CN205721270U - 一种电厂锅炉燃烧泄露监控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电厂锅炉燃烧泄露监控装置，对锅炉周边温度、湿度变化进行监测和对锅炉周边二氧化硫、一氧化碳浓度以及二氧化硫、一氧化碳浓度变化速率进行监测，通过内部计算直接给出锅炉燃烧泄露报警信息。监控装置具有信息采集、存储、报警功能，可以通过有线或无线方式向远方智能设备传送采集到的各种信息和监控装置发出的报警信息。该监控装置可以单台安装在锅炉本体外壁或周边，用作就地监控报警装置；也可以多台监控装置在锅炉本体外壁或周边立体空间分布安装，通过有线工业以太网或WiFi无线通信方式联网构成分布式监控系统。

Description

一种电厂锅炉燃烧泄露监控装置

技术领域

本实用新型涉及工业设备监控技术领域，特指一种电厂锅炉燃烧泄露监控装置，适用于火力发电力厂锅炉燃烧泄露监控。

背景技术

目前，我国电力生产仍然以火力发电为主，燃煤、燃油发电厂数量众多。火力发电的生产过程是：在锅炉中燃烧原煤或燃油，利用燃烧产生的热量加热给水，产生高温高压蒸汽推动汽轮机做功，汽轮机带动发电机发电。锅炉作为火力发电三大主要设备之一，其运行的安全性和平稳性是电力生产高效率的关键。

在实际生产过程中，锅炉燃烧工况的调节和控制一直是运行操作的主要任务，受到了极大的关注，投入了大量的人力和设备进行监控。但是，尽管如此，由于锅炉本体开裂以及辅机设备、控制设备故障，操作不及时或操作失误导致的炉内正压运行等原因，锅炉燃烧泄露时有发生。锅炉燃烧泄露表明锅炉运行稳定性遭到了破坏，一方面燃烧泄露的烟气、粉末灰尘、未燃烧充分的燃料颗粒会造成环境污染和锅炉燃烧效率降低，另一方面直接威胁锅炉本体的运行安全。

可以通过观察和分析锅炉燃烧工况，人工查看锅炉周边是否存在大量烟雾和灰尘，或根据锅炉出力大小等其它间接手段判断锅炉泄露是否发生或存在。现在还没有一种可供直接监测锅炉燃烧泄露的仪表或设备。

实用新型内容

针对上述问题，本专利提出一种电厂锅炉燃烧泄露监控装置，对锅炉周边温度、湿度变化进行监测和对锅炉周边二氧化硫、一氧化碳浓度以及二氧化硫、一氧化碳浓度变化速率进行监测，通过内部计算直接给出锅炉燃烧泄露报警信息。监控装置具有信息采集、存储、报警功能，可以通过有线或无线方式向远方智能设备传送采集到的各种信息和监控装置发出的报警信息。

本实用新型的技术方案如下：

一种电厂锅炉燃烧泄露监控装置，包括外壳，外壳内设置有主控 PCB 板，其特征在于：所述主控 PCB 板上设置有微处理器、 FLASH 存储器、温湿度传感器、大气压力传感器、电化学传感器调理电路、二氧化硫传感器、一氧化碳传感器、 LED 指示灯、外接接口和电源转换模块，微处理器与 FLASH 存储器、温湿度传感器、大气压力传感器、电化学传感器调理电路、 LED 指示灯、外接接口和电源转换模块直接相连，电化学传感器调理电路上连接有二氧化硫传感器和一氧化碳传感器。

所述外接接口包括通过以太网控制器与微处理器相连的 RJ45 接口、与微处理器直接相连的 WiFi 模块和 JTAG 调试接口。

所述外壳的正面设置有通气孔和指示灯透光孔，通气孔通过通气柱与主控 PCB 板上的温湿度传感器、大气压力传感器、二氧化硫传感器和一氧化碳传感器位置对应，指示灯透光孔与主控 PCB 板上的 LED 指示灯位置相对应。

