CN108105829A - 生物质锅炉智能采暖装置 - Google Patents

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徐晓秋
罗向东
单明
杨旭东
周闯
邓梦思
刘伟
王欣
秦国辉
王玉鹏
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Abstract

生物质锅炉智能采暖装置，属于生物质锅炉技术领域。本发明为了解决现有生物质锅炉温度自动调节功能差的问题。本发明包括生物质锅炉、水泵、出水管道、散热器和回水管道和烟道，所述的生物质锅炉的供暖出水端通过出水管道与散热器连通，散热器设置在房间内，散热器通过回水管道与生物质锅炉的供暖回水端连通，所述的水泵安装在出水管道上，所述的烟道与生物质锅炉连通，所述的生物质锅炉内部安装有PLC控制器。本发明通过生物质锅炉采暖装置和设置在生物质锅炉的尾部烟道内的余热利用装置提高了热效率，减少燃料的浪费，提高了锅炉寿命和锅炉的经济效益。

Description

生物质锅炉智能采暖装置
技术领域
本发明涉及生物质锅炉智能采暖装置，属于生物质锅炉技术领域。
背景技术
燃煤锅炉污染物排放高，造成的环境污染严重，根据我国的生物质资源条件，利用农林剩余物压制成生物质颗粒(块)作为锅炉燃料使用，具有环境友好、可以再生的特点，研究生物质锅炉燃烧技术，开发生物质燃料锅炉，对节约常规能源、优化我国能源结构，减轻环境污染有着积极意义。
在目前常见的生物质锅炉中，仍有不少采用人工投料的方式进料，难以控制一次入料量，也无法在最准确的时间内完成投料，投入量过多，会造成燃料资源的浪费；而投入量不足，或未准确投料，造成锅炉的燃料循环不畅，影响锅炉使用寿命。而且，生物质燃料的湿度是影响其燃烧率的一个重要因素。如果湿度过大，燃烧不充分，还会提高污染物排放量，污染环境；同时锅炉没有自动反馈温度功能，用户不能对室内理想温度进行设定，控制器根据室内实际温度和用户设定理想温度之间的关系，自动调节风机风量、水泵流量、进料量等参数来调节室内的温度，使其趋近于用户设定的理想温度，实现智能控制。
因此，本领域技术人员需要迫切解决的问题是：提供一种生物质锅炉实现锅炉的智能控制功能。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有生物质锅炉温度自动调节功能差的问题，进而提供生物质锅炉智能采暖装置。
本发明的技术方案：
生物质锅炉智能采暖装置包括生物质锅炉、水泵、出水管道、散热器和回水管道和烟道，所述的生物质锅炉的供暖出水端通过出水管道与散热器连通，散热器设置在房间内，散热器通过回水管道与生物质锅炉的供暖回水端连通，所述的水泵安装在出水管道上，所述的烟道与生物质锅炉连通，所述的生物质锅炉内部安装有PLC控制器。
优选的：所述的房间内设置有室内温度传感器，所述的出水管道上安装有出水温度传感器，所述的回水管道上安装有回水温度传感器，所述的生物质锅炉的外壳体上安装有故障信号灯、蜂鸣器和控制器显示屏，所述的PLC控制器分别与出水温度传感器、回水温度传感器、故障信号灯、蜂鸣器、控制器显示屏和室内温度传感器建立电性连接。
优选的：所述的生物质锅炉的炉膛内设置有点火器、生物质锅炉的炉膛连通有一次风机和二次风机，所述的点火器通过继电器与PLC控制器电性连接，所述的一次风机和二次风机分别通过一次风机调速装置和二次风机调速装置与PLC控制器电性连接。
优选的：所述的烟道上安装有引风机，所述的引风机通过引风机调速装置与PLC控制器电性连接。
本发明具有以下有益效果：本发明应用于农村生活供暖，利用生物锅炉供暖系统为城市生活用户提供供暖，具体效果如下：锅炉为用户提供了温度设定功能，用户可以对室内理想温度进行设定，控制器根据室内实际温度和用户设定理想温度之间的关系，自动调节风机风量、水泵流量、进料量等参数来调节室内的温度，使其趋近于用户设定的理想温度，实现智能控制。
附图说明
图1是生物质锅炉智能采暖装置系统布置图；
图2是锅炉智能控制系统电路连接图；
图中1-生物质锅炉，2-水泵，3-出水管道，4-散热器，5-回水管道，6-烟道，7-房间，8-PLC控制器，9-出水温度传感器，10-回水温度传感器，11-故障信号灯，12-蜂鸣器，13-控制器显示屏，14-室内温度传感器，15-点火器，16-一次风机，17-二次风机，18-引风机，19-进料电机，20-炉排电机。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的生物质锅炉智能采暖装置包括生物质锅炉1、水泵2、出水管道3、散热器4和回水管道5和烟道6，所述的生物质锅炉1的供暖出水端通过出水管道3与散热器4连通，散热器4设置在房间7内，散热器4通过回水管道5与生物质锅炉1的供暖回水端连通，所述的水泵2安装在出水管道3上，所述的烟道6与生物质锅炉1连通，所述的生物质锅炉1内部安装有PLC控制器8。如此，本发明的锅炉可以采用生物质颗粒或者生物质块作为燃料，锅炉从上端出水，下端回水，由水泵2进行热水循环，生物质在炉膛中燃烧，燃烧的烟气经过锅炉换热器给炉内水加热后，由引风机18抽出，通过烟道6排出。通过本发明的生物质锅炉其燃烧发热量、燃烧效率和气体排放统计如表1：
