CN208621585U - 一种烟道废气连续数据分析系统 - Google Patents
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Abstract
一种烟道废气连续数据分析系统，包括烟气分析系统、串口服务器和工控上位机；所述烟气分析系统包括PLC分析控制柜，以及设置在PLC分析控制柜内的PLC主控制器、烟气分析仪、气体分析仪和氮氧化物转换器；PLC主控制器的CPU具有RS485通讯功能，用于连接工控上位机；所述工控上位机和串口服务器均安装在远程控制室内，PLC主控制器的RS485端子通过带屏蔽的电缆与串口服务器连接，串口服务器再通过TCP网线和工控上位机连接。提供一种经济，环保，安全的智能化环保技术领域，具体地说是一种新型的智能化烟道废气连续数据分析系统。
Description
技术领域
本实用新型涉及创造经济，环保，简洁，安全的智能化环保的技术领域，具体地说是一种新型的烟道废气连续数据分析系统。
背景技术
目前我国燃煤锅炉年耗煤量达到7亿多吨，其产生的颗粒物排放约占全国总排放的32%，SO2排放约占全国的26%，氮氧化物排放约占全国的15%。工业锅炉和炉窑的管理不规范，烟气处理设备不全或者落后，大气污染物排放水平高，对环境产生了严重的不良影响。
随着国家环保部门对废气排放物的排放要求，针对电厂锅炉或同类工况连续排放烟气中气态物质、粉尘、流速、压力等参数进行连续检测的多功能系统，为环保部门达到烟气排放物的量化进行有效控制。因此，采取一切可行的方案以降低对大气环境有害物质的排放，成为迫在眉睫的大事。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种经济，环保，安全的智能化环保技术领域，具体地说是一种新型的智能化烟道废气连续数据分析系统。
本实用新型的目的是通过以下技术方案解决的：
一种烟道废气连续数据分析系统，包括烟气分析系统、串口服务器和工控上位机；所述烟气分析系统包括PLC分析控制柜，以及设置在PLC分析控制柜内的PLC主控制器、烟气分析仪、气体分析仪和氮氧化物转换器；PLC主控制器的CPU具有RS485通讯功能，用于连接工控上位机；所述工控上位机和串口服务器均安装在远程控制室内， PLC主控制器的RS485端子通过带屏蔽的电缆与串口服务器连接，串口服务器再通过TCP网线和工控上位机连接。
所述的PLC主控制器的CPU具有RS485通讯功能，通过串口服务器可以将RS485串口转为TCP网口模式，然后通过TCP网络直接和工控上位机通讯直接，方便快捷，操作简单维护方便；烟气分析仪、气体分析仪和氮氧化物转换器能实时监控CO、NO、SO2和O2含量以及O2,CO, NO,NO2, NOx, SO2, 等烟气参数，还可以测量烟气温度和烟气压力、差压、流速等，并将污染源中的总氮氧化物 NOx转化为一氧化氮 NO。
具体的，所述烟气分析仪、气体分析仪还包括一个以上的CO/H2传感器、一个以上的O2传感器、一个以上的NO2传感器、一个以上的SO2传感器；各个传感器的信号输出端均连接PLC主控制器的信号输入端；传感器均匀设置在待检测的烟道内，传感器的输出信号以4-20ma信号类型进入PLC 主控制器。气体分析仪，烟气分析仪通过各种传感器采集烟道或者锅炉烟道排出口的气体和固体颗粒物，并进行分析和处理，然后将分析得到的烟气中的SO2、NOx、CO、O2等以4-20ma信号类型进入PLC 主控制器通过PLC的处理转换计算显示SO2、NOx、CO、O2、粉尘等的含量，为环保部门达到烟气排放物的量化进行有效控制。
具体的，所述的氮氧化物转换器包括转化炉和温度控制器，转化炉包括炉体、炉体内设置PT-100加热器、电阻和转化剂，PT-100 加热电阻用于检测炉内温度，由温度控制器PID 控制方式控制加热器的通、断电，以达到炉体恒温，其工作温度控制在 280℃～320℃。
