CN108679593A - 一种锅炉运行监测装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锅炉运行监测装置及系统。该装置包括一水质监测仪，所述水质监测仪连接有水质探头和锅炉运行记录仪，所述锅炉运行记录仪连接有多个锅炉运行信号的采集部件，所述锅炉运行信号包括蒸汽压力信号、补水泵运行信号、燃烧器运行信号、安全阀位置信号和排污阀位置信号。本发明可综合对锅炉内及净化池中的水质、补水泵和燃烧器的运行进行监控并记录，并可对安全阀及排污阀的位置进行监控并记录，便于生产管理，并可有效防止锅炉在病态下运行，提高锅炉的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及锅炉领域，具体涉及一种锅炉运行监测装置及系统。
背景技术
锅炉是一种能量转换设备，向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能，锅炉输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体，现使用在多种工业场合。首先，现有的中、小型锅炉一般没有进行有效远程监控，只能依赖人工巡回检查，不能及时了解锅炉的运行状态。锅炉的燃烧和停止一般由压力开关控制，由于压力开关一般为机械时，长期使用后，会出现间歇性不灵敏的现象，使锅炉内的蒸汽压力过高，导致安全阀跳动，由于压力降低后，安全阀自动恢复位置，如安全阀跳动时，现场无人员，就无法及时发现该间歇性现象，不利于早发现隐患早避免。并且，为使锅炉健康运行，在生产作业过程中，需要对锅炉进行规律的保养性操作，如定时对锅炉进行上排污和下排污，没有对排污作业的时间进行记录，没可能会造成操作人员经常因繁忙、遗忘或不同班次工作人员交接疏忽等，未对锅炉按要求严格执行保养操作，使锅炉的实际寿命低于设计寿命。
其次，水质对锅炉的影响较大，当水质中的杂质较多时，容易在锅炉内壁上结构，进而形成恶性循环，也会降低锅炉的使用寿命，现有的锅炉水质检测多数还依赖人工定期采用试剂法检测，工作量较大，无法进行实时监测，且容易遗忘。并且现有的一般只注重于锅炉内的水质检测，而忽略了净化池内的水质情况，不利于锅炉运行。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种便于生产管理和有效对锅炉运行进行监控的锅炉运行监测装置及系统。
为实现上述目的，在第一方面，本发明提供了一种锅炉运行监测装置，包括一水质监测仪，所述水质监测仪连接有水质探头和锅炉运行记录仪，所述锅炉运行记录仪连接有多个锅炉运行信号的采集部件，所述锅炉运行信号包括蒸汽压力信号、补水泵运行信号、燃烧器运行信号、安全阀位置信号和排污阀位置信号。
作为优选，所述蒸汽压力信号由一与锅炉连通的压力变送器采集，所述补水泵与燃烧器运行信号分别由其同步继电器采集，所述安全阀位置信号和排污阀位置信号分别由设置在安全阀超压指示开关和设置在排污阀上的位置开关采集。
作为优选，所述锅炉运行记录仪包括与水质监测仪和多个锅炉运行信号的采集部件分别连接的接口单元，所述接口单元连接有处理器，所述处理器连接有储存器和通信单元。
作为优选，所述水质探头包括第一水质探头和第二水质探头，所述第一水质探头设置在给水净化池内，所述第二水质探头设置在锅炉上。
作为优选，所述存储器包括FLASH、DDR或SD卡中的任意一种或多种的组合。
作为优选，所述通信单元采用RS-485通信模块或以太网通信模块。
作为优选，还包括电源模块，其与水质监测仪和锅炉运行记录仪分别连接。
作为优选，还包括一外壳，所述外壳一侧设有进风口，所述进风口对侧的壳体上设有排热风扇。
作为优选，所述进风口处设有过滤网，所述进风口与排热风扇上侧设有挡尘罩。
