CN111964029A - 一种低浓度瓦斯直接燃烧利用智能控制系统及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种低浓度瓦斯直接燃烧利用智能控制系统，包括气源监测与处理系统、主燃烧室供气系统、空气辅助系统、辅助燃烧室供气系统、燃烧系统、蒸汽锅炉，所述气源监测与处理系统外接瓦斯输送管道，所述主燃烧室供气系统包括混合仓和供气管路。本发明针对浓度不同的瓦斯气体，采用专家控制对瓦斯浓度和流量进行实时调节，保证燃烧室温度保持在800‑1200℃之间，确保低浓度瓦斯安全稳定燃烧，尾气排放达标。系统工作过程中，利用专家控制进行控制，可避免各种异常状态，实现系统安全稳定运行。
Description
技术领域
本发明涉及瓦斯利用技术领域，具体涉及一种低浓度瓦斯直接燃烧利用智能控制系统及其使用方法。
背景技术
在煤矿工业生产过程中，高浓度瓦斯(瓦斯浓度大于30％)及超低浓度瓦斯(瓦斯浓度小于0.75％)均可依靠现有技术进行过直接利用，避免了资源浪费和环境污染。而浓度范围在9％-30％的低浓度瓦斯虽不可直接利用，但也可以通过采用瓦斯内燃机发电的技术来生产电力能源。
目前针对浓度低于0.75％的低浓度瓦斯回收利用技术为逆流蓄热式乏风氧化技术，浓度范围为0.75％-9％的低浓度瓦斯则由于难以直接利用，只能采用稀释到0.75％以下后归为乏风氧化技术的方式进行利用。但由于在乏风氧化技术中进行逆流转换换向的过程中大量的乏风瓦斯发生逃逸，且乏风氧化技术热能利用率低下，经济效益差，依旧会造成大量的资源浪费和环境污染。
发明内容
本发明的目的是解决上述的不足，提供一种低浓度瓦斯直接燃烧利用智能控制系统及其使用方法。
为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种低浓度瓦斯直接燃烧利用智能控制系统，包括气源监测与处理系统、主燃烧室供气系统、空气辅助系统、辅助燃烧室供气系统、燃烧系统和蒸汽锅炉，所述气源监测与处理系统包括瓦斯进料管，所述主燃烧室供气系统包括混合仓，所述混合仓通过主管道连接所述气源监测与处理系统，所述空气辅助系统包括鼓风机，所述鼓风机的出气口通过第一管道连通所述混合仓，所述辅助燃烧室供气系统通过辅助管道连通所述主管道，所述燃烧系统包括主燃烧室和辅助燃烧室，所述主燃烧室通过第二管道连通所述混合仓，所述辅助燃烧室通过第三管道连接所述辅助燃烧室供气系统，所述蒸汽锅炉通过所述主燃烧室进行加热。
进一步的，所述气源监测与处理系统包括预处理装置和第一监测装置，所述预处理装置包括第一湿式阻火器和第一干燥器，所述第一湿式阻火器和所述第一干燥器分别设置在所述瓦斯进料管上，所述第一监测装置包括第一压力感应器、第一浓度感应器和气源总阀，所述第一压力感应器、第一浓度感应器和所述气源总阀分别设置在所述瓦斯进料管上。
进一步的，所述主燃烧室供气系统还包括第二湿式阻火器、第二监测装置和第一干燥装置，所述第二湿式阻火器设置在所述主管道上，所述第二监测装置包括第一流量计、主管电磁阀、第一电动调节阀、第二流量计、第二浓度感应器、第二压力感应器、温度传感器和第二电动调节阀，所述第一流量计、所述主管电磁阀和所述第一电动调节阀设置在所述主管道上，所述第二流量计、第二浓度感应器、所述第二压力感应器和温度传感器分别设置在所述第二管道上，所述第一干燥装置包括干式阻火器和第二干燥器，所述干式阻火器和所述第二干燥器分别设置在所述第二管道上。
进一步的，所述第一管道上设置有第一吹扫管、第二吹扫管、第三压力感应器和第一空气调节阀，所述第一吹扫管连通所述第二管道，所述第一吹扫管上设置有第一吹扫电磁阀，所述第二吹扫管连通所述第三管道，所述第二吹扫管上设置有第二吹扫电磁阀，所述第三压力感应器对所述第一管道的压力进行监测，所述第一空气调节阀对进入所述混合仓内的空气用量进行调节。