表1生物质锅炉排放参数
具体实施方式二：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的生物质锅炉智能采暖装置所述的房间7内设置有室内温度传感器14，所述的出水管道3上安装有出水温度传感器9，所述的回水管道5上安装有回水温度传感器10，所述的生物质锅炉1的外壳体上安装有故障信号灯11、蜂鸣器12和控制器显示屏13，所述的PLC控制器8分别与出水温度传感器9、回水温度传感器10、故障信号灯11、蜂鸣器12、控制器显示屏13和室内温度传感器14建立电性连接。
锅炉内部安装有下料装置，除灰装置，一次风机，二次风机和点火器，推料可以循环往复进行前后运动，用于向炉膛中加入燃料，炉排可以循环往复进行前后运动，一方面作用是使燃料均匀的掉落在炉排上燃烧，燃料燃烧更充分，另一方面使炉排上燃尽的炉灰掉落到除灰斗。
锅炉为用户提供了温度设定功能，用户可以对室内理想温度进行设定，控制器根据室内实际温度和用户设定理想温度之间的关系，利用模糊控制技术自动调节风机风量、水泵流量、进料量等参数来调节室内的温度，使其趋近于用户设定的理想温度，实现智能控制。
PLC控制器配备相应的报警和保护功能，当PLC控制器检测到出水温度高于报警温度时，控制器会点亮警报信号灯和蜂鸣器报警，并且自动停止进料，降低温度，防止热水管道内压力过高而炸裂。温度降低至报警温度以下后，报警信号灯和蜂鸣器报警自动消除。
显示屏幕与PLC控制器间采用RS485通讯，屏幕上有室内温度、出水温度和回水温度和用户设定温度显示，有出水温度过高报警和机械故障报警，显示屏上集成有控制按键，按键功能包括开炉按键、关炉按键、温度设定按键、原料选择按键、机械故障清除按键；用户点击开炉按键，执行开炉点火程序；关炉按键，执行关炉灭火程序；温度设定按键，用户设定理想室内温度；原料选择按键，用户选定燃烧的原料类型；机械故障清除，维修人员修复机械故障后，长按该按钮3s，清除机械故障，控制面板按键锁死解除。
用户可以在控制面板上设定所用生物质燃料原料(木屑、玉米秸秆、稻壳、大豆秸秆、水稻秸秆)的类型，根据不同原料的燃烧性质，系统程序会根据用户设定的原料类型自动匹配相应的风机风量、水泵流量、进料量，保证燃料能够充分的燃烧，降低污染物的排放。
机械故障检测采用的是时间计时限定，当设定时间内，进料装置未回到初始位置，则判定为机械故障，控制器关闭所有输出信号，发出机械故障信号灯报警和蜂鸣器报警，控制器锁死控制面板按键，防止用户再次对锅炉进行操作，等待维修人员检修。当发生机械故障时，报警输出均为持续输出，并具有断电保持功能。需要长按故障清楚按键3s才能清除故障报警。
锅炉设置有关炉程序，当用户点击关炉按钮后，锅炉并不会立刻停止，而是要执行相应关炉程序，因为炉膛内存在没有燃尽的燃料，直接关闭系统电源，锅炉会冒烟，并有发生火灾的隐患。因此需要执行关炉程序，待炉膛内的燃料燃尽、熄灭后在自动关闭电源。
具体实施方式三：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的生物质锅炉智能采暖装置所述的生物质锅炉1的炉膛内设置有点火器15、生物质锅炉1的炉膛连通有一次风机16和二次风机17，所述的点火器15通过继电器与PLC控制器8电性连接，所述的一次风机16和二次风机17分别通过一次风机调速装置和二次风机调速装置与PLC控制器8电性连接。如此设置，一次风机为燃料燃烧提供空气，使燃烧，二次风机为燃料燃烧提供更充分的空气，使燃烧排放的污染物更低，引风机将烟气引入生物质锅炉的烟道6中，PLC控制器控制一次风机调速器和二次风机调速器对一次风和二次风的单位时间风量进行调节，实现了智能控制。
具体实施方式四：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的生物质锅炉智能采暖装置所述的烟道6上安装有引风机18，所述的引风机18通过引风机调速装置与PLC控制器8电性连接。
本实施方式只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。

