化结果，并且通过试验进行了验证，从而证明了结果的准确性。附图说明图1是本专利技术锅炉系统的示意图；图2是本专利技术锅炉烟道中空气预热器的结构示意图；图3是本专利技术热管蒸发端横截面结构示意图；图4是本专利技术内翅片连通孔分布示意图；图5是本专利技术集热管内正方形尺寸示意图；图6是本专利技术控制流程示意图。附图标记如下：CO/CO2含量设定和采集仪1，CO/CO2含量测量仪2，风机调节阀3，风机4，燃料流量控制调节装置5，燃料喷枪6，排烟烟道7，中央控制器8，锅炉9，空气流道10，蒸发端11，内翅片12，连通孔13，小通道14，冷凝端15，具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。如图1所示，所述锅炉9监控自动化系统包括锅炉燃烧监控自动化系统，主要包括CO/CO2含量设定和采集仪1、CO/CO2含量测量仪2、风机调节阀3、风机4、燃料流量控制调节装置5、燃料喷枪6。所述燃料喷枪6一端连接锅炉，往锅炉炉膛添加燃料，另一端连接燃料流量控制调节装置5，所述控制调节装置5与中央控制器8数据连接。所述风机4一端与锅炉连接，负责向炉膛送风助燃，一端与风机调节阀3连接，所述风机调节阀调节进入风机的风量，所述风机调节阀3与中央控制器8进行数据连接。所述CO/CO2含量测量仪2设置在锅炉9的排烟烟道7中，用于测量烟气中的CO和CO2的含量，所述CO/CO2含量设定和采集仪1一端连接CO/CO2含量测量仪2，另一端与中央控制器8进行数据连接。所述CO/CO2含量设定和采集仪1用于采集CO/CO2含量数据和设定数据。作为优选，所述中央控制器8是在线监测系统。锅炉燃烧监控自动化系统的监控过程如下：锅炉燃烧时单位时间内燃烧释放CO体积含量为V1,燃烧时单位时间内燃烧释放CO2体积含量为V2。在CO/CO2含量设定和采集仪1中设定锅炉正常运行时的V1设定和V2设定。在实际锅炉运行过程中，中央本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种监控尾气排放的智能化锅炉系统，包括CO/CO2含量设定和采集仪、CO/CO2含量测量仪、风机调节阀、风机、燃料流量控制调节装置、燃料喷枪，所述燃料喷枪一端连接锅炉，另一端连接燃料流量控制调节装置，所述控制调节装置与中央控制器数据连接；所述风机一端与锅炉连接，一端与风机调节阀连接，所述风机调节阀与中央控制器进行数据连接；所述CO/CO2含量测量仪设置在锅炉的排烟烟道中，用于测量烟气中的CO和CO2的含量，所述CO/CO2含量设定和采集仪一端连接CO/CO2含量测量仪，另一端与中央控制器进行数据连接；所述CO/CO2含量设定和采集仪用于采集CO/CO2含量数据和设定数据。

【技术特征摘要】
1.一种监控尾气排放的智能化锅炉系统，包括CO/CO2含量设定和采集仪、CO/CO2含量测
量仪、风机调节阀、风机、燃料流量控制调节装置、燃料喷枪，所述燃料喷枪一端连接锅炉，
另一端连接燃料流量控制调节装置，所述控制调节装置与中央控制器数据连接；所述风机一
端与锅炉连接，一端与风机调节阀连接，所述风机调节阀与中央控制器进行数据连接；所述
CO/CO2含量测量仪设置在锅炉的排烟烟道中，用于测量烟气中的CO和CO2的含量，所述CO/CO2含量设定和采集仪一端连接CO/CO2含量测量仪，另一端与中央控制器进行数据连接；所述
CO/CO2含量设定和采集仪用于采集CO/CO2含量数据和设定数据。
2.如权利要求1所述的锅炉系统，其特征在于，所述中央控制器进行在线监测和控制。
3.如权利要求1所述的锅炉系统，其特征在于，监控过程如下：
锅炉燃烧时单位时间内燃烧释放CO体积含量为V1,燃烧时单位时间内燃烧释放CO2体积
含量为V2，在CO/CO2含量设定和采集仪中设定锅炉正常运行时的V1设定和V2设定；
对于CO含量的调节，如果测量的CO的含量V1测量>V1设定,因此中央控制器会将增加通风
的指令传递给风机调节阀，通过增加风机调节阀的开度来增加送风量，如果测量的CO的V1测量<V1设定,并且测量的CO2含量V2测量<V2设定，中央控制器会将减少通风的指令传递给风机调节阀，
通过减小风机调节阀的开度来减小送风量；
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王逸隆，赵璐，郭春生，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：山东;37