所述通气孔上设置有通气滤网。

外壳的背面通过螺钉固定在安装固定板上，安装固定板的上下两端设置有固定螺钉。

主控 PCB 板的顶部设置有 PCB 板接线端子引出端。

外壳的顶部设置有天线，天线与 WiFi 模块相连。

本实用新型具有的技术效果：具有信息采集、存储、报警功能，可以通过有线或无线方式向远方智能设备传送采集到的各种信息和监控装置发出的报警信息。该监控装置可以单台安装在锅炉本体外壁或周边，用作就地监控报警装置；也可以多台监控装置在锅炉本体外壁或周边立体空间分布安装，通过有线工业以太网或 WiFi 无线通信方式联网构成分布式监控系统。为火电厂锅炉运行提供了一种可以直接监测锅炉燃烧泄露的设备。

附图说明

下面结合附图对本实用新型进一步说明：

图 1 —本实用新型所述监控装置的正面示意图；

图 2 —本实用新型所述监控装置的侧面示意图；

图 3 —本实用新型所述监控装置的底部仰视图；

图 4 —本实用新型所述监控装置的顶部俯视图；

图 5 —本实用新型所述监控装置中主控 PCB 板的结构原理图；

具体实施方式。

下面结合附图说明和具体实施方式对本实用新型作进一步描述：

实施例 1

如图 1-4 示，一种电厂锅炉燃烧泄露监控装置，包括外壳 31 ，外壳 31 采用板金材料制成，外壳的背面通过监控装置固定螺钉 333 固定在安装固定板 33 上，安装固定板 33 的上下两端设置有安装固定板固定螺钉 331 ，安装固定板 33 通过安装固定板固定螺钉 331 固定在锅炉本体外壁或锅炉周边其它物理实体上。

外壳 31 内靠近背面一侧设置有主控 PCB 板 30, 外壳 31 的正面设置有通气孔 312 和指示灯透光孔 311 ，通气孔 312 通过通气柱 313 与主控 PCB 板 30 相通，通气孔 312 上设置有通气滤网 314 ，通气滤网 314 采用铁丝网纱，用于过滤大颗粒灰尘。

如图 5 所示，所述主控 PCB 板 30 上设置有微处理器 11 、 FLASH 存储器 12 、温湿度传感器 13 、大气压力传感器 14 、电化学传感器调理电路 15 、二氧化硫传感器 151 、一氧化碳传感器 152 、 LED 指示灯 16 、以太网控制器 17 、 RJ45 接口 171 、 WiFi 模块 18 、 JTAG 调试接口 19 和电源转换模块 20 ，微处理器 11 与 FLASH 存储器 12 、温湿度传感器 13 、大气压力传感器 14 、 LED 指示灯 16 、 WiFi 模块 18 、 JTAG 调试接口 19 和电源转换模块 20 直接相连，微处理器 11 通过电化学传感器调理电路 15 连接二氧化硫传感器 151 和一氧化碳传感器 152 ，微处理器通过以太网控制器 17 连接有 RJ45 接口。

微处理器 11 ，是监控装置的核心，用于控制信息的采集、存储和传输，并完成传感器采集数据的自动校准、采集信息的计算、报警控制等功能。

存储器 12 ，用于存储采集的信息、电化学传感器自动校准模型和温度、湿度、二氧化硫浓度、一氧化碳浓度报警阈值等。

温湿度传感器 13 ，用于采集所处环境的温度、湿度，生成温度与湿度信息存储至 FLASH 存储器 12 。

大气压力传感器 14 ，用于采集所处环境的大气压力，生成大气压力信息存储至 FLASH 存储器 12 。

电化学传感器调理电路 15 ，是二氧化硫传感器 151 、一氧化碳传感器 152 与微处理器 11 的接口电路，用于信号放大、滤波等。

二氧化硫传感器 151 ，是电化学传感器，用于采集所处环境空气中二氧化硫浓度，生成二氧化硫浓度信息存储至 FLASH 存储器 12 。

一氧化碳传感器 152 ，是电化学传感器，用于采集所处环境空气中一氧化碳浓度，生成一氧化碳浓度信息存储至 FLASH 存储器 12 。

指示灯 16 ，用于监控装置供电状态显示、报警信息显示和通信状态显示。设置 10 个 LED 灯，指示涵义可以通过软件指定。（一种可选的方案：电源指示、温度异常报警指示、湿度异常报警指示、大气压力异常报警指示、二氧化硫浓度高报警指示、一氧化碳浓度高报警指示、燃烧泄露 I 值报警指示、燃烧泄露 II 值报警指示、以太网通信就绪、以太网通信正常）。

