一种生物质锅炉控制系统技术方案

技术编号:4071646 阅读:208 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种生物质锅炉控制系统,其包括:燃烧室气压传感器;汽包蒸汽压力传感器;汽包水位传感器;程序控制器,该程序控制器包括:处理模块、存储模块、燃烧室气压感测信号输入模块、汽包蒸汽压力感测信号输入模块、汽包水位感测信号输入模块、燃烧室气压调整信号输出模块、汽包蒸汽压力调整信号输出模块、汽包水位调整信号输出模块。本发明专利技术通过各类传感器及程序控制器的使用,实现了生物质锅炉的自动控制。特别是通过对不同的汽包蒸汽压力进行分级控制,保证了生物质颗粒的充分燃烧,提高了燃料的利用率,节约了能源;另外,通过传感器的监测,实现了对各种危险情况的报警和应急停炉处理,保证了安全生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种锅炉设备,更具体地讲,本专利技术涉及一种生物质锅炉控制系统
技术介绍
生物质能是由于植物的光合作用而贮存于植物中的太阳能。据估计,植物每年贮 存的能量相当于世界主要燃料消耗的10倍,而作为能源的利用量还不到其总量的1%。目 前,世界各国,尤其是发达国家,都在致力于开发高效、无污染的生物质能利用技术,以保护 矿产资源,保障能源安全,实现CO2减排,促进经济、社会可持续发展。生物质锅炉是利用生物质能的重要途径。锅炉控制系统是锅炉设备各个部分中极 为重要的一环。锅炉的控制系统设计合理,可以节省大量的人力物力。中国专利95111747. 5公开了一种CRT显示屏幕的锅炉控制装置,包括输入键盘、 用于实时采集和显示锅炉运行当中工作状况参数装置。其特点采用大容量硬盘历史数据记 录设备,用于存贮长时间、短间隔的锅炉全部采样点的历史记录,报警记录和经济统计量, 并能随时方便地进行查询装置。锅炉微机控制方法是利用PID控制原理,经过取样、运算、 输出几个步骤对锅炉工业过程作伺服控制,并可根据生产要求修改调节参数以达最佳的控 制效果。利于现场正确操作和锅炉及其它工业过程的安全、稳定、经济的运行。中国专利200410082609. 4公开了一种锅炉控制装置,其具备通风装置,分别具 备多个向锅炉供给燃烧用空气的压力风机(52)、调整燃烧用空气流量的节气阀(54)、及检 测燃烧用空气流量的空气流量检测器(55);逆变器(64),将交流电源电压变换成规定频率 的交流电压并提供给驱动压力风机的马达;断路器(62、63、65、66),将逆变器的输出或交 流电源电压提供给马达;和锅炉自动控制装置(59),根据外部的空气流量指令及空气流量 检测器的检测输出,调整节气阀开度及马达转速。锅炉自动控制装置(59)在通过切换断路 器而将马达驱动源从逆变器侧切换到交流电源电压侧的操作失败时,在各节气阀开度指令 上附加规定时间的补偿指令。由此,可将节煤器出口的氧气浓度保持在设定值。中国专利200820127381. X公开了一种全自动负压燃烧器控制系统,应用于油气 田使用负压燃烧方式的加热炉、民用小型锅炉。特征是燃烧机接超温开关16、可燃气体检 测器17、点火变压器18、点火电极22、电离电极23 ;燃料切断阀5、过滤器6、调压器7、燃气 阀组9 ;控制器接燃气阀组9、水温传感器1、烟温传感器14、液位计2、超温开关16、点火电 极22、电离电极23。效果是①通过控制器的控制能够实现自动点火功能。②系统可以根 据热负荷大小自动进行功率调节。③控制器可以采集多种信号在满足熄火条件时自动熄灭 火焰。中国专利申请200910050912. 9公开了一种锅炉燃烧控制系统及方法,该系统包 括分布式控制系统DCS、环境污染物监测系统、锅炉燃烧模型库和自寻优系统。DCS用于获 取锅炉的实时工况数据,并控制调节锅炉的工况参数;环境污染物监测系统用于获取锅炉 的环境污染物排放数据;锅炉燃烧模型库包括若干锅炉的燃烧模型;自寻优系统用于根据 实时工况数据与环境污染物排放数据在锅炉燃烧模型库中寻找最接近的成熟案例,以此寻找达到锅炉目标工况的参数,并把调节后的工况参数输出至DCS。该专利技术可实现对锅炉燃烧 热效率和污染物排放量的预测;同时根据案例库进行推理与查询,采用自寻优算法,可寻找 达到锅炉最佳工况的参数设置方案,进而通过DCS调节锅炉运行状态,实现锅炉燃烧的整 体优化。上述控制系统的缺陷在于没有采用必要的技术手段使燃料充分燃烧,提高燃料的 利用效率;没有对锅炉运行中容易发生事故的环节进行监控。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是提供一种提高燃料利用率并且降低事故隐患的生物质 锅炉控制系统。