CN208108489U - 一种锅炉高效节能控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锅炉高效节能控制系统，包括新型高效节能器、补水箱、循环水泵和控制模块；所述的新型高效节能器回收烟气中的余热，用于加热锅炉补水或用作生活热水热源；所述的控制模块用于检测和控制热回收水系统的温度、控制循环水泵的启停和变频调节、以及新型高效节能器的温度和压力控制。本实用新型的控制系统结构紧凑、体积小，特别适合安装高度和位置紧张的锅炉房；新型高效节能器回收锅炉烟气冷凝余热的同时，消除冒白烟的现象，从而达到环保和节能的目的；控制模块可实现自动控制检测水温、水泵启停和过压报警，可减少锅炉工人的劳动时间和误操作的发生，提高锅炉的安全性。

Description

一种锅炉高效节能控制系统

技术领域

本实用新型涉及节能环保技术领域，具体涉及一种锅炉高效节能控制系统。

背景技术

燃油、燃气锅炉作为一种重要的采暖和生活热水热源，广泛应用于各类公共建筑、商业建筑以及民用建筑内。

随着燃油、燃气资源的日趋紧张，锅炉的燃料费用日益增加，提高锅炉的效率日趋迫切。同时，随着环保和节能要求的不断提高，人们对节约能源、提高能源利用率的意识也越来越高。

通常，燃油、燃气锅炉的排烟温度一般在160℃～250℃，高温烟气排放不但造成热量浪费，同时，对环境危害很大，特别是在室外气温较低的冬季，容易产生冒白烟的现象。

目前的锅炉高效节能器主要采用普通圆管外加翅片的换热管，其换热效率低，且管外翅片易积灰和烟气中的凝结污染物，容易造成节能器烟气侧换热效果严重下降和增大烟气侧的阻力损失。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种锅炉高效节能控制系统，能有效提高锅炉节能器的热效率，降低锅炉能耗。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种锅炉高效节能控制系统，包括设置在烟囱上的新型高效节能器，新型高效节能器包括外壳，外壳两端分别与烟囱连接，在外壳烟气进入侧设置有集水母管、第一压力传感器和第一温度传感器，在外壳烟气排出侧设置有分水母管、第二压力传感器和第二温度传感器，分水母管和集水母管上均间隔设置有多根连接支管，分水母管和集水母管上相对的两根连接支管之间通过多根间隔设置的三维变结构高效传热管连通；

还包括循环水泵、补水箱、电磁阀、第三温度传感器、第四温度传感器和第五温度传感器，补水箱通过供水管与分水母管连通，集水母管通过回水管与补水箱连通，第三温度传感器、电磁阀和循环水泵设置在供水管上，第四温度传感器设置在回水管上，第五温度传感器设置在补水箱内，补水箱还通过布水管与锅炉连接；

还包括控制模块，第一压力传感器、第一温度传感器、第二压力传感器、第二温度传感器、循环水泵、电磁阀第三温度传感器、第四温度传感器和第五温度传感器均与控制模块通讯连接。

本实用新型的锅炉高效节能控制系统，通过新型高效节能器回收烟气中的余热，用于加热锅炉补水或用作生活热水热源；通过控制模块检测和控制热回收水系统的温度、控制循环水泵的启停和变频、检测和控制新型高效节能器的压力损失和温度，实现锅炉余热的高效回收。

本实用新型的新型高效节能器，锅炉烟气和循环水在多通道流道中形成逆流流动，起到强化传热的作用，较之传统的汊流换热器，其换热效果更好，可大大提高热回收效率，同时降低节能器的压损。

进一步地，所述三维变结构高效传热管由椭圆管经螺旋扭曲而成。可通过自身的最大变径凸点相互接触形成自支撑结构，可避免因风速过大所产生的震动和噪声。同时，由于三维变结构高效传热管的特殊结构，易形成螺旋流和二次流，从而可有效降低积灰的风险。

