生物质燃烧设备监控平台制造技术

本实用新型专利技术公开了一种生物质燃烧设备监控平台，属于可再生能源领域。技术方案包括上位机系统、控制系统和监测系统，上位机系统包括计算机(20)和串口通讯卡(19)，控制系统包括单片机A(23)、光电隔离模块(21)、可控硅输出接口模块(22)、PWM输出接口模块(24)和安装在生物质燃烧设备上的运转器件，监测系统包括单片机B(18)、输入调理模块(17)、AD转换模块(16)和安装在生物质燃烧设备上的模拟量/数字量传感器。本监控平台实现了燃烧设备各个部件高精度的调节，燃烧状态的各数据采集。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及可再生能源领域，特别涉及以秸杆类固体成型燃料为主的生物质燃烧设备。
技术介绍
生物质燃烧设备的监控系统，不仅担负着对该设备燃烧效果的评判，并且对燃烧设备的过程控制起着重要的作用。但是，目前针对生物质燃烧设备的监测结果多由单一仪器测量所得，包括烟尘(气)测试仪、综合燃烧分析仪、数字热电偶温度计、水银温度计、压力计、秒表等。测量独立，采集点不同，不能够保证连续性；采集完数据后需要另行计算；不能全程监测燃烧过程，以及同步取得烟尘烟气等数据。监测系统的非一体性，某种程度上也 限制了燃烧设备的自动化程度。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有监测的不连续、数据另行计算、不能全程监测等不足，提供一种生物质燃烧设备运行参数调整及燃烧状态参数监测的平台。为达到这一目的所采取的技术方案包括上位机系统、控制系统和监测系统，其特征在于，上位机系统包括计算机、串口通讯卡，控制系统包括单片机A、光电隔离模块、可控硅输出接口模块、PWM输出接口模块和安装在生物质燃烧设备上的运转器件，监测系统包括单片机B、输入调理模块、AD转换模块和安装在生物质燃烧设备上的模拟量/数字量传感器。上述的生物质燃烧设备监控平台中，单片机A通过光电隔离模块和可控硅输出接口模块或PWM输出接口模块连接生物质燃烧设备上的运转器件，达到控制调节生物质燃烧设备运转状态的目的。上述的生物质燃烧设备监控平台中，单片机B通过输入调理模块和AD转换模块连接模拟量/数字量传感器，达到监测生物质燃烧设备燃烧状态的目的。上述的生物质燃烧设备监控平台中，控制系统中的生物质燃烧设备运转器件，包括点火丝、风机、进料电机、清渣电机、备用电机一和备用电机二，是涉及生物质燃烧设备运转状态的关键部件。上述的生物质燃烧设备监控平台中，监测系统中的模拟量/数字量传感器，包括进水温度传感器、出水温度传感器、入炉冷空气温度传感器、排烟温度传感器、炉膛温度传感器、烟道压力传感器、C\0\N\S传感器、火焰传感器和循环水流量传感器，是监测生物质燃烧设备燃烧状态的关键部件。上述的生物质燃烧设备监控平台中，上位机系统与控制系统、监测系统进行通信，对控制系统的运转器件进行运转时间和速度方面的调节及调节数据记录，对监测系统的模拟量/数字量传感器进行数据记录和储存；控制系统的单片机A接到上位机系统命令后，通过光电隔离模块和可控硅输出接口模块或PWM输出接口模块调节安装在生物质燃烧设备上的运转器件的运转状态；监测系统的单片机B接到上位机系统命令后，通过输入调理模块和AD转换模块采集多路模拟量/数字量传感器信号，进行数据处理，并将处理数据上传到上位机系统。具有以上特点的生物质燃烧设备监控平台所具有的优点如下(I)将生物质燃烧设备燃烧状态的所有评价因素整合，统一采集和处理，保证数据的连续性和科学性；(2)将生物质燃烧设备的运行状态和燃烧状态进行整合，统一化管理，更具有针对性，燃烧状态中的相应不足可通过调节运行状态进行改善；(3)使用生物质燃烧设备监控平台，用科学的数据进行分析，易得出生物质燃烧设 备的模式化操作参数，使得生物质燃烧设备的燃烧效率达到最优。附图说明图I为生物质燃烧设备监控平台的原理方框图；图2为生物质燃烧设备监控平台的实施例示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术的工作原理进行描述如图I、图2所示1为点火丝,2为风机,3为进料电机,4为清洛电机,5为备用电机一，6为备用电机二，7为进水温度传感器，8为出水温度传感器，9为入炉冷空气温度传感器，10为排烟温度传感器，11为炉膛温度传感器，12为烟道压力传感器，13为C\0\N\S传感器，14为火焰传感器，15为循环水流量传感器，16为AD转换模块，17为输入调理模块，18为单片机B，19为串口通讯卡，20为计算机，21为光电隔离模块，22为可控硅输出接口模块，23为单片机A，24为PWM输出接口模块。