进一步的，所述辅助燃烧室供气系统包括第三干燥装置、第三监测装置和辅管空气调节阀，所述第三干燥装置包括第三湿式阻火器和第三干燥器，所述第三湿式阻火器和所述第三干燥器分别设置在所述辅助管道上，所述第三监测装置设置在所述辅助管道上，所述第三监测装置包括辅管流量计、辅管电磁阀、辅管电动调节阀、辅管压力感应器和辅管温度感应器，所述辅管空气调节阀设置在支管管道上，所述支管管道连通所述第二吹扫管与所述辅助燃烧室。
进一步的，所述燃烧系统还包括点火装置和第四监测装置，所述点火装置包括液化气和点火器，所述点火装置连接所述辅助燃烧室，所述第四监测装置包括第一炉膛温度感应器、火焰温度感应器和第二炉膛温度感应器，所述第一炉膛温度感应器与所述火焰温度感应器设置在所述辅助燃烧室内，所述第二炉膛温度感应器设置在所述主燃烧室内。
进一步的，所述蒸汽锅炉内设置有第五监测装置和水位调节装置，所述第五监测装置包括锅炉水位传感器、蒸汽温度感应器和第四压力感应器，所述水位调节装置包括水箱和水位调节阀，所述水箱通过进水管连接所述蒸汽锅炉，所述水箱内放置除盐水，所述水位调节阀设置在所述进水管上。
进一步的，还包括尾气处理系统，所述尾气处理系统包括引风机、入口温度感应器、冷凝器和尾气检测装置，所述引风机通过引风管道对对所述蒸汽锅炉加热后的尾气进行收集，所述入口温度感应器设置在所述引风机的入口处，所述冷凝器设置在所述引风管道上，所述尾气检测装置包括尾气温度感应器和尾气质量感应器，分别设置在所述引风管道上。
进一步的，还包括控制柜和监控台，所述控制柜对系统中使用到的电磁阀或调节阀进行专家控制，所述监控台接收所述控制柜发出的系统工况信息，并对所述控制柜发出控制指令。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种低浓度瓦斯直接燃烧利用智能控制系统的使用方法，包括如下步骤：
步骤1，通过控制柜进行控制，使得瓦斯进料管内部通入低浓度瓦斯，进入气源监测与处理系统，首先通过预处理装置对瓦斯进行干燥处理，之后通过第一监测装置对瓦斯的浓度与压力进行监测，判断是否适合系统正常工作，过高的瓦斯浓度与压力需要混合空气，过低的瓦斯浓度与压力则导致整体系统不能运行；
步骤2，浓度与压力合适的瓦斯一部分通过辅助管道进入辅助燃烧室供气系统内部，通过第三干燥装置和第三监测装置对瓦斯进行干燥处理和监测，通过第三管道进入辅助燃烧室，通过打开点火器，对液化气进行点燃，从而点燃辅助燃烧室内部的瓦斯，为主燃烧室进行加热；
步骤3，浓度与压力合适的瓦斯的另一部分通过主管道进入主燃烧室供气系统，第二湿式阻火器对瓦斯进行处理，在第二监测装置的作用下，瓦斯进入混合仓，通过开启鼓风机，对混合仓的内部进行输送空气，从而对瓦斯与空气进行混合，通过主管电磁阀和第一主管电动调节阀对瓦斯的用量进行调节，通过第一流量计进行计量，当混合完成之后，通过第二流量计、温度感应器、第二浓度感应器、第二压力感应器对混合后的瓦斯进行监测，并通过第二电动调节阀对混合后的瓦斯输出量进行计量，并经过第一干燥装置对混合后的瓦斯进行干燥处理；
步骤4，主燃烧室在辅助燃烧室的加热情况下进行升温，当主燃烧室内部的温度达到满足低浓度瓦斯直接燃烧的温度时，混合后的瓦斯通过第二管道送入主燃烧室的内部，主燃烧室进行燃烧，从而对锅炉进行加热；
步骤5，锅炉在加热的过程中，通过锅炉水位传感器监测蒸汽锅炉内部的水位，并在水位调节装置的作用下，根据需要自动调节蒸汽锅炉内部的水位，蒸汽温度感应器与第四压力感应器对蒸汽锅炉的内部情况进行监测；
步骤6，通过尾气处理系统对瓦斯燃烧之后产生的尾气进行收集，通过开启引风机，引风管道对尾气进行引流，尾气温度感应器对尾气的温度进行监测，之后在冷凝器的作用下对尾气进行热量回收处理，通过入口温度感应器对进入引风机内部时的尾气的温度进行监测，可以得到冷凝器的热量回收效率，并通过尾气质量感应器对尾气的质量进行监测；
步骤7，控制柜对步骤1至步骤6中监测的数据进行收集，之后将数据发送监控台，并根据监控台内部的预设值，在出现异常情况时，通过控制柜对电磁阀或调节阀发送相应的控制指令。