在第二方面，本发明还提供了一种锅炉运行监测系统，包括上述锅炉运行监测装置，所述锅炉运行监测装置与上位机连接，所述上位机连接有声光报警器。
有益效果：本发明可综合对锅炉内及净化池中的水质、补水泵和燃烧器的运行进行监控并记录，并可对安全阀及排污阀的位置进行监控并记录，便于生产管理，并可有效防止锅炉在病态下运行，提高锅炉的使用寿命。
附图说明
图1是本发明实施例的锅炉运行监测装置结构示意图；
图2是本发明实施例的补水泵运行信号采集示意图；
图3是本发明实施例的燃烧器运行信号采集示意图；
图4是本发明实施例的锅炉运行监测装置连接示意图；
图5是本发明实施例的锅炉运行监测系统连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
如图1至5所示，本发明实施例提供了一种锅炉运行监测装置，该装置包括一个壳体1，壳体1有包括一个箱体和一个箱盖，箱体的下侧设有线缆口，信号线和电源线通过线缆口进出箱体。在壳体1的一侧设有进风口8，在进风口8对侧的壳体1上设有排热风扇9。为了防止尘土进入壳体内，在进风口8处设有过滤网10，并在进风口8与排热风扇9上侧设有挡尘罩11。在箱体内设置有一个水质监测仪2和接线端子12，由于水质监测仪2用来检测锅炉系统中的水，优选采用现有技术中的水质电导率检测仪即可，可不具有其它功能。水质监测仪2连接有水质探头和锅炉运行记录仪3，水质探头包括第一水质探头13和第二水质探头14，第一水质探头13设置在给水净化池内，第二水质14探头设置在锅炉上，从而对给水净化池与锅炉内的水同时监测。水质监测仪2可选用现有技术中多种品牌型号，优选采用具有RS-485信号输出接口的，水质监测仪2将水质探头采集的信号通过RS-485信号线传输给锅炉运行记录仪3。锅炉运行记录仪3连接有多个锅炉运行信号的采集部件，本发明所采集的锅炉运行信号包括蒸汽压力信号、补水泵运行信号、燃烧器运行信号、安全阀位置信号和排污阀位置信号。
蒸汽压力信号可由一个压力变送器4采集，将该压力变送器4与锅炉的水腔的上部连通，即可实现采集锅炉内的蒸汽压力，也可采用其它现有技术中的蒸汽压力采集方式。
补水泵的运行信号可以通过多种方式进行采集，如采用电流监测元件监测补水泵有无电流通过，电流监测元件可以采用霍尔电流传感器等。更有选的技术方案如图2所示，其示意了补水泵的运行信号采集电路原理，其中，G1为补水泵、KM1为补水泵控制接触器，KA1为同步继电器。当KM1得电闭合时，补水泵G1得电运转，此时，同步继电器KA1与接触器KM1同步得电动作，利用同步继电器KA1的常开触点得电闭合，即可将该开关量信号作为补水泵G1的运行的反馈信号。
同样，燃烧器的运行信号也可以通过检测燃烧器马达中的电流采集，也可通过光电池检测炉膛中有无火焰采集，更有选的技术方案与补水泵的采集相同，如图3所示，其示意了燃烧器的运行信号采集电路原理，其中，G2为燃烧器马达、KM2为燃烧器马达控制接触器，KA2为同步继电器。当KM2得电闭合时，燃烧器马达G2得电运转，此时，同步继电器KA2与接触器KM2同步得电动作，利用同步继电器KA2的常开触点得电闭合，即可将该开关量信号作为燃烧器G2运行的反馈信号。
本发明实施例的安全阀位置信号和排污阀位置信号可分别由设置在安全阀超压指示开关5和设置在排污阀上的位置开关6采集。位置开关6可以采用接近开关或行程开关。