生物质燃烧设备监控平台包括上位机系统、控制系统和监测系统。上位机系统中的计算机20通过串口通讯卡19与单片机A23、单片机B18进行通信。计算机20通过发送相关命令给控制系统和监测系统中的单片机，来调节、显示生物质燃烧设备的运转状态和燃烧状态。燃烧过程结束后，计算机20可对控制系统和监测系统的参数数据统一分析处理，得出燃烧效率等结果。上述的生物质燃烧设备监控平台的控制系统用于调节燃烧设备的运转状态，单片机A23通过光电隔离模块21和可控硅输出接口模块22或PWM输出接口模块24连接运转器件-点火丝I、风机2、进料电机3、清洛电机4、备用电机一 5和备用电机二 6。上述的生物质燃烧设备监控平台的监测系统用于监测燃烧设备的燃烧状态，单片机B18通过输入调理模块17和AD转换模块16连接多路模拟量/数字量传感器——进水温度传感器7、出水温度传感器8、入炉冷空气温度传感器9、排烟温度传感器10、炉膛温度传感器11、烟道压力传感器12、C\0\N\S传感器13、火焰传感器14和循环水流量传感器15。根据以上分类，本专利技术结合图例说明如下实施例I :用于生物质颗粒燃料燃烧器的监控如图2所示，点火丝I安装在生物质颗粒燃料燃烧器燃烧室内，通电加热空气；风机2安装在生物质颗粒燃料燃烧器燃烧室后，可将热空气吹入燃烧筒中；进料电机3安装在料仓的旋转进料筒顶部，将颗粒燃料进到燃烧器燃烧筒中；清渣电机4安装在生物质颗粒燃料燃烧器燃烧室后，将燃烧产生的灰渣排出燃烧筒；备用电机一 5、备用电机二 6均为备用运转组成部分。生物质颗粒燃料燃烧器的相关运转器件的控制调节有两种方式，一种为接入PWM输出接口模块24中，由上游单片机A23给出不同占空比和频率的PWM信号，来控制相关运转器件的启停时间；另外一种为接入可控硅输出接口模块22，光电隔离模块21隔离220V电压，由单片机A23给出调节信号， 控制相关运转器件的启停时间。如图2所示，进水温度传感器7安装在距离锅炉Im内的进水管道中，用于测量燃烧系统中进水温度；出水温度传感器8安装在距离锅炉Im内的出水管道中，用于测量燃烧系统中的出水温度；入炉冷空气温度传感器9安装在室内距离锅炉稍远处，用于测量进入到燃烧器中的冷空气温度；排烟温度传感器10安装在距离锅炉Im内的排烟管道中，用于测量排出的烟气温度；炉膛温度传感器11安装在锅炉炉膛内，用于测量正常燃烧时火焰温度；烟道压力传感器12安装距离锅炉Im内的排烟管道中，用于测量排出的烟气压力；C\0\N\S传感器13安装距离锅炉Im内的排烟管道中，用于测量排出的烟气的氧气、一氧化碳、氮氧化物、二氧化硫含量。上述的传感器7 13信号量均为4 20mA电流，通过AD转换模块16，转换成数字量信号，接入输入调理模块17进行整形滤波等调理，最后信号输入到上游单片机B18中。火焰传感器14安装在生物质颗粒燃料燃烧器燃烧室内，用于检测火焰紫外线；循环水流量传感器15安装在进水管道中，用于测量燃烧系统的用水总量。上述的火焰传感器14和进水流量传感器15信号量均为脉冲型信号，直接接入输入调理模块17进行调理，最后信号输入上游单片机B18。单片机B18会将所有传感器的数据进行初步处理。如图2所示，上位机系统中的计算机20通过串口通讯卡19与单片机A23、单片机B18进行通信，将燃烧器本文档来自技高网...

【技术保护点】
生物质燃烧设备监控平台，包括上位机系统、控制系统和监测系统，其特征在于，上位机系统包括计算机(20)、串口通讯卡(19)，控制系统包括单片机A(23)、光电隔离模块(21)、可控硅输出接口模块(22)、PWM输出接口模块(24)和安装在生物质燃烧设备上的运转器件，监测系统包括单片机B(18)、输入调理模块(17)、AD转换模块(16)和安装在生物质燃烧设备上的模拟量/数字量传感器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：田宜水，姚宗路，王月乔，孟海波，赵立欣，
申请(专利权)人：农业部规划设计研究院，
类型：实用新型
国别省市：