对比现有技术，本发明具有如下的有益效果：本发明针对浓度不一的瓦斯气体进行，采用专家控制对瓦斯浓度和流量进行有效的调节，从而保证了低浓度瓦斯的高效利用，并且保证了燃烧室能够高效的、安全的工作，保证燃烧室温度保持在800-1200℃之间，确保低浓度瓦斯安全稳定燃烧，尾气排放达标，在瓦斯利用的过程中，通过控制柜进行专家控制，避免系统在使用过程中出现安全事故，避免各种异常状态，实现系统安全稳定运行，对于异常情况可以自动进行处理和记录，同时对工作人员进行提醒，保证低浓度瓦斯的有效使用。
附图说明
图1为本发明的系统结构示意图。
图2为本发明的结构示意图。
图3为本发明的系统原理示意图。
图中：1、气源监测与处理系统；2、主燃烧室供气系统；3、空气辅助系统； 4、辅助燃烧室供气系统；5、燃烧系统；6、蒸汽锅炉；11、瓦斯进料管；21、混合仓；22、主管道；31、鼓风机；32、第一管道；41、辅助管道；51、主燃烧室；52、辅助燃烧室；53、第二管道；54、第三管道；12、预处理装置；13、第一监测装置；121、第一湿式阻火器；122、第一干燥器；131、第一压力感应器；132、第一浓度感应器；133、气源总阀；23、第二湿式阻火器；24、第二监测装置；25、第一干燥装置；241、第一流量计；242、主管电磁阀；243、第一电动调节阀；244、第二流量计；245、第二浓度感应器；246、第二压力感应器；247、温度传感器；248、第二电动调节阀；251、干式阻火器；252、第二干燥器；321、第一吹扫管；322、第二吹扫管；323、第三压力感应器；324、第一吹扫电磁阀；325、第二吹扫电磁阀；326、第一空气调节阀；42、第三干燥装置；43、第三监测装置；44、辅管空气调节阀；421、第三湿式阻火器；422、第三干燥器；431、辅管流量计；432、辅管电磁阀；433、辅管电动调节阀；434、辅管压力感应器；435、辅管温度感应器；45、支管管道；55、点火装置；56、第四监测装置；551、液化气；552、点火器；561、第一炉膛温度感应器；562、火焰温度感应器；563、第二炉膛温度感应器；61、第五监测装置；62、水位调节装置；611、锅炉水位传感器；612、蒸汽温度感应器；613、第四压力感应器； 621、水箱；622、水位调节阀；623、进水管；7、尾气处理系统；71、引风机； 72、入口温度感应器；73、冷凝器；74、尾气检测装置；741、尾气温度感应器； 742、尾气质量感应器；8、控制柜；9、监控台。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/ 或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B 方案、或A和B同时满足的方案。另外，“多个”指两个以上。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
如图1、图2和图3所示，本发明低浓度瓦斯直接燃烧智能控制系统，包括气源监测与处理系统1、主燃烧室供气系统2、空气辅助系统3、辅助燃烧室供气系统4、燃烧系统5和蒸汽锅炉6，所述气源监测与处理系统1包括瓦斯进料管11，所述主燃烧室供气系统2包括混合仓21，所述混合仓21通过主管道22连接所述气源监测与处理系统1，所述空气辅助系统3包括鼓风机31，所述鼓风机31的出气口通过第一管道32连通所述混合仓21，所述辅助燃烧室供气系统4通过辅助管道41连通所述主管道22，所述燃烧系统5包括主燃烧室51 和辅助燃烧室52，所述主燃烧室51通过第二管道53连通所述混合仓21，所述辅助燃烧室52通过第三管道54连接所述辅助燃烧室供气系统4，所述蒸汽锅炉6通过所述主燃烧室51进行加热。
