CN103968361A - 工业锅炉能效远程在线监控系统 - Google Patents

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李茂东
洪文健
陈志刚
张振顶
叶伟文
黎华
叶向荣
毛力
林金梅
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Abstract

本发明公开了一种工业锅炉能效远程在线监控系统，包括数据收集记录系统、数据处理系统以及客户使用终端；所述数据收集记录系统包括若干数据采集传感器以及与所述传感器连接的远程监视控制柜；所述数据处理系统包括数据服务器和显示装置，所述数据服务器通过互联网和所述远程监视控制柜连接；所述客户使用终端通过互联网和所述远程监视控制柜连接，本发明通过锅炉上安装的传感器，同时借助PLC对锅炉的安全、节能、环保运行参数进行实时在线的监测和数据收集、存储，并通过网络传输到数据服务器，利用专用软件对其进行管理，实现了对运行锅炉实现远程平台的监视，实现锅炉安全经济运行的目的。

Description

工业锅炉能效远程在线监控系统
技术领域
本发明涉及一种监控系统，具体的说，涉及一种工业锅炉能效远程在线监控系统。
背景技术
国家近年来新颁布的《节约能源法》和《特种设备安全监察条例》都提出了对高能耗特种设备实行节能审查和监管的要求。工业锅炉属于高耗能特种设备之一，目前全国有60多万台，每年消耗燃煤约7亿吨。2010年国家质检总局专门针对锅炉节能降耗颁布了《锅炉节能监督管理规程》，明确了有关锅炉节能降耗的具体要求。为了进一步具体贯彻实施，国家特设局连续几年提出工业锅炉“三个万”节能工程、“四个五”节能工程以及“四个一”节能工程。但是由于设计、制造和使用管理的等原因，我国工业锅炉实际运行热效率比设计效率低10％～15％，每年造成大量的能源浪费。目前，由于能源计量仪表配备不齐全，大部分锅炉不具备能效参数的实时检测，更没有实时计算锅炉运行热效率的系统。锅炉运行调控只能依靠锅炉操作人员的水平和经验，这导致很多锅炉难以在最佳的工况下运行，锅炉管理人员也不能及时了解锅炉运行的实际情况。
发明内容
本发明克服了现有锅炉能效参数监控技术中的难点，提供了一种锅炉能效远程在线监控系统，实现锅炉能效参数和热效率快速、准确、实时记录并远程在线监视锅炉的运行情况，通过采集的参数实时计算锅炉热效率，及时发现有关节能、安全、环保参数的异常，并自动报警，使用户能及时采取措施，保证锅炉在最优的能效、安全参数下运行，达到锅炉安全和节能减排的目的。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种锅炉远程监控系统，包括数据收集记录系统、数据处理系统以及客户使用终端；
所述数据收集记录系统包括若干数据采集传感器以及与所述传感器连接的远程监视控制柜；
所述数据处理系统包括数据服务器和显示装置，所述数据服务器通过互联网和所述远程监视控制柜连接；
所述客户使用终端通过互联网和所述远程监视控制柜连接。
进一步，所述若干数据采集传感器包括沿烟气排放方向在锅炉最后一级受热面后尾部烟道上依次设置排烟温度传感器和氧气传感器。
进一步，所述锅炉最后一级受热面后尾部烟道内设有容置排烟温度传感器和氧气传感器的钢管或束节。
进一步，所述排烟温度传感器插入所述锅炉尾部烟道内40～50mm，所述氧气传感器插入所述锅炉尾部烟道内20～30mm。
进一步，所述若干数据采集传感器包括安装在锅炉总给水管道上的给水温度传感器，所述给水温度传感器沿水流方向45度插入。
进一步，所述若干数据采集传感器包括安装在蒸汽出口主管道上的蒸汽温度传感器，所述蒸汽温度传感器顺蒸汽流方向45度插入。