Claims (4)

1.生物质锅炉智能采暖装置，其特征在于：包括生物质锅炉(1)、水泵(2)、出水管道(3)、散热器(4)和回水管道(5)和烟道(6)，所述的生物质锅炉(1)的供暖出水端通过出水管道(3)与散热器(4)连通，散热器(4)设置在房间(7)内，散热器(4)通过回水管道(5)与生物质锅炉(1)的供暖回水端连通，所述的水泵(2)安装在出水管道(3)上，所述的烟道(6)与生物质锅炉(1)连通，所述的生物质锅炉(1)内部安装有PLC控制器(8)。
2.根据权利要求1所述的生物质锅炉智能采暖装置，其特征在于：所述的房间(7)内设置有室内温度传感器(14)，所述的出水管道(3)上安装有出水温度传感器(9)，所述的回水管道(5)上安装有回水温度传感器(10)，所述的生物质锅炉(1)的外壳体上安装有故障信号灯(11)、蜂鸣器(12)和控制器显示屏(13)，所述的PLC控制器(8)分别与出水温度传感器(9)、回水温度传感器(10)、故障信号灯(11)、蜂鸣器(12)、控制器显示屏(13)和室内温度传感器(14)建立电性连接。
3.根据权利要求1所述的生物质锅炉智能采暖装置，其特征在于：所述的生物质锅炉(1)的炉膛内设置有点火器(15)、生物质锅炉(1)的炉膛连通有一次风机(16)和二次风机(17)，所述的点火器(15)通过继电器与PLC控制器(8)电性连接，所述的一次风机(16)和二次风机(17)分别通过一次风机调速装置和二次风机调速装置与PLC控制器(8)电性连接。
4.根据权利要求1所述的生物质锅炉智能采暖装置，其特征在于：所述的烟道(6)上安装有引风机(18)，所述的引风机(18)通过引风机调速装置与PLC控制器(8)电性连接。
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