本实用新型优点是：本实用新型的烟道废气连续数据分析系统以气体分析仪，烟气分析仪，氮氧化物转换器对锅炉或者工业烟道废气的烟气成分（SO2、NOx、CO、O2等）进行连续测量，然后转换为4-20mA信号送入PLC主控制器计算和转换通过上位机工控上位机组态软件上显示。通过建立各数据含量和数据库的连接，将数据添加到数据库的表内。通过数据库的SQL触发器脚本触发数据库中的表内记录的添加。最终在上位机上实现水晶报表的生成和查询，打印。日报表,月报表,年报表等统计结果与环保局统计结果一致。为环保部门达到烟气排放物的量化进行有效控。
附图说明
附图1为本实用新型网络构造示意图。
其中：2—PLC主控制器；3—烟气分析仪；4—气体分析仪；5—氮氧化物转换器； 6-工控上位机上位机；7—串口服务器。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步的说明。
如图1所示：一种烟道废气连续数据分析系统，包括烟气分析系统、串口服务器7和工控上位机6。
所述烟气分析系统包括PLC分析控制柜1，以及设置在PLC分析控制柜1内的PLC主控制器2、烟气分析仪3、气体分析仪4和氮氧化物转换器5；PLC主控制器2的CPU具有RS485通讯功能，用于连接工控上位机6；所述工控上位机6和串口服务器7均安装在远程控制室内，PLC主控制器2的RS485端子通过带屏蔽的电缆与串口服务器7连接，串口服务器7再通过TCP网线和工控上位机6连接。
所述烟气分析仪3、气体分析仪4还包括一个以上的CO/H2传感器、一个以上的O2传感器、一个以上的NO2传感器、一个以上的SO2传感器；各个传感器的信号输出端均连接PLC主控制器2的信号输入端；传感器均匀设置在待检测的烟道内，传感器的输出信号以4-20ma信号类型进入PLC 主控制器2。
氮氧化物转换器5包括转化炉和温度控制器，转化炉包括炉体、炉体内设置PT-100加热器、电阻和转化剂，PT-100 加热电阻用于检测炉内温度，由温度控制器 PID 控制方式控制加热器的通、断电，以达到炉体恒温。
工控上位机上位组态的功能包含数据显示、各种数据的折算计算、数据的汇总统计、最终以环保要求的报表模版水晶报表形式查询和打印，方便企业日常数据汇总管理和环保对企业的监管和管理。
烟气分析仪3是利用电化学传感器连续分析测量烟气含量的设备，主要用于小型燃油、燃气锅炉污染排放或污染源附近的环境监测手持使用，可分析检测O2,CO,CO2,NO,NO2, NOx ,SO2，CXHY ，烟尘，排烟温度，烟道压力，燃烧效率及过剩空气系数等烟气参数，还可以测量烟气温度和烟气压力、差压、流速等。烟气分析仪3配备了大功率帕尔帖气体冷却器和排水蠕动气泵，以及电子检测。冷凝水一旦达到排水上限，自动开启蠕动泵，排放冷凝水，非常适合潮湿的烟气监测分析。同时仪器配备三级过滤及颗粒物搜集装置，有效过滤烟尘颗粒。
气体分析仪4分析仪可应用于烟气排放监测系统以及过程与安全监测的CO、NO、SO2和O2含量。
氮氧化物转换器5是基于空气中的 NO 二氧化氮，在 NO2 →NO 转化炉中，炉温控制在 280℃～320 ℃，在炉中转化剂的作用下（还原作用）将二氧化氮 NO2 还原成一氧化氮 NO。将烟囱或烟道及其他污染源中的 NO 2转化成NO。将总氮氧化物 NOx（NO+ NO2）中的NO2 转化成 NO 进行测量，测量出二氧化氮 NO2 或总氮氧化物 NOx 的浓度。NO2 →NO 转化炉由转化炉和温度控制器所组成。