CN103968414A - 地下室锅炉房进风量自动控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地下室锅炉房进风量自动控制装置，包括进风系统和PLC自动控制系统；所述进风系统包括送风机和变频控制柜；所述锅炉的排烟管上安装有氧含量分析仪，进风管处安装有涡街流量计；所述PLC自动控制系统分别与变频控制柜、氧含量分析仪和涡街流量计均连接。本发明通过排烟管上的氧含量分析仪，监测锅炉的烟气排放，有效保证锅炉的燃烧工况，降低污染物排放，避免了锅炉烟气流道积碳，减少锅炉的维护保养成本；根据锅炉运行功率定量送风，实现了送风量自动调节，减少锅炉房设备的热量损失，降低风机的耗电量，有效降低锅炉房运行成本，同时大幅减轻了伺炉工的工作强度和难度。

Description

地下室锅炉房进风量自动控制装置

技术领域

本发明涉及一种自动调控系统，尤其涉及一种应用于地下室锅炉房的自动调控系统，具体为地下室锅炉房进风量自动控制装置。

背景技术

燃料完全燃烧的首要条件便是氧，而锅炉燃烧所需的氧来源是新鲜空气，在现有的燃气锅炉房也配置送风设备，为锅炉燃烧提供一个固定值的进风量。

在锅炉房的设计中，往往会把总功率分成若干台锅炉来承担，以便在负荷变化时更好的调整锅炉的总输出功率，只有在极度寒冷的情况下才会投入所有的锅炉功率，在整个采暖季中这样的工况只有二至三周时间，大部份时间锅炉的运行功率只有设计安装功率的40%-80%之间，在现有的锅炉房送风系统中，是手动控制送风机启停，送风量也是一个固定值，满足锅炉最大运行功率时所需的进风量，所以，送风量不能随锅炉功率的变化而变化，如果在整个采暖季中一直启动送风机，则会造成长时间过量送风，造成环境温度下降，增大锅炉房内设备的热损失，在过量送风的工况下送风机也会耗费更多的电量。

在现有的锅炉房送风系统的相关规范中没有地上锅炉房与地下室锅炉房之分，地上锅炉房获得新风相对容易，打开窗户不用开送风机也能满足锅炉运行的需求，而地下室锅炉房获得新风就要因难得多，必须要开送风机，但相关规范中没有明确锅炉房室内的进风量、氧含量的量化指标要求，只是很随意、也很不专业的提了一下：每小时要送多少次风或换多次气，所以.这就给司炉人员提出了很高的要求，

没有量化的指标导致司炉人员无法撑控燃气锅炉在燃烧时所需的进风量，如果进风量太大便会造成环境温度下降，增大锅炉房内设备的热损失，且操作人员也会因为环境温度低而直接关掉送风机，这样就很可能会造成锅炉在氧量严重不足的环境里燃烧，造成锅炉燃烧效率低、锅炉烟气排放超标、锅炉的烟气流道严重积碳，积碳越多效率越低的恶性循环状态，同时也加大了锅炉的维护保养工作量及费用，目前像这样的事件在地下室的锅炉房普遍存在。

发明内容

本发明的目的提供一种地下室锅炉房进风量自动控制装置，使地下室锅炉房可以按锅炉实际投入运行功率的多少来决定进风供应量，保证运行中的锅炉能得到足够的进风量和氧量的同时避免过量送风，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案来实现：

地下室锅炉房进风量自动控制装置，包括进风系统和PLC自动控制系统；所述进风系统包括安装在锅炉进风管处的送风机和用于对送风机进行调控的变频控制柜；所述锅炉的排烟管上安装有用于测量烟气中氧含量的氧含量分析仪，进风管处安装有用于检测送风机的实时送风量的涡街流量计；所述PLC自动控制系统分别与变频控制柜、氧含量分析仪和涡街流量计均连接，PLC自动控制系统用于检测锅炉实时运行功率，并依据锅炉运行功率的天然气耗量自动计算出所需进风量目标值，并将进风量目标值与涡街流量计的实测值进行比较，PLC自动控制系统自动生成变频控制柜的控制模型，实时输出变频控制柜调节模拟量，不间断的将涡街流量计与进风量目标值进行比较-调节，使实时进风量始终等于进风量目标值，实现对进风量自动控制的目的，PLC自动控制系统通过安装在排烟管上的氧含量分析仪实时跟踪烟气中的氧含量，并实时修正风机送风量，使烟气中的氧含量等于正常运行中锅炉烟气里的氧含量正常值，实现对烟气中的含氧量的自动控制。

作为本发明的进一步方案，所述PLC自动控制系统为PLC自动控制器。

作为本发明的进一步方案，所述变频控制柜分别接PLC自动控制器的AI、AO、DO、DI端口；所述涡街流量计，氧含量分析仪，以及锅炉鼓风机的启停按键分别接PLC自动控制器的AI和DI端口；所述PLC自动控制器的COM端口接触摸式人机界面。