本发明实施例的锅炉运行记录仪3包括接口单元31。本发明的接口单元31包括了开关量接口、模拟量接口及SPI接口。接口单元31与水质监测仪2和多个锅炉运行信号的采集部件分别连接，用于接收水质监测仪2和多个锅炉运行信号采集部件传输的信号，接口单元31连接有处理器32，处理器32连接有储存器33和通信单元34，处理器32将接收的信号处理后储存在存储器33内，处理器32并将处理后的信号通过通信单元34对外发送，信号的处理储存与发送均为现有技术，不再赘述其原理。对外发送的方式可选择有线传输或无线传输，有线传输选采用RS-485通信或以太网通信技术传输，无线可采用ZigBee或Wifi等成熟的技术传输。存储器33可以采用FLASH、DDR或SD卡中的任意一种或多种的组合。为了实现人机交互，可以通过接口单元31连接鼠标、按键和显示器，优选将接口单元31连接有一触控屏35，触控屏35与接口单元31中的SPI接口连接。通过触控屏35可进行相关操作设置和查阅储存的历史数据，如查阅近期安全阀有无动作、确认近期的排污时间和近期的水质状况等。便于操作人员了解锅炉的近期运行状态。
本发明实施例还包括电源模块7，电源模块7包括主用电源、备用电源以及供电切换电路，主用电源可采用开关电源，备用电源可采用若干蓄电池。电源模块7与水质监测仪2和锅炉运行记录仪3分别连接，用于分别向其供电。
基于上述实施例，本领域技术人员可以理解，本发明还提供了一种锅炉运行监测系统，该系统包括上述锅炉运行监测装置，锅炉运行监测装置与上位机20连接，可通过上位机20监控锅炉的实时运行状态和查看锅炉的历史运行记录，便于管理维护锅炉。还可将上位机20与声光报警器30连接，可通过上位机20设定需要报警事项的报警阈值，当锅炉运行异常时，通过声光报警器30发出报警。
综上所述，本发明可综合对锅炉内及净化池中的水质、补水泵和燃烧器的运行进行监控并记录，并可对安全阀及排污阀的位置进行监控并记录，便于生产管理，并可有效防止锅炉在病态下运行，提高锅炉的使用寿命。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，其它未具体描述的部分，属于现有技术或公知常识。在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种锅炉运行监测装置，其特征在于，包括一水质监测仪，所述水质监测仪连接有水质探头和锅炉运行记录仪，所述锅炉运行记录仪连接有多个锅炉运行信号的采集部件，所述锅炉运行信号包括蒸汽压力信号、补水泵运行信号、燃烧器运行信号、安全阀位置信号和排污阀位置信号。
2.根据权利要求1所述的锅炉运行监测装置，其特征在于，所述蒸汽压力信号由一与锅炉连通的压力变送器采集，所述补水泵与燃烧器运行信号分别由其同步继电器采集，所述安全阀位置信号和排污阀位置信号分别由设置在安全阀超压指示开关和设置在排污阀上的位置开关采集。
3.根据权利要求1所述的锅炉运行监测装置，其特征在于，所述锅炉运行记录仪包括与水质监测仪和多个锅炉运行信号的采集部件分别连接的接口单元，所述接口单元连接有处理器，所述处理器连接有储存器和通信单元。
4.根据权利要求1所述的锅炉运行监测装置，其特征在于，所述水质探头包括第一水质探头和第二水质探头，所述第一水质探头设置在给水净化池内，所述第二水质探头设置在锅炉上。
5.根据权利要求3所述的锅炉运行监测装置，其特征在于，所述存储器包括FLASH、DDR或SD卡中的任意一种或多种的组合。
6.根据权利要求3所述的锅炉运行监测装置，其特征在于，所述通信单元采用RS-485通信模块或以太网通信模块。
7.根据权利要求1所述的锅炉运行监测装置，其特征在于，还包括电源模块，其与水质监测仪和锅炉运行记录仪分别连接。
8.根据权利要求1所述的锅炉运行监测装置，其特征在于，还包括一外壳，所述外壳一侧设有进风口，所述进风口对侧的壳体上设有排热风扇。
9.根据权利要求1所述的锅炉运行监测装置，其特征在于，所述进风口处设有过滤网，所述进风口与排热风扇上侧设有挡尘罩。
10.一种锅炉运行监测系统，其特征在于，包括权利要求1至9任一所述的锅炉运行监测装置，所述锅炉运行监测装置与上位机连接，所述上位机连接有声光报警器。
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