NO2→NO 转化炉内装有炉体，炉体内装有 加热器、电阻和转化剂，PT-100 热电阻检测炉内温度，由温度控制器 PID 控制方式控制加热器的通、断电，以达到炉体恒温，其温度控制在 280℃～320℃之间，出厂设在 298℃，可以根据 NO2的浓度大小和流量大小适当调整，在浓度高、流量大时， 炉温可调高一些；在炉温低、流量小时，炉温可调低一些， 温度不超过 320℃ 为宜。烟气分析仪3,气体分析仪4, 氮氧化物转换器5装在PLC分析控制柜1内，但其测量烟气的传感器安装在烟道排气出口，当烟道废气排除时，这些传感器测量烟气里烟气成分（SO2、NOx、CO、O2等）进行连续测量，将测量的信号送到PLC分析控制柜1内的烟气分析仪3,气体分析仪4, 氮氧化物转换器5中进行处理显示。烟气分析仪3,气体分析仪4, 氮氧化物转换器5和PLC主控制器2模块的输入端连接。烟气分析仪3,气体分析仪4、氮氧化物转换器5将测量的数值转换为仪表信号(4-20ma)进入PLC主控制器2模块的输入端，进过PLC主控制器2处理和转换最后在工控上位机上位上显示。
PLC主控制器2的CPU具有RS485通讯功能，没有TCP网口。串口服务器7的一端连接PLC主控制器2的CPU具有RS485端子，另外一端通过网络直接连接工控上位机6。这样通过串口服务器7直接将RS485硬点转为方便通讯的TCP网口通讯，方便外接设备通讯。
烟气里烟气成分（SO2、NOx、CO、O2、粉尘等）相关的SO2的折算，NOx折算，粉尘的折算等复杂计算我们是放在上位机软件上通过算法计算后得出数据然后再显示出来。对于测量的数据的汇总处理，我们这利用了微软数据库的知识。首先我们将所需要的数据通过变量建立和数据库里的表的连接，这样可以保证我们的数据存储的安全和稳定。数据以分钟时间添加记录形成分钟记录表，利用数据库表的SQL触发器脚本程序，在分钟记录表里有触发器脚本，当分钟记录完成后触发器脚本触发对分钟数据汇总然后将数据添加到小时表的记录里。当小时记录完成后，小时表里的触发器脚本对小时数据汇总然后将数据添加到月表记录中。当月记录完成后，月表里的触发器脚本对月数据汇总然后将数据添加到年表记录中。通过这样的数据计算汇总存储，保证了数据的准确性，安全性。记录的数据会存储在数据库中的表里，方便管理维护数据，提高了数据的稳定性。本系统数据数据分析系统最后以水晶报表为模版，生成分钟数据报表，日报表，月报表和年报表。操作简单明了，数据准确稳定安全。方便生产厂家对数据的监控和统计管理，同时也为环保监管和数据分析提供了可靠的数据保证。
Claims (3)
1.一种烟道废气连续数据分析系统，其特征是：包括烟气分析系统、串口服务器和工控上位机；
所述烟气分析系统包括PLC分析控制柜，以及设置在PLC分析控制柜内的PLC主控制器、烟气分析仪、气体分析仪和氮氧化物转换器；PLC主控制器的CPU具有RS485通讯功能，用于连接工控上位机；
所述工控上位机和串口服务器均安装在远程控制室内， PLC主控制器的RS485端子通过带屏蔽的电缆与串口服务器连接，串口服务器再通过TCP网线和工控上位机连接。
2.根据权利要求1所述的烟道废气连续数据分析系统，其特征在于：所述烟气分析仪、气体分析仪还包括一个以上的CO/H2传感器、一个以上的O2传感器、一个以上的NO2传感器、一个以上的SO2传感器；各个传感器的信号输出端均连接PLC主控制器的信号输入端；传感器均匀设置在待检测的烟道内，传感器的输出信号以4-20ma信号类型进入PLC 主控制器。
3.根据权利要求1所述的烟道废气连续数据分析系统，其特征在于：所述的氮氧化物转换器包括转化炉和温度控制器，转化炉包括炉体、炉体内设置PT-100加热器、电阻和转化剂，PT-100 加热电阻用于检测炉内温度，由温度控制器 PID 控制方式控制加热器的通、断电，以达到炉体恒温，其工作温度控制在 280℃～320℃。
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