综上所述，本发明与以往技术相比具有以下有益效果：

1、本发明在排烟管上安装一台氧含量分析仪，监测锅炉的烟气排放，有效保证锅炉的燃烧工况，降低污染物排放，避免了锅炉烟气流道积碳，减少锅炉的维护保养成本；

2、本发明可以依据锅炉运行功率定量送风，减少锅炉房设备的热量损失，降低风机的耗电量，有效降低锅炉房运行成本；

3、由于实现了送风量自动调节，大幅减轻了伺炉工的工作强度和难度。

附图说明

图1为本发明系统图；

图2为本发明工作原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-2所示，地下室锅炉房进风量自动控制装置，包括进风系统和PLC自动控制系统4；所述进风系统包括安装在锅炉进风管7处的送风机5和用于对送风机5进行调控的变频控制柜3；所述锅炉1的排烟管8上安装有用于测量烟气中氧含量的氧含量分析仪6，进风管7处安装有用于检测送风机的实时送风量的涡街流量计5；所述PLC自动控制系统4选用PLC自动控制器，所述变频控制柜3分别接入PLC自动控制器的AI、AO、DO、DI端口，涡街流量计5，氧含量分析仪6，以及锅炉鼓风机9的启停按键分别接PLC自动控制器的AI和DI端口，PLC自动控制器的COM端口接触摸式人机界面；PLC自动控制器用于完成风量、氧含量和锅炉实时运行功率的数据采集，逻辑运算，送风机转数控制模拟量输出，烟气排放物超标实时报警，运行参数和报警参数查询及存储，以及运行参数和报警参数的设置等功能；当锅炉启动的同时启动信号立即反馈到PLC自动控制器，PLC自动控制器依据1蒸吨/小时(720KW)锅炉每小时的额定耗气量约为78m3天然气，所需进风量则为:78*12=936m3进风量为计算模型，将计算结果输出至变频控制柜控制送风机实时送风量;一台6蒸吨/小时(4200KW)锅炉运行时，送风量为:936*6=5616m3;二台6蒸吨/小时(4200KW*2)锅炉运行时，送风量为:5616*2=11232m3;三台6蒸吨/小时(4200KW*3)锅炉运行时，送风量为:5616*3=16848m3;当锅炉其中一台停止，PLC自动控制器则自动减少一台锅炉的额定送风量，从而实现对地下室锅炉房进风量的自动控制。

本发明在投入使用的一个供暖中，各项排放指标完全达标，打开炉堂检查也没有任何积碳。

其中，PLC自动控制器中的进风量的计算模型是根据CH4+2O2==CO2+2H2O反应公式，而甲烷是天然气的主要成份，一标准立方米天然气完全燃烧需要2标准立方米的氧气，空气中氧气含量按21%计算的话，折算成空气大约需要9--10立方米，燃烧时所需要的过剩空气系数为1.15，一标准立方米管道天然气完全燃烧则需要12标准立方米的空气；根据这样的计算结果计算出锅炉的功率、耗气量及所需进风量:1蒸吨/小时;1T/h=0.7MW/h=720KW/h=60万Kcal/h;天然气热值按8000大卡计算，则1蒸吨/小时(720KW)锅炉每小时的额定耗气量约为78m3天然气;所需进风量则为:78*12=936m3进风量。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (3)

1.地下室锅炉房进风量自动控制装置，包括进风系统和PLC自动控制系统；其特征是，所述进风系统包括安装在锅炉进风管处的送风机和用于对送风机进行调控的变频控制柜；所述锅炉的排烟管上安装有用于测量烟气中氧含量的氧含量分析仪，进风管处安装有用于检测送风机的实时送风量的涡街流量计；所述PLC自动控制系统分别与变频控制柜、氧含量分析仪和涡街流量计均连接，PLC自动控制系统用于检测锅炉实时运行功率，并依据锅炉运行功率的天然气耗量自动计算出所需进风量目标值，并将进风量目标值与涡街流量计的实测值进行比较，PLC自动控制系统自动生成变频控制柜的控制模型，实时输出变频控制柜调节模拟量，不间断的将涡街流量计与进风量目标值进行比较-调节，使实时进风量始终等于进风量目标值，实现对进风量自动控制的目的，PLC自动控制系统通过安装在排烟管上的氧含量分析仪实时跟踪烟气中的氧含量，并实时修正风机送风量，使烟气中的氧含量等于正常运行中锅炉烟气里的氧含量正常值，实现对烟气中的含氧量的自动控制。

2.根据权利要求1所述的地下室锅炉房进风量自动控制装置，其特征是，所述PLC自动控制系统为PLC自动控制器。

3.根据权利要求1或2所述的地下室锅炉房进风量自动控制装置，其特征是，所述变频控制柜分别接PLC自动控制器的AI、AO、DO、DI端口；所述涡街流量计，氧含量分析仪，以及锅炉鼓风机的启停按键分别接PLC自动控制器的AI和DI端口；所述PLC自动控制器的COM端口接触摸式人机界面。