使用时通过瓦斯进料管11输送低浓度瓦斯进入气源监测与处理系统1，对瓦斯进行相应的处理，之后一部分瓦斯通过辅助管道41进入辅助燃烧室供气系统4，之后通过第三管道54进入辅助燃烧室52点燃，对主燃烧室51进行加热处理，另一部分瓦斯通过主管道22进入主燃烧室供气系统2的混合仓21内部，通过空气辅助系统3对混合仓21内添加空气，从而对瓦斯进行混气处理，当主燃烧室51内部温度达到满足低浓度瓦斯直接燃烧的温度时，混合后的瓦斯通过第二管道53进入主燃烧室51内进行燃烧，对蒸汽锅炉6进行加热。
在一实施例中，所述气源监测与处理系统1包括预处理装置12和第一监测装置13，所述预处理装置12包括第一湿式阻火器121和第一干燥器122，所述第一湿式阻火器121和所述第一干燥器122分别设置在所述瓦斯进料管上，所述第一监测装置13包括第一压力感应器131、第一浓度感应器132和气源总阀 133，所述第一压力感应器131和第一浓度感应器132与所述气源总阀133形成闭环。这样设计，直接判断气源瓦斯是否适合系统正常工作，并决定系统是否工作，过高的瓦斯浓度与压力需要混合空气，过低的瓦斯浓度与压力则导致整体系统不能运行。
在一实施例中，所述主燃烧室供气系统2还包括第二湿式阻火器23、第二监测装置24和第一干燥装置25，所述第二湿式阻火器23设置在所述主管道22 上，所述第二监测装置24包括第一流量计241、主管电磁阀242、第一电动调节阀243、第二流量计244、第二浓度感应器245、第二压力感应器246、温度传感器247和第二电动调节阀248，所述第一流量计241、所述主管电磁阀242 和所述第一电动调节阀243设置在所述主管道22上，所述第二流量计244、第二浓度感应器245、所述第二压力感应器246和温度传感器247分别设置在所述第二管道53上，所述第一干燥装置25包括干式阻火器251和第二干燥器252，所述干式阻火器251和所述第二干燥器252分别设置在所述第二管道53上。这样设计，对进入主燃烧室供气系统2内的瓦斯进行阻火处理、监测和干燥处理，保证瓦斯在系统内部的正常使用。
在一实施例中，所述第一管道32上设置有第一吹扫管321、第二吹扫管322、第三压力感应器323和第一空气调节阀326，所述第一吹扫管321连通所述第二管道53，所述第一吹扫管321上设置有第一吹扫电磁阀324，所述第二吹扫管322连通所述第三管道54，所述第二吹扫管322上设置有第二吹扫电磁阀 325，所述第三压力感应器323对所述第一管道32的压力进行监测，所述第一空气调节阀326对进入所述混合仓21内的空气用量进行调节。这样设计，可以对主燃烧室51和辅助燃烧室52内部进行有效的清理，从而保证主燃烧室51 和辅助燃烧室52内部的清洁。
在一实施例中，在主燃烧室51及辅助燃烧室52的点火前、熄火后，控制第一吹扫电磁阀324及第二吹扫电磁阀325对第一吹扫管321和第二吹扫管322 进行一次空气吹扫，以吹出管道内剩余瓦斯气体。这样设计，可以对主燃烧室 51和辅助燃烧室52内部进行有效的清理，从而保证主燃烧室51和辅助燃烧室 52内部的清洁，且避免了瓦斯气体在主燃烧室51和辅助燃烧室52内残留，影响整个系统的再次使用。
在一实施例中，所述辅助燃烧室供气系统4包括第三干燥装置42、第三监测装置43和辅管空气调节阀44，所述第三干燥装置42包括第三湿式阻火器421 和第三干燥器422，所述第三湿式阻火器421和所述第三干燥器422分别设置在所述辅助管道41上，所述第三监测装置43设置在所述辅助管道41上，所述第三监测装置43包括辅管流量计431、辅管电磁阀432、辅管电动调节阀433、辅管压力感应器434和辅管温度感应器435，所述辅管空气调节阀44设置在支管管道45上，所述支管管道45连通所述第二吹扫管322与所述辅助燃烧室52。这样设计，对进入辅助燃烧室供气系统4内部的瓦斯气体进行干燥和监测处理，保证瓦斯气体在辅助燃烧室供气系统4内部的正常流通，且通过设置辅管空气调节阀44，能够对辅助燃烧室52内通入空气，保证瓦斯气体在辅助燃烧室52 内部的正常燃烧后。
