CN106525469B - 一种移动式燃油有机热载体锅炉效率检测平台及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种移动式燃油有机热载体锅炉效率检测平台，其包括可运载平台，设置在可运载平台上的烟气系统、燃油供应系统、有机热载体热平衡循环系统和冷却水系统，所述冷却水系统设置冷却水进口和冷却水出口分别与有机热载体热平衡循环系统形成双向连接，所述烟气系统、燃油供应系统、有机热载体热平衡循环系统设置有用于与燃油有机热载体锅炉连接的接口；本发明还公开相应的检测方法。本发明可更为准确地测量燃油和有机热载体流量；可实时反映锅炉运行额定负荷；将各测量系统集成到整一规划的移动平台上，处理结果更为快捷准确，大大提高了检测效率。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种锅炉检测设备领域，尤其涉及一种移动式燃油有机热载体锅炉效率检测平台及测试方法。
【背景技术】
有机热载体锅炉相对蒸汽锅炉和热水锅炉，不仅具有温度易控制，受热相对均匀，可在相对较低的运行压力下获得较高工作温度的优点，而且具有热传导效率高、热损失小的突出优点，因此有机热载体锅炉具有良好的发展前景。随着我国对耗能设备环保和节能技术要求的提高，在用锅炉都需要进行不同形式的能效测试。目前常规的锅炉能效测试方法虽然能完成锅炉热效率检测工作，但存在要求检测人员较多、工作环境较差、检测成本高和周期长等不足。
【发明内容】
本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，设计一种移动式燃油有机热载体锅炉效率检测平台，用于实现锅炉效率检测快捷化和智能化。
本发明的另一目的是提供一种移动式燃油有机热载体锅炉效率检测方法。
为了实现上述目的，本发明是这样实现的：一种移动式燃油有机热载体锅炉效率检测平台，其包括可运载平台，设置在可运载平台上的烟气系统、燃油供应系统、有机热载体热平衡循环系统和冷却水系统，所述冷却水系统设置冷却水进口和冷却水出口分别与有机热载体热平衡循环系统形成双向连接，所述烟气系统、燃油供应系统、有机热载体热平衡循环系统设置有用于与燃油有机热载体锅炉连接的接口。
所述烟气系统、燃油供应系统和有机热载体热平衡循环系统上设置传感器与固定在可运载平台上的数据采集与计算机处理系统连接，用于收集数据并对数据处理输出结果。
所述烟气系统、燃油供应系统、有机热载体热平衡循环系统和数据采集与计算机处理系统相互之间设置隔板相隔，使各个系统之间为相互独立运行，互不干扰。
所述可运载平台上设置减震系统，用于减少系统运行和运输时产生的震动。所述减震系统固定于可运载平台的底部。其余各系统均固定于减震系统上的可运载平台的甲板上。
所述减震系统由若干弹簧隔震器或空气弹簧减震器组成，所述弹簧隔震器或空气弹簧减震器均匀固定于检测平台底面。
所述燃油供应系统包括储油罐、供油泵、温度变送器和流量变送器。所述储油罐经供油泵通过输油管与供油接口连接，在所述输油管上设置阀门以便于控制。
所述有机热载体热平衡循环系统包括有机热载体循环泵组、螺旋板式换热器，有机热载体膨胀箱、温度变送器和流量变送器，有机热载体进口经有机热载体循环泵组通过输送管与螺旋板式换热器连接，所述螺旋板式换热器通过输送管与有机热载体膨胀箱连接，所述有机热载体膨胀箱通过输送管与有机热载体出口连接，在所述输送管上设置阀门；在所述有机热载体进口和所述有机热载体出口处分别设置温度变送器和流量变送器。
所述有机热载体循环泵组由并联设置至少2台有机热载体变频泵组成，其作用为适应不同规格的燃油导热油锅炉导热油流量较大范围内的不同，且节能。
所述流量变送器采用并联设置三种不同规格的V锥流量传感器，其作用为适应不同规格的燃油锅炉有机热载体循环量的不同测量精度。