进一步地，所述三维变结构高效传热管采用防腐蚀材料，可实现烟气潜热回收，从而降低烟气中的相对湿度，起到消除冒白烟的作用。

进一步地，为了便于新型高效节能器的清理，所述新型高效节能器还包括设置在外壳底部的排污管。

进一步地，还包括设置在补水箱进水管上的软水装置，用于降低水中的可溶性钙、镁化合物，防止三维变结构高效传热管及锅炉内部结垢。

进一步地，所述控制模块还具有远程通讯接口，可与楼宇自控系统远程连接，使控制模块具有就地控制和远程控制功能。

本实用新型与现有技术相比，其有益效果在于：

1、本实用新型的新型高效节能器结构紧凑、体积小，特别适合安装高度和位置紧张的锅炉房，回收锅炉烟气冷凝余热的同时，可消除冒白烟的现象，从而达到环保和节能的目的。

2、本实用新型的控制模块可实现自动控制检测水温、水泵启停、过压报警等功能，从而减少锅炉工人的劳动时间和误操作的发生，提高锅炉的安全性。

附图说明

图1是本实用新型的锅炉高效节能控制系统的示意图；

图2是本实用新型的新型高效节能器的主视平面示意图；

图3是本实用新型的新型高效节能器的左视平面示意图；

图4是本实用新型的三维变结构高效传热管的结构示意图；

附图标记说明：1-新型高效节能器；2-烟囱；3-锅炉；4-循环水泵；5-补水箱；6-软水装置；7-控制模块；8-电磁阀；9-第三温度传感器；10-远程通讯接口；11-第四温度传感器；12-第五温度传感器；101-外壳；102-三维变结构高效传热管；103-连接支管；104-分水母管；105-集水母管；106-排污管；107-第一压力传感器；108-第一温度传感器；109-第二压力传感器；110-第二温度传感器；B-补水管；G-供水管；H-回水管；P-排水管；J-进水管；F.M—流量计。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本实用新型进一步详细说明。附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例：

请参照图1所示，一种锅炉高效节能控制系统，包括新型高效节能器1、烟囱2、锅炉3、循环水泵4、补水箱5、软水装置6、控制模块7、电磁阀8、第三温度传感器9、远程通讯接口10、第四温度传感器11和第五温度传感器12。锅炉3和主烟道井之间通过烟囱2连接，新型高效节能器1安装在烟囱2上。补水箱5通过供水管G和回水管H与新型高效节能器1连接，补水箱5还通过补水管B与锅炉3连接，软水装置6安装在补水箱5的进水管J上，用于降低水中的可溶性钙、镁化合物，防止新型高效节能器1和锅炉3内部结垢，补水箱5的排水管P连接外部废水池。第三温度传感器9、电磁阀8和循环水泵4安装在供水管G上，第四温度传感器11安装在回水管H上，第五温度传感器12安装在补水箱5中。

请参照图2至图3所示，新型高效节能器1包括外壳101，外壳101两端分别与烟囱2连接，在外壳101烟气进入侧设置有集水母管105、第一压力传感器107和第一温度传感器108，在外壳101烟气排出侧设置有分水母管104、第二压力传感器109和第二温度传感器110，在外壳101底部设有排污管106。分水母管104水平设置在外壳101右上方，集水母管105水平设置在外壳101左下方，两者平行设置，轴向垂直烟气流通方向。分水母管104上间隔设置有多根竖直向下的连接支管103，集水母管105上间隔设置有多根竖直向上的连接支管103，连接支管103的自由端封闭。分水母管104和集水母管105上的连接支管103一一对应，相对的两根连接支管103之间通过多根间隔设置的三维变结构高效传热管102连通，从而形成三维变结构高效传热管102矩阵，三维变结构高效传热管102的轴向与烟气流通方向平行。

分水母管104与供水管G连接，集水母管105与回水管H连接，补水箱5的水通过供水管G、分水母管104、右侧的连接支管103进入三维变结构高效传热管102的右侧，逆着烟气流通方向流入左侧的连接支管103、集水母管105，最后回水管H回到补水箱5中。锅炉烟气从三维变结构高效传热管102之间流过，循环水在三维变结构高效传热管102内流动，锅炉烟气和循环水在多通道流道中形成逆流流动，起到强化传热的作用，较之传统的汊流换热器，其换热效果更好，可大大提高热回收效率，同时降低节能器的压损。

请参照图4所示，三维变结构高效传热管102由椭圆管经螺旋扭曲而成，可通过自身的最大变径凸点相互接触形成自支撑结构，避免因风速过大所产生的震动和噪声。同时，由于三维变结构高效传热管102的特殊结构，易形成螺旋流和二次流，从而可有效降低积灰的风险。三维变结构高效传热管102采用防腐蚀材料制成，可实现烟气潜热回收，从而降低烟气中的相对湿度，起到消除冒白烟的作用。