在一实施例中，在主燃烧室51、辅助燃烧室52手动熄火时，应先关闭第二电动调节阀248或辅管电动调节阀433，防止由于气流惯性引起的管道内负压状态而造成的回火现象。这样设计，能够避免管道内部出现回火现象，从而解决了安全隐患，保证系统使用的安全性。
在一实施例中，当所述温度传感器247和所述辅管温度感应器435出现异常增高时，此时判定第二管道53或第三管道54内部出现回火现象，立刻对主燃烧室51或辅助燃烧室52进行熄火处理；当瓦斯浓度或压力波动至混合仓21 可调节的极限时，立即对燃烧室进行熄火处理，防止出现安全事故。这样设计，通过对第二管道53和第三管道54内部进行监测，并根据异常情况进行熄火处理，从而对系统在使用过程中出现的异常情况进行有效的处理，避免出现安全事故。
在一实施例中，所述燃烧系统5还包括点火装置55和第四监测装置56，所述点火装置55包括液化气551和点火器552，所述点火装置55连接所述辅助燃烧室52，所述第四监测装置56包括第一炉膛温度感应器561、火焰温度感应器562和第二炉膛温度感应器563，所述第一炉膛温度感应器561与所述火焰温度感应器562设置在所述辅助燃烧室52内，所述第二炉膛温度感应器563 设置在所述主燃烧室51内。这样设计，通过对辅助燃烧室52进行点火操作，从而实现对主燃烧室51的有效升温，方便了主燃烧室51的使用，且通过瓦斯燃烧提供热量，从而节省了能源。
在一实施例中，当所述辅助燃烧室52意外熄火后，所述火焰温度感应器 562向所述控制柜8发送熄火信号，所述控制柜8控制所述点火器552进行再次点火。这样设计，能够针对辅助燃烧室52意外熄火的情况，进行自动处理，保证辅助燃烧室52的正常使用。
在一实施例中，所述辅助燃烧供气系统所使用的的瓦斯不经过混合配气来调整浓度，所述点火装置55将所述辅助燃烧室52点燃后，通过支管管道45 向所述辅助燃烧室52内吹入常温空气来实现对所述辅助燃烧室52内温度的控制。这样设计，对瓦斯进行了很好的利用，且通过支管管道45吹入常温空气，保证瓦斯在辅助燃烧室52内部的正常燃烧。
在一实施例中，所述蒸汽锅炉6内设置有第五监测装置61和水位调节装置 62，所述第五监测装置61包括锅炉水位传感器611、蒸汽温度感应器612和第四压力感应器613，所述水位调节装置62包括水箱621和水位调节阀622，所述水箱621通过进水管623连接所述蒸汽锅炉6，所述水箱621内放置除盐水，所述水位调节阀622设置在所述进水管623上。这样设计，对蒸汽锅炉6内的情况进行监测，通过水位调节装置62，可以根据实际需要自动对蒸汽锅炉6内的水位进行调整。
在一实施例中，还包括尾气处理系统7，所述尾气处理系统7包括引风机 71、入口温度感应器72、冷凝器73和尾气检测装置74，所述引风机71通过引风管道对对所述蒸汽锅炉6加热后的尾气进行收集，所述入口温度感应器72 设置在所述引风机71的入口处，所述冷凝器73设置在所述引风管道上，所述尾气检测装置74包括尾气温度感应器741和尾气质量感应器742，分别设置在所述引风管道上。这样设计，对瓦斯燃烧后的尾气进行了有效的处理，且根据尾气温度感应器741和入口温度感应器72，能够了解冷凝器73的热量回收效率，并且根据尾气质量感应器742，可以对尾气的质量进行监测，避免尾气质量不达标排出。
在一实施例中，还包括控制柜8和监控台9，所述控制柜8对系统中使用到的电磁阀或调节阀进行专家控制，所述监控台9接收所述控制柜8发出的系统工况信息，并对所述控制柜8发出控制指令。这样设计，对整个系统进行了有效的专家控制，且通过监控台9能够实时监测系统的运行情况，并且对系统内部出现的异常情况进行记录，工作人员可以根据异常情况对管道进行检修。
一种低浓度瓦斯直接燃烧利用智能控制系统，包括如下步骤：