以太网控制器 17 ，实现工业以太网联网通信功能。

接口 171 ，是监控装置的以太网网络通信接口，用于与远程其它智能设备通信连接。

模块 18 ，实现 WiFi 无线通信功能。

调试接口 19 ，是监控装置的软件调试接口。

电源转换模块 20 ，用于将外接直流 24V 电源转换为监控装置内部电路需要的各电压等级电源。

主控 PCB 板 30 上的温湿度传感器 13 、大气压力传感器 14 、二氧化硫传感器 151 及一氧化碳传感器 152 设置在与通气柱 313 对应的位置，环境空气通过通气柱 313 与温湿度传感器 13 、大气压力传感器 14 、二氧化硫传感器 151 及一氧化碳传感器 152 充分接触，提高信息采样准确度。

主控 PCB 板 30 上的 LED 指示灯 16 与外壳正面的指示灯透光孔 311 位置相对应。

主控 PCB 板 30 的顶部设置有 PCB 板接线端子引出端 301 ， PCB 板接线端子引出端 301 用于连接外部接线。在本实施例中， PCB 板接线端子引出端 301 具有 4 个端子，其中两个为外接 24V 电源，剩下二个为保护接地。

外壳 31 的顶部设置有天线 32 ，天线 32 与 WiFi 模块 18 相连，用于扩展 WiFi 通信距离。

外壳 31 的底部设置有 RJ45 接口孔 315 ， RJ45 接口孔中设置有 RJ45 接口 171 ， RJ45 接口 171 用于连接通信电缆。

外壳 31 的顶部设置有接线端子孔，接线端子孔 316 中设置有接线端子引出端 301 。

本监控装置的工作原理为：通过设置的温湿度传感器 13 、大气压力传感器 14 、二氧化硫传感器 151 及一氧化碳传感器 152 实时采集各种信息，这种信息与预先设置在存储器中的报警阈值和内置报警模型比较，当采集的信息超出允许报警值或与内置报警模型出现较大失配时，产生报警并通过 LED 灯显示出来。

本领域技术人员将会认识到，在不偏离本实用新型的保护范围的前提下，可以对上述实施方式进行各种修改、变化和组合，并且认为这种修改、变化和组合是在独创性思想的范围之内的。

Claims (7)

1.一种电厂锅炉燃烧泄露监控装置，包括外壳，外壳内设置有主控PCB板，其特征在于：

所述主控PCB板上设置有微处理器、FLASH存储器、温湿度传感器、大气压力传感器、电化学传感器调理电路、二氧化硫传感器、一氧化碳传感器、LED指示灯、外接接口和电源转换模块，微处理器与FLASH存储器、温湿度传感器、大气压力传感器、电化学传感器调理电路、LED指示灯、外接接口和电源转换模块直接相连，电化学传感器调理电路上连接有二氧化硫传感器和一氧化碳传感器。

2.如权利要求1所述的一种电厂锅炉燃烧泄露监控装置，其特征在于，所述外接接口包括通过以太网控制器与微处理器相连的RJ45接口、与微处理器直接相连的WiFi模块和JTAG调试接口。

3.如权利要求2所述的一种电厂锅炉燃烧泄露监控装置，其特征在于，所述外壳的正面设置有通气孔和指示灯透光孔，通气孔通过通气柱与主控PCB板上的温湿度传感器、大气压力传感器、二氧化硫传感器和一氧化碳传感器位置对应，指示灯透光孔与主控PCB板上的LED指示灯位置相对应。

4.如权利要求3所述的一种电厂锅炉燃烧泄露监控装置，其特征在于，所述通气孔上设置有通气滤网。

5.如权利要求4所述的一种电厂锅炉燃烧泄露监控装置，其特征在于，外壳的背面通过螺钉固定在安装固定板上，安装固定板的上下两端设置有固定螺钉。

6.如权利要求5所述的一种电厂锅炉燃烧泄露监控装置，其特征在于，主控PCB板的顶部设置有PCB板接线端子引出端。

7.如权利要求5所述的一种电厂锅炉燃烧泄露监控装置，其特征在于，外壳的顶部设置有天线，天线与WiFi模块相连。