为解决上述技术问题,本专利技术采用如下技术方案一种生物质锅炉控制系统,用于控制一生物质锅炉以便使其内的生物质颗粒充分 稳定地燃烧,该生物质锅炉包括燃烧室、向燃烧室外抽空气以使燃烧室内产生负压的引风 机、向燃烧室内输送空气的鼓风机、向燃烧室内添加生物质颗粒的星形给料机、储存水和水 蒸汽的汽包以及向汽包输水的水泵,该生物质锅炉控制系统包括燃烧室负压传感器,用于感测燃烧室内的气压;汽包蒸汽压力传感器,用于感测汽包内的蒸汽压力;汽包水位传感器,用于感测汽包内的水位;程序控制器,其包括处理模块,用于将获取的各种数据分别与存储模块存储的比较值进行对应比较并 根据比较结果产生命令信号;存储模块,用于存储各传感器测量值的比较值;燃烧室气压感测信号输入模块,用于从燃烧室气压传感器中获取数据并输入到处 理模块中进行处理;汽包蒸汽压力感测信号输入模块,用于从汽包蒸汽压力传感器中获取数据并输入 到处理模块中进行处理;汽包水位感测信号输入模块,用于从汽包水位传感器中获取数据并输入到处理模 块中进行处理;燃烧室气压调整信号输出模块,用于根据处理模块产生的命令信号驱动引风机调 整抽风量,使燃烧室的负压维持在一个稳定的数值;汽包蒸汽压力调整信号输出模块,用于根据处理模块产生的命令信号驱动鼓风机 和星形给料机增加或减少鼓风量和给料量;汽包水位调整信号输出模块,用于根据处理模块产生的命令信号驱动水泵以调整 汽包维持正常水位。上述控制系统还包括报警装置,其报警方式可为提示音或显示屏的画面提示;相 应地,程序控制器还包括报警信号输出模块,报警信号输出模块根据处理模块产生的命令 信号驱动所述报警装置。对应于上述报警装置,控制系统还包括专门用于报警检测的传感器,如烟道温度 传感器、汽包给水温度传感器、汽包水位传感器;相应的程序控制器还包括烟道温度感测信5号输入模块、汽包给水温度感测信号输入模块;相应的,程序控制器还包括烟道温度超温报 警信号输出模块、汽包给水温度超温报警信号输出模块、汽包水位极高报警信号输出模块。本专利技术的控制系统中,程序控制器还包括停炉信号输出模块,停炉信号输出模块 根据处理模块产生的命令信号驱动锅炉停炉。一旦用户主动按下停炉按钮,或者因故障发 生停炉,星形给料机立即停止运行,引风机保持在较小频率下运行(参数可设定),以维持 锅炉通风,保持剩余燃料燃尽,如果还发生超温或超压等故障,即会打开燃烧室的安全门和 汽包的安全阀。对应于上述停炉,控制系统还包括专门用于停炉检测的传感器,如燃烧室温度传 感器、给料温度传感器、汽包蒸汽压力传感器、汽包蒸汽压力极高传感器、燃烧室负压传感 器、汽包水位传感器;相应的,程序控制器还包括燃烧室温度感测信号输入模块、给料温度 感测信号输入模块;相应的,程序控制器还包括燃烧室温度超温停炉信号输出模块、给料温 度超温停炉信号输出模块、汽包蒸汽压力极高停炉信号输出模块、燃烧室负压超限停炉信 号输出模块、汽包水位极高停炉信号输出模块。由于本控制系统中的传感器涉及锅炉的正常运行和锅炉安全,为了避免传感器断 线未及时发现而造成的故障和安全隐患,控制系统还包括传感器断线检测装置;相应地,程 序控制器还包括传感器断线检测信号输入模块及传感器断线停炉信号输出模块。本专利技术控制系统的处理模块将汽包蒸汽压力感测信号输入模块的输入值,根据其 大小划分为多个不同的等级,并对应不同的等级产生不同的命令信号至汽包蒸汽压力调整 信号输出模块。由此实现对不同的汽包蒸汽压力进行分级控制。当蒸汽压力低,本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种生物质锅炉控制系统,用于控制一生物质锅炉以便使其内的生物质颗粒充分稳定地燃烧,所述生物质锅炉包括燃烧室、向所述燃烧室外抽空气以使所述燃烧室内产生负压的引风机、向所述燃烧室内输送空气的鼓风机、向所述燃烧室内添加生物质颗粒的星形给料机、储存水和水蒸汽的汽包以及向所述汽包输水的水泵;其中,所述生物质锅炉控制系统包括:  燃烧室负压传感器,用于感测所述燃烧室内的气压;  汽包蒸汽压力传感器,用于感测所述汽包内的蒸汽压力;  汽包水位传感器,用于感测所述汽包内的水位;  程序控制器,其包括:  处理模块,用于将获取的各种数据分别与存储模块存储的比较值进行对应比较并根据比较结果产生命令信号;  存储模块,用于存储各传感器测量值的比较值;  燃烧室气压感测信号输入模块,用于从所述燃烧室气压传感器中获取数据并输入到所述处理模块中进行处理;  汽包蒸汽压力感测信号输入模块,用于从所述汽包蒸汽压力传感器中获取数据并输入到所述处理模块中进行处理;  汽包水位感测信号输入模块,用于从所述汽包水位传感器中获取数据并输入到所述处理模块中进行处理;  燃烧室气压调整信号输出模块,用于根据处理模块产生的命令信号驱动所述引风机调整抽风量,使所述燃烧室的负压维持在一个稳定的数值;  汽包蒸汽压力调整信号输出模块,用于根据处理模块产生的命令信号驱动所述鼓风机和所述星形给料机增加或减少鼓风量和给料量;  汽包水位调整信号输出模块,用于根据处理模块产生的命令信号驱动水泵以调整汽包维持正常水位。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:常厚春马革张湘波陈燕芳郁家清陈平张开辉
申请(专利权)人:广州迪森热能技术股份有限公司
类型:发明
国别省市:81

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