进一步，燃烧设备进口安装室内温度传感器。
进一步，锅炉前侧墙面上安装90度支架，支架上安装摄像头。
进一步，锅炉连接蒸汽压力表，所述蒸汽压力表和锅炉的连接管路上设置三通阀，所述三通阀一端管道依次连接球阀、缓冲管以及压力传感器。
进一步，锅炉通过一三通阀分别连接锅炉给水口和硬度检测装置。
进一步，锅炉燃料输入管道上安装燃料流量传感器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过锅炉上安装的各类传感器，同时借助PLC对锅炉的安全、节能、环保运行参数进行实时的监测和数据收集、存储，并通过网络传输到数据服务器，利用专用软件对其进行处理，计算锅炉实时热效率，实现了对运行锅炉能效远程平台的在线监视，达到节能、安全、环保的目的。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制，在附图中：
图1是本发明所述锅炉远程监控系统的组成示意图；
图2是本发明给水温度传感器的安装示意图；
图3是本发明蒸汽温度传感器的安装示意图；
图4是本发明压力传感器安装位置示意图；
图5是本发明硬度检测装置安装位置示意图。
图中，1——客户使用终端；2——远程监视控制柜；
3——数据服务器； 4——锅炉总给水管；
5——蒸汽出口主管道； 6——蒸汽压力表；
7——蒸汽三通阀； 8——蒸汽球阀；
9——缓冲管； 10——压力传感器；
11——水流三通阀； 12——软水检水口；
13——水流球阀； 14——聚乙烯管；
15——硬度检测装置。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明所述的一种工业锅炉能效远程在线监控系统，包括数据收集记录系统、数据处理系统以及客户使用终端1。
数据收集记录系统可以收集三十多个关于安全、节能、环保检测项目，其中包括蒸汽压力、蒸汽温度、高低水位、火焰、风压、排烟温度、烟气氧量、耗电量、给水温度、燃料流量、给水量、烟尘氧量、耗电量、给水温度、燃料流量、给水量、烟尘含量、烟气中NOx含量等以及其他如照相机、报警器等项目。这些项目主要是通过传感器准确采集并传输到远程监视控制柜2，再通过互联网将这些数据传输到数据服务器3。
数据处理系统包括数据服务器3和显示装置，数据服务器3利用专用软件将收集的数据进行处理，并通过显示装置以画面形式将锅炉的各种参数、摄像画面、运行曲线、历史曲线、历史数据、故障记录、运行效率等直观地显示出来，并丰富的查询及打印功能。
客户通过客户使用终端1以及互联网和远程监视控制柜2连接，客户使用终端1为计算机，不仅可以实时监视锅炉的实际运行状况，对运行数据进行记录、统计及分析，同时可以对锅炉运行发生异常时报警,以便及时进行处理，而且该系统还会针对不同客户的要求来选择不同客户的要求来选择不同的画面和运行参数，同时根据设定不同的权限等级，在软件操作时客户只能访问权限内的内容，保证了客户资料不被泄漏。
沿烟气排放方向在锅炉最后一级受热面后尾部烟道上依次设置排烟温度传感器和氧气传感器，为了避免氧气传感器端部淋到水，在锅炉尾部烟道上开孔时，在锅炉尾部烟道内侧焊接钢管或束节，排烟温度传感器和氧气传感器插入钢管或束节内，排烟温度传感器插到壁内侧40～50mm左右，使数据更准确，其他温度传感器插到壁内侧短一些，在20～30mm之间。
参阅图2，给水温度检测传感器一般安装在锅炉总给水管4上，顺水流方向45度插入。
燃料流量计。流量计要求：需要有脉冲信号输出功能，（不要求带显示功能，脉冲信号要输出到远程监视控制柜2进行流量记录，需要提供脉冲数/L或脉冲数/Mm3的数值），一般选择适用于油气流量的涡轮式流量计。