所述冷却水系统包括冷却水箱、冷却水泵及切换阀门等，所述冷却水箱经冷却水泵与冷却水进口或冷却水出口连接。冷却水进口和冷却水出口分别与有机热载体热平衡循环系统形成循环冷却管路；所述切换阀门安装于循环水管上。所述冷却水系统的功能是为有机热载体热平衡循环提供冷量并把热排放到室外大气。
所述烟气系统包括烟气采集装置、温度测量仪以及烟气成份分析仪，所述烟气采集装用于通过输送管与烟气接口连接，在输送管上设置温度测量仪以及烟气成份分析仪。
所述数据采集及计算机处理系统由上位机和下位机组成，所述下位机与上位机连接，各传感器分别连接各自的下位机，所述下位机进行数据采集，通过无线通信与触摸屏形式的上位机结合，以组态方式实现远程测控、数据采集、处理及储存。
一种移动式燃油有机热载体锅炉效率检测方法，基于所述的一种移动式燃油有机热载体锅炉效率检测平台，其包括的步骤如下：在有机热载体锅炉正常工作下，将可运载平台中的各接口与有机热载体锅炉连接，通过传感器将温度、流量测量数据发送到数据采集与计算机系统得到正平衡法测量值；通过传感器将温度和烟气成份含量测量数据发送到数据采集与计算机系统得到反平衡法测量值；取正平衡法测量值和反平衡法测量值的平均值，就是锅炉效率值。
本发明针对不同容量大小的锅炉可自行调整不同规格的流量传感器，可更为准确地测量燃油和有机热载体流量；通过螺旋板式换热器对有机热载体介质实现热平衡循环，可实时反映锅炉运行额定负荷；本发明将各测量系统集成到整一规划的移动平台上，并采用数据采集技术和智能计算机处理系统，相比于传统的检测手段，处理结果更为快捷准确，大大提高了检测效率。
与现有技术相比，本发明具有的优点和有益技术效果如下：
(1)可以针对不同容量大小的锅炉可自行调整不同规格的流量传感器，可更为准确地测量燃油和有机热载体流量，从而提高锅炉效率检测精度；
(2)通过螺旋板式换热器对有机热载体介质实现热平衡循环，可实时反映锅炉运行额定负荷，解决该类型锅炉定型测试难的问题；
(3)将各测量系统集成到整一规划的移动平台上，相比于传统的检测手段，大大提高了检测效率；
(4)采用数据采集技术和智能计算机系统，处理结果更为快捷准确；并且可实时显示各参数和结果，可更为直观地了解锅炉运行状况。
【附图说明】
图1为本发明一种移动式燃油有机热载体锅炉效率检测平台的系统结构示意图。
图2为本发明一种移动式燃油有机热载体锅炉效率检测平台中的有机热载体泵组结构框图；
图3为本发明一种移动式燃油有机热载体锅炉效率检测平台中的有机热载体泵组结构框图。
【具体实施方式】
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细的描述说明。
一种移动式燃油有机热载体锅炉效率检测平台，如图1所示，其包括可运载平台1，设置在可运载平台1上的烟气系统、燃油供应系统、有机热载体热平衡循环系统和冷却水系统，另外还包括用于与燃油有机热载体锅炉相应部位连接进行检测的接口。所述烟气系统、燃油供应系统、有机热载体热平衡循环系统和冷却水系统分别与数据采集与计算机处理系统连接，用于收集数据并对数据处理并输出结果。其中，所述烟气系统、燃油供应系统、有机热载体热平衡循环系统和数据采集与计算机处理系统各自相互之间设置隔板3相隔，使各个系统之间为相互独立运行，互不干扰。所述可运载平台上设置减震系统2，用于减少系统运行和运输时产生的震动。所述减震系统2固定于可运载平台1的底部。其余各系统均固定于减震系统2上的可运载平台的甲板上。所述减震系统2可以是安装于所述可运载平台1下方(优选四个角处)的最少四个减震器，可以有效的减少运输时产生的震动，延长使用寿命。
所述燃油供应系统设置供油接口用于通过供油管道与有机热载体锅炉的输油口相连接。所述烟气系统设置烟气接口用于通过烟气采集装置从有机热载体锅炉尾气管道采集烟气。所述烟气采集装置可以是抽风机。所述有机热载体热平衡循环系统设置有机热载体进口和有机热载体出口，用于通过有机热载体进、出口管道与有机热载体锅炉双向连接。所述冷却水系统设置冷却水进口和冷却水出口，所述冷却水进口和冷却水出口分别与有机热载体热平衡循环系统形成双向循环连接。在所述燃油供应系统、烟气系统以及有机热载体热平衡循环系统设置若干传感器，各传感器可以是通过无线传输的方式与数据采集与计算机处理系统相连接，将采集到的参数输入数据采集与计算机处理系统内处理，并显示出检测结果。