步骤1，通过控制柜8进行控制，使得瓦斯进料管11内部通入低浓度瓦斯，进入气源监测与处理系统1，首先通过预处理装置12对瓦斯进行干燥处理，之后通过第一监测装置13对瓦斯的浓度与压力进行监测，判断是否适合系统正常工作，过高的瓦斯浓度与压力需要混合空气，过低的瓦斯浓度与压力则导致整体系统不能运行；
步骤2，浓度与压力合适的瓦斯一部分通过辅助管道41进入辅助燃烧室供气系统4内部，通过第三干燥装置42和第三监测装置43对瓦斯进行干燥处理和监测，通过第三管道54进入辅助燃烧室52，通过打开点火器552，对液化气 551进行点燃，从而点燃辅助燃烧室52内部的瓦斯，为主燃烧室51进行加热；
步骤3，浓度与压力合适的瓦斯的另一部分通过主管道22进入主燃烧室供气系统2，第二湿式阻火器23对瓦斯进行处理，在第二监测装置24的作用下，瓦斯进入混合仓21，通过开启鼓风机31，对混合仓21的内部进行输送空气，从而对瓦斯与空气进行混合，通过主管电磁阀242和第一主管电动调节阀对瓦斯的用量进行调节，通过第一流量计241进行计量，当混合完成之后，通过第二流量计244、温度感应器、第二浓度感应器245、第二压力感应器246对混合后的瓦斯进行监测，并通过第二电动调节阀248对混合后的瓦斯输出量进行计量，并经过第一干燥装置25对混合后的瓦斯进行干燥处理；
步骤4，主燃烧室51在辅助燃烧室52的加热情况下进行升温，当主燃烧室51内部的温度达到满足低浓度瓦斯直接燃烧的温度时，混合后的瓦斯通过第二管道53送入主燃烧室51的内部，主燃烧室51进行燃烧，从而对锅炉进行加热；
步骤5，锅炉在加热的过程中，通过锅炉水位传感器611监测蒸汽锅炉6 内部的水位，并在水位调节装置62的作用下，根据需要自动调节蒸汽锅炉6 内部的水位，蒸汽温度感应器612与第四压力感应器613对蒸汽锅炉6的内部情况进行监测；
步骤6，通过尾气处理系统7对瓦斯燃烧之后产生的尾气进行收集，通过开启引风机71，引风管道对尾气进行引流，尾气温度感应器741对尾气的温度进行监测，之后在冷凝器73的作用下对尾气进行热量回收处理，通过入口温度感应器72对进入引风机71内部时的尾气的温度进行监测，可以得到冷凝器73 的热量回收效率，并通过尾气质量感应器742对尾气的质量进行监测；
步骤7，控制柜8对步骤1至步骤6中监测的数据进行收集，之后将数据发送监控台9，并根据监控台9内部的预设值，在出现异常情况时，通过控制柜8对电磁阀或调节阀发送相应的控制指令。
在一实施例中，当尾气中监测到甲烷时，立即对燃烧室进行熄火处理，并发出警报，通知工作人员对燃烧系统5进行检测。这样设计，通过对尾气的质量检测，从而能够得知燃烧系统5是否正常运转，方便工作人员进行处理，避免瓦斯燃烧不充分，造成空气的污染。
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。
Claims (10)
1.一种低浓度瓦斯直接燃烧利用智能控制系统，其特征在于：包括气源监测与处理系统(1)、主燃烧室供气系统(2)、空气辅助系统(3)、辅助燃烧室供气系统(4)、燃烧系统(5)和蒸汽锅炉(6)，所述气源监测与处理系统(1)包括瓦斯进料管(11)，所述主燃烧室供气系统(2)包括混合仓(21)，所述混合仓(21)通过主管道(22)连接所述气源监测与处理系统(1)，所述空气辅助系统(3)包括鼓风机(31)，所述鼓风机(31)的出气口通过第一管道(32)连通所述混合仓(21)，所述辅助燃烧室供气系统(4)通过辅助管道(41)连通所述主管道(22)，所述燃烧系统(5)包括主燃烧室(51)和辅助燃烧室(52)，所述主燃烧室(51)通过第二管道(53)连通所述混合仓(21)，所述辅助燃烧室(52)通过第三管道(54)连接所述辅助燃烧室供气系统(4)，所述蒸汽锅炉(6)通过所述主燃烧室(51)进行加热。