工作时，燃料在锅炉3内燃烧后，产生的烟气在烟囱2内流动，经与新型高效节能器1内流动的循环水进行换热后，以30℃～50℃的低温排放到大气中。锅炉补水经软水装置6进入补水箱5，再经补水管B补入锅炉3内；软水箱5内的一部分锅炉补水经循环水泵4压入新型高效节能器1内，与锅炉烟气换热后，回到补水箱5内，从而提高补入锅炉3的补水温度，达到节能的目的。

控制模块7与第一压力传感器107、第一温度传感器108、第二压力传感器109、第二温度传感器110、循环水泵4、电磁阀8、第三温度传感器9、第四温度传感器11和第五温度传感器12通讯连接。控制模块7同时检测第一温度传感器108、第二温度传感器110、第三温度传感器9、第四温度传感器11和第五温度传感器12的温度，从而指导循环水泵4的启、停和变频调节，以及电磁阀8的开闭。控制模块7还可检测第一压力传感器107和第二压力传感器109压力，从而控制新型高效节能器1两端的压差，当压差超过设定值时，可提示需更换或清洗，以降低风阻。

控制模块7还设有远程通讯接口，可接入建筑物的楼宇自控系统中，作为楼宇自控系统中的一个子系统，集成在楼宇自控制系统设备中，可在楼宇监控室内实现远程实时监控，及时发现问题，减少人工误操作的可能性。

本实用新型的锅炉高效节能控制系统的控制方法如下：

通过第一压力传感器107和第二压力传感器109，实时监测新型高效节能器1烟气侧的压力损失，当压差高于设定值(比如：200Pa)时，控制模块7发出报警，提示新型高效节能器1需要清洗；

通过第一温度传感器108和第二温度传感器110，实时监测新型高效节能器1烟气侧的温度，当新型高效节能器1的烟气出口温度高于设定值(比如：50℃)时，调节循环水泵4的电机频率，维持烟气出口温度，防止冒白烟的事情发生；

通过第三温度传感器8、第四温度传感器11和第五温度传感器12，控制进入补水箱5的温度，当补水箱5内的水温高于第一设定值(比如：90℃)时，调节循环水泵4的电机频率，防止循环热水被气化；当水温继续上升到第二设定值(比如：95℃)时，停止循环水泵4，并关闭电磁阀8。

上述实施例只是为了说明本实用新型的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡是根据本实用新型内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种锅炉高效节能控制系统，其特征在于，包括设置在烟囱(2)上的新型高效节能器(1)，新型高效节能器(1)包括外壳(101)，外壳(101)两端分别与烟囱(2)连接，在外壳(101)烟气进入侧设置有集水母管(105)、第一压力传感器(107)和第一温度传感器(108)，在外壳(101)烟气排出侧设置有分水母管(104)、第二压力传感器(109)和第二温度传感器(110)，分水母管(104)和集水母管(105)上均间隔设置有多根连接支管(103)，分水母管(104)和集水母管(105)上相对的两根连接支管(103)之间通过多根间隔设置的三维变结构高效传热管(102)连通；

还包括循环水泵(4)、补水箱(5)、电磁阀(8)、第三温度传感器(9)、第四温度传感器(11)和第五温度传感器(12)，补水箱(5)通过供水管与分水母管(104)连通，集水母管(105)通过回水管与补水箱(5)连通，第三温度传感器(9)、电磁阀(8)和循环水泵(4)设置在供水管上，第四温度传感器(11)设置在回水管上，第五温度传感器(12)设置在补水箱(5)内，补水箱(5)还通过布水管与锅炉(3)连接；

还包括控制模块(7)，第一压力传感器(107)、第一温度传感器(108)、第二压力传感器(109)、第二温度传感器(110)、循环水泵(4)、电磁阀(8)、第三温度传感器(9)、第四温度传感器(11)和第五温度传感器(12)均与控制模块(7)通讯连接。

2.根据权利要求1所述的锅炉高效节能控制系统，其特征在于，所述三维变结构高效传热管(102)由椭圆管经螺旋扭曲而成。

3.根据权利要求2所述的锅炉高效节能控制系统，其特征在于，所述三维变结构高效传热管(102)采用防腐蚀材料制成。

4.根据权利要求1所述的锅炉高效节能控制系统，其特征在于，所述新型高效节能器(1)还包括设置在外壳(101)底部的排污管(106)。

5.根据权利要求1所述的锅炉高效节能控制系统，其特征在于，还包括设置在补水箱(5)进水管上的软水装置(6)。

6.根据权利要求1所述的锅炉高效节能控制系统，其特征在于，所述控制模块(7)还具有远程通讯接口(10)，可与楼宇自控系统远程连接。