所述燃油供应系统包括储油罐、供油泵、温度变送器和流量变送器。所述储油罐经供油泵通过输油管与供油接口连接，在所述输油管上设置阀门以便于控制。所述温度变送器和流量变送器设置于供油接口内，可以准确的采集相应信息。所述燃油供应系统用于为燃油锅炉供应燃料，并准确测量燃油锅炉工作过程中燃料的消耗量。所述流量变送器采用并联设置的三种不同规格的V锥流量传感器，其作用为适应不同规格的燃油锅炉耗油量的不同测量精度。
所述有机热载体热平衡循环系统包括有机热载体循环泵组、螺旋板式换热器、有机热载体膨胀箱、温度变送器和流量变送器，有机热载体进口经有机热载体循环泵组通过输送管与螺旋板式换热器连接，所述螺旋板式换热器通过输送管与有机热载体膨胀箱连接，所述有机热载体膨胀箱通过输送管与有机热载体出口连接，在所述输送管上设置阀门。所述输送管通过连接管件分别固定连接。在所述有机热载体进口和所述有机热载体出口处分别设置温度变送器和流量变送器。所述有机热载体热平衡循环系统的作用是准确测量有机热载体循环流量及其进、出口温度，从而准确计量锅炉有效产热量。
所述有机热载体循环泵组采用分级调节加变频调节模式，其由并联设置至少2台有机热载体变频泵15组成，其作用为适应不同规格的燃油导热油锅炉导热油流量较大范围内的不同，且节能。如图2所示，优选的，所述有机热载体循环泵组由并联设置至少三台有机热载体变频泵15组成，可以适应更多不同规格的燃油导热油锅炉的导热油流量范围。
其中，所述流量变送器采用并联设置三种不同规格的V锥流量传感器，其作用为适应不同规格的燃油锅炉有机热载体循环量的不同测量精度。
所述冷却水系统包括冷却水箱、冷却水泵及切换阀门等，所述冷却水箱经冷却水泵与冷却水进口或冷却水出口连接。冷却水进口和冷却水出口分别与有机热载体热平衡循环系统形成循环冷却管路。所述切换阀门安装于循环水管上。所述冷却水系统的功能是为有机热载体热平衡循环提供冷量并把热排放到室外大气。
所述烟气系统包括烟气采集装置、温度测量仪(温度传感器)以及烟气成份分析仪，所述烟气采集装通过输送管与烟气接口连接，在烟气接口上设置温度测量仪以及烟气成份分析仪。所述烟气系统的功能为准确测量排烟温度、排烟含氧量以及烟气中残留的可燃气体成分(CO、H2、CmHn(碳氢化合物))及含量，从而计算出影响燃油锅炉效率的排烟热损失以及气体未完全燃烧损失。
如图3所示，所述数据采集及计算机处理系统由上位机和下位机组成，所述下位机与上位机连接，各传感器分别连接各自的下位机，所述下位机单独的对与之连接的传感器进行数据采集，然后将数据上传上位机处理并储存。所述下位机可以是可编程逻辑控制器(PLC)或者单片机。所述下位机以通信控制PLC或单片机作为下位机对现场集中控制及进行数据采集，通过无线通信与触摸屏形式的上位机结合，以组态方式实现远程测控、数据采集、处理及储存。下位机通过采集各变送器和烟气成份分析仪各参数数据，将其转换为数字信号反馈到上位机并实时显示在触摸屏上，系统按内置的效率计算公式实时显示正、反平衡效率等结果，数据采集及储存时间间隔可在1s-900s范围可调。
所述减震系统2由弹簧隔震器或空气弹簧减震器组成，并均匀固定于可运载平台底面。所述燃油供应系统、有机热载体热平衡循环系统和冷却水系统与可运载平台表面之间设置缓冲垫，用于减少其中泵体运行时产生的震动。
所述隔板3将燃油供应系统、有机热载体热平衡循环系统、烟气系统和数据采集与计算机系统各自分隔开来，所述隔板表面设置消声层，用于减少噪音的产生。。