2.如权利要求1所述的一种低浓度瓦斯直接燃烧利用智能控制系统，其特征在于：所述气源监测与处理系统(1)包括预处理装置(12)和第一监测装置(13)，所述预处理装置(12)包括第一湿式阻火器(121)和第一干燥器(122)，所述第一湿式阻火器(121)和所述第一干燥器(122)分别设置在所述瓦斯进料管上，所述第一监测装置(13)包括第一压力感应器(131)、第一浓度感应器(132)和气源总阀(133)，所述第一压力感应器(131)、第一浓度感应器(132)和所述气源总阀(133)分别设置在所述瓦斯进料管(11)上。
3.如权利要求1所述的一种低浓度瓦斯直接燃烧利用智能控制系统，其特征在于：所述主燃烧室供气系统(2)还包括第二湿式阻火器(23)、第二监测装置(24)和第一干燥装置(25)，所述第二湿式阻火器(23)设置在所述主管道(22)上，所述第二监测装置(24)包括第一流量计(241)、主管电磁阀(242)、第一电动调节阀(243)、第二流量计(244)、第二浓度感应器(245)、第二压力感应器(246)、温度传感器(247)和第二电动调节阀(248)，所述第一流量计(241)、所述主管电磁阀(242)和所述第一电动调节阀(243)设置在所述主管道(22)上，所述第二流量计(244)、第二浓度感应器(245)、所述第二压力感应器(246)和温度传感器(247)分别设置在所述第二管道(53)上，所述第一干燥装置(25)包括干式阻火器(251)和第二干燥器(252)，所述干式阻火器(251)和所述第二干燥器(252)分别设置在所述第二管道(53)上。
4.如权利要求1所述的一种低浓度瓦斯直接燃烧利用智能控制系统，其特征在于：所述第一管道(32)上设置有第一吹扫管(321)、第二吹扫管(322)、第三压力感应器(323)和第一空气调节阀(326)，所述第一吹扫管(321)连通所述第二管道(53)，所述第一吹扫管(321)上设置有第一吹扫电磁阀(324)，所述第二吹扫管(322)连通所述第三管道(54)，所述第二吹扫管(322)上设置有第二吹扫电磁阀(325)，所述第三压力感应器(323)对所述第一管道(32)的压力进行监测，所述第一空气调节阀(326)对进入所述混合仓(21)内的空气用量进行调节。
5.如权利要求1所述的一种低浓度瓦斯直接燃烧利用智能控制系统，其特征在于：所述辅助燃烧室供气系统(4)包括第三干燥装置(42)、第三监测装置(43)和辅管空气调节阀(44)，所述第三干燥装置(42)包括第三湿式阻火器(421)和第三干燥器(422)，所述第三湿式阻火器(421)和所述第三干燥器(422)分别设置在所述辅助管道(41)上，所述第三监测装置(43)设置在所述辅助管道(41)上，所述第三监测装置(43)包括辅管流量计(431)、辅管电磁阀(432)、辅管电动调节阀(433)、辅管压力感应器(434)和辅管温度感应器(435)，所述辅管空气调节阀(44)设置在支管管道(45)上，所述支管管道(45)连通所述第二吹扫管(322)与所述辅助燃烧室(52)。
6.如权利要求1所述的一种低浓度瓦斯直接燃烧利用智能控制系统，其特征在于：所述燃烧系统(5)还包括点火装置(55)和第四监测装置(56)，所述点火装置(55)包括液化气(551)和点火器(552)，所述点火装置(55)连接所述辅助燃烧室(52)，所述第四监测装置(56)包括第一炉膛温度感应器(561)、火焰温度感应器(562)和第二炉膛温度感应器(563)，所述第一炉膛温度感应器(561)与所述火焰温度感应器(562)设置在所述辅助燃烧室(52)内，所述第二炉膛温度感应器(563)设置在所述主燃烧室(51)内。
7.如权利要求1所述的一种低浓度瓦斯直接燃烧利用智能控制系统，其特征在于：所述蒸汽锅炉(6)内设置有第五监测装置(61)和水位调节装置(62)，所述第五监测装置(61)包括锅炉水位传感器(611)、蒸汽温度感应器(612)和第四压力感应器(613)，所述水位调节装置(62)包括水箱(621)和水位调节阀(622)，所述水箱(621)通过进水管(623)连接所述蒸汽锅炉(6)，所述水箱(621)内放置除盐水，所述水位调节阀(622)设置在所述进水管(623)上。