安装位置要求：安装在锅炉燃料（油、气）入口管道的直段上，需满足流量计对入口和出口直段的长度要求，注意流量计对水平或垂直安装的要求。
参阅图3，蒸汽温度、流量传感器一般在蒸汽出口主管道5上开口安装，顺蒸汽流方向45度插入。
室内温度传感器用于检测燃烧器进风口处的温度，所以其一般安装在燃烧器进口处附近。
摄像头一般安装在锅炉前侧墙面。摄像头摆放要求：在墙上安装90度支架，使摄像头正放在支架上。
参阅图4，锅炉连接蒸汽压力表6，蒸汽压力表6和锅炉的连接管路上设置蒸汽三通阀7，蒸汽三通阀7一端管道依次连接蒸汽球阀8、缓冲管9以及压力传感器10。
参阅图5，锅炉通过水流三通阀11一端连接软水检水口12，水流三通阀11另一端通过水流球阀13、聚乙烯管14连接硬度检测装置，硬度检测装置采用硬度泄漏报警器15，报警信号通过电缆连接到远程监视控制柜2。
高低水位输出信号、锅炉启停运行信号、锅炉异常报警信号、高低燃烧运行信号、火焰监测信号、燃烧送风压力信号，以上这些信号一般可以在锅炉控制柜内加装继电器后提供无电压接点信号(因为控制柜提供24V电源)至远程监视控制柜2。
将电流传感器连接到远程监视控制柜2中R、S、T三相电源线上。
电压测定，将锅炉电源线分别连接到远程监视控制柜2上。
最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种工业锅炉能效远程在线监控系统，其特征在于：包括数据收集记录系统、数据处理系统以及客户使用终端；
所述数据收集记录系统包括若干数据采集传感器以及与所述传感器连接的远程监视控制柜；
所述数据处理系统包括数据服务器和显示装置，所述数据服务器通过互联网和所述远程监视控制柜连接；
所述客户使用终端通过互联网和所述远程监视控制柜连接。
2.根据权利要求1所述的工业锅炉能效远程在线监控系统，其特征在于：所述若干数据采集传感器包括沿烟气排放方向在锅炉最后一级受热面后尾部烟道上依次设置排烟温度传感器和烟气氧气含量传感器。
3.根据权利要求2所述的工业锅炉能效远程在线监控系统，其特征在于：所述锅炉尾部烟道内设有容置排烟温度传感器和烟气氧气含量传感器的钢管或束节。
4.根据权利要求3所述的工业锅炉能效远程在线监控系统，其特征在于：所述排烟温度传感器插入所述锅炉最后一级受热面后尾部烟道内40～50mm，所述氧气含量传感器插入所述锅炉尾部烟道内20～30mm。
5.根据权利要求1所述的工业锅炉能效远程在线监控系统，其特征在于：所述若干数据采集传感器包括安装在锅炉总给水管道上的给水温度传感器，所述给水温度传感器沿水流方向45度插入。
6.根据权利要求1所述的工业锅炉能效远程在线监控系统，其特征在于：所述若干数据采集传感器包括安装在蒸汽出口主管道上的蒸汽温度传感器和蒸汽流量传感器，所述蒸汽温度传感器沿蒸汽流方向45度插入。
7.根据权利要求6所述的工业锅炉能效远程在线监控系统，其特征在于：燃烧设备进口处安装室内温度传感器。
8.根据权利要求1所述的工业锅炉能效远程在线监控系统，其特征在于：锅炉前侧墙面上安装90度支架，支架上安装摄像头。
9.根据权利要求1所述的工业锅炉能效远程在线监控系统，其特征在于：锅炉连接蒸汽压力表，所述蒸汽压力表和锅炉的连接管路上设置三通阀，所述三通阀一端管道依次连接球阀、缓冲管以及压力传感器。
10.根据权利要求1所述的工业锅炉能效远程在线监控系统，其特征在于：锅炉通过一三通阀分别连接锅炉给水口和硬度检测装置，锅炉燃料输入管道上安装燃料流量传感器。
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