一种移动式燃油有机热载体锅炉效率检测方法，基于上述一种移动式燃油有机热载体锅炉效率检平台，其包括的步骤如下：在有机热载体锅炉正常工作下，燃油供应系统和有机热载体热平衡循环系统中各传感器将燃油的温度和流量数据信号以及有机热载体的进、出口温度和流量数据信号发送到数据采集与计算机系统，结合用户输入参数和利用计算机系统内置的计算程序，可计算出锅炉正平衡效率并实时显示于触摸屏上，此为正平衡法；通过烟气系统测得烟气温度和各烟气成份含量，并将数据实时传输至计算机系统，结合用户输入参数和利用计算机系统内置的计算程序，可计算出锅炉反平衡效率并实时显示于触摸屏上，此为反平衡法。最终锅炉效率为正平衡法和反平衡法测得的锅炉效率的平均值。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例，应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明构思在现有技术基础上通过逻辑分析、推理或者根据有限的实验可以得到的技术方案，均应该在由本权利要求书所确定的保护范围之中。
Claims (9)
1.一种移动式燃油有机热载体锅炉效率检测平台，其特征在于：其包括可运载平台，设置在可运载平台上的烟气系统、燃油供应系统、有机热载体热平衡循环系统和冷却水系统，所述冷却水系统设置冷却水进口和冷却水出口分别与有机热载体热平衡循环系统形成双向连接，所述烟气系统、燃油供应系统、有机热载体热平衡循环系统设置有用于与燃油有机热载体锅炉连接的接口；所述有机热载体热平衡循环系统包括有机热载体循环泵组、螺旋板式换热器、有机热载体膨胀箱、温度变送器和流量变送器，有机热载体进口经有机热载体循环泵组通过输送管与螺旋板式换热器连接，所述螺旋板式换热器通过输送管与有机热载体膨胀箱连接，所述有机热载体膨胀箱通过输送管与有机热载体出口连接，在所述输送管上设置阀门；所述有机热载体循环泵组采用分级调节加变频调节模式，由并联设置的至少2台有机热载体变频泵组成。
2.如权利要求1所述的一种移动式燃油有机热载体锅炉效率检测平台，其特征在于：所述烟气系统、燃油供应系统和有机热载体热平衡循环系统上设置传感器与固定在可运载平台上的数据采集与计算机处理系统连接。
3.如权利要求2所述的一种移动式燃油有机热载体锅炉效率检测平台，其特征在于：所述烟气系统、燃油供应系统、有机热载体热平衡循环系统和数据采集与计算机处理系统各自相互之间设置隔板相隔。
4.如权利要求2所述的一种移动式燃油有机热载体锅炉效率检测平台，其特征在于：所述可运载平台上设置减震系统，所述减震系统固定于可运载平台的底部。
5.如权利要求3所述的一种移动式燃油有机热载体锅炉效率检测平台，其特征在于：所述燃油供应系统包括储油罐、供油泵、温度变送器和流量变送器；所述储油罐经供油泵通过输油管与供油接口连接，在所述输油管上设置阀门。
6.如权利要求3所述的一种移动式燃油有机热载体锅炉效率检测平台，其特征在于：在所述有机热载体进口和所述有机热载体出口处均设置温度变送器和流量变送器。
7.如权利要求2所述的一种移动式燃油有机热载体锅炉效率检测平台，其特征在于：所述冷却水系统包括冷却水箱、冷却水泵及切换阀门，所述冷却水箱经冷却水泵与冷却水进口或冷却水出口连接；冷却水进口和冷却水出口分别与有机热载体热平衡循环系统形成循环冷却管路；所述切换阀门安装于循环水管上。
8.如权利要求3所述的一种移动式燃油有机热载体锅炉效率检测平台，其特征在于：所述烟气系统包括烟气采集装置、温度测量仪以及烟气成份分析仪，所述烟气采集装置用于通过输送管与烟气接口连接，在输送管上设置温度测量仪以及烟气成份分析仪。
9.一种移动式燃油有机热载体锅炉效率检测方法，基于如权利要求1-8任一所述的一种移动式燃油有机热载体锅炉效率检测平台，其特征在于，其包括的步骤如下：在有机热载体锅炉正常工作下，将可运载平台中的各接口与有机热载体锅炉连接，通过传感器将温度、流量测量数据发送到数据采集与计算机系统得到正平衡法测量值；通过传感器将温度和烟气成份含量测量数据发送到数据采集与计算机系统系统得到反平衡法测量值；取正平衡法测量值和反平衡法测量值的平均值，就是锅炉效率值。
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