8.如权利要求1所述的一种低浓度瓦斯直接燃烧利用智能控制系统，其特征在于：还包括尾气处理系统(7)，所述尾气处理系统(7)包括引风机(71)、入口温度感应器(72)、冷凝器(73)和尾气检测装置(74)，所述引风机(71)通过引风管道对对所述蒸汽锅炉(6)加热后的尾气进行收集，所述入口温度感应器(72)设置在所述引风机(71)的入口处，所述冷凝器(73)设置在所述引风管道上，所述尾气检测装置(74)包括尾气温度感应器(741)和尾气质量感应器(742)，分别设置在所述引风管道上。
9.如权利要求1所述的一种低浓度瓦斯直接燃烧利用智能控制系统，其特征在于：还包括控制柜(8)和监控台(9)，所述控制柜(8)对系统中使用到的电磁阀或调节阀进行专家控制，所述监控台(9)接收所述控制柜(8)发出的系统工况信息，并对所述控制柜(8)发出控制指令。
10.如权利要求1至9任一项所述的一种低浓度瓦斯直接燃烧利用智能控制系统的使用方法，包括如下步骤：
步骤1，通过控制柜(8)进行控制，使得瓦斯进料管(11)内部通入低浓度瓦斯，进入气源监测与处理系统(1)，首先通过预处理装置(12)对瓦斯进行干燥处理，之后通过第一监测装置(13)对瓦斯的浓度与压力进行监测，判断是否适合系统正常工作，过高的瓦斯浓度与压力需要混合空气，过低的瓦斯浓度与压力则导致整体系统不能运行；
步骤2，浓度与压力合适的瓦斯一部分通过辅助管道(41)进入辅助燃烧室供气系统(4)内部，通过第三干燥装置(42)和第三监测装置(43)对瓦斯进行干燥处理和监测，通过第三管道(54)进入辅助燃烧室(52)，通过打开点火器(552)，对液化气(551)进行点燃，从而点燃辅助燃烧室(52)内部的瓦斯，为主燃烧室(51)进行加热；
步骤3，浓度与压力合适的瓦斯的另一部分通过主管道(22)进入主燃烧室供气系统(2)，第二湿式阻火器(23)对瓦斯进行处理，在第二监测装置(24)的作用下，瓦斯进入混合仓(21)，通过开启鼓风机(31)，对混合仓(21)的内部进行输送空气，从而对瓦斯与空气进行混合，通过主管电磁阀(242)和第一主管电动调节阀对瓦斯的用量进行调节，通过第一流量计(241)进行计量，当混合完成之后，通过第二流量计(244)、温度感应器、第二浓度感应器(245)、第二压力感应器(246)对混合后的瓦斯进行监测，并通过第二电动调节阀(248)对混合后的瓦斯输出量进行计量，并经过第一干燥装置(25)对混合后的瓦斯进行干燥处理；
步骤4，主燃烧室(51)在辅助燃烧室(52)的加热情况下进行升温，当主燃烧室(51)内部的温度达到满足低浓度瓦斯直接燃烧的温度时，混合后的瓦斯通过第二管道(53)送入主燃烧室(51)的内部，主燃烧室(51)进行燃烧，从而对锅炉进行加热；
步骤5，锅炉在加热的过程中，通过锅炉水位传感器(611)监测蒸汽锅炉(6)内部的水位，并在水位调节装置(62)的作用下，根据需要自动调节蒸汽锅炉(6)内部的水位，蒸汽温度感应器(612)与第四压力感应器(613)对蒸汽锅炉(6)的内部情况进行监测；
步骤6，通过尾气处理系统(7)对瓦斯燃烧之后产生的尾气进行收集，通过开启引风机(71)，引风管道对尾气进行引流，尾气温度感应器(741)对尾气的温度进行监测，之后在冷凝器(73)的作用下对尾气进行热量回收处理，通过入口温度感应器(72)对进入引风机(71)内部时的尾气的温度进行监测，可以得到冷凝器(73)的热量回收效率，并通过尾气质量感应器(742)对尾气的质量进行监测；
步骤7，控制柜(8)对步骤1至步骤6中监测的数据进行收集，之后将数据发送监控台(9)，并根据监控台(9)内部的预设值，在出现异常情况时，通过控制柜(8)对电磁阀或调节阀发送相应的控制指令。
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