CN218883948U - 锅炉故障预警系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了锅炉故障预警系统，涉及锅炉系统状态监控技术领域，包括PM2.5传感器、多项检测组件、监测组件，以及三通阀门；其中，监测组件包括一级预警模块和二级预警模块。根据本实用新型的锅炉故障预警系统，多项检测组件和PM2.5传感器配合工作能够检测空气预热器的各连接管道的温度、流量、排烟浓度等参数。便于工作人员快速定位系统异常区域进行维修，防止空气预热器受影响导致故障停机。且监测组件获取各参数并进行比对后能够预测锅炉系统的各部件工作状态，从而控制对应的一级预警模块或二级预警模块进行工作或调节三通阀门等部件实现系统的自调节。

Description

锅炉故障预警系统

技术领域

本实用新型涉及锅炉系统状态监控技术领域，特别涉及一种锅炉故障预警系统。

背景技术

当前，锅炉回转式空气预热器一般都配有停转报警系统、火灾报警系统等，能及时让运行人员发现空气预热器停转；但现有的停转报警系统、火灾报警系统等仅仅针对空气预热器已经发生严重故障或缺陷导致停转时发出报警，让运行人员及时处理防止事故扩大化。然而当回转式空气预热器运行过程若出现一些没有直接导致故障停转，但为必要非充分条件时，上述提到的报警系统则无法给出提前预判给运行检修人员，以防范空气预热器故障停转。例如当空气预热器因密封间隙过小或堵灰等缺陷导致卡涩时，严重时会引起转子转矩异常增大，驱动电机电流增大，但不会立刻导致空气预热器停转。若不及时采取措施，很可能会引起驱动电机联轴器长时间受力过大引起联轴器销子断裂等问题，进而引起空气预热器停转。

中国实用新型ZL 202120260119.8一种锅炉回转式空气预热器故障停转预警系统中公开的故障停转预警系统主要是通过监测空气预热器的工作状态来判断系统是否处于正常工作状态。对于整个锅炉系统的运转监测不够全面，导致空气预热器故障的原因可能并非由空气预热器本体造成。整体系统的局部区域参数异常(诸如燃烧炉和余热锅炉工作异常)也会间接或直接导致空气预热器发生故障。对此，预警系统需要时刻检测整体系统的工作状态和各区域运行状态才能够更加快速定位故障发生点，便于快速修复系统故障。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的“现有预警系统对于整个锅炉系统的运转监测不够全面，导致空气预热器故障的原因可能并非由空气预热器本体造成。整体系统的局部区域参数异常也会间接或直接导致空气预热器发生故障”的技术问题。为此，本实用新型提出一种锅炉故障预警系统，能够监测锅炉系统中空气预热器相邻各管道和工作设备的状态参数和空气预热器的实时参数。通过比对系统内相邻各管道和工作设备参数的变化实时判断空气预热器的工作状态，且能够根据管道异常参数做出预警。便于工作人员快速定位系统异常区域进行维修，防止空气预热器受影响导致故障停机，提升锅炉系统整体监测效率和系统预警精度。

根据本实用新型的一些实施例的锅炉故障预警系统，包括燃烧炉、余热锅炉、空气预热器和排烟烟囱，所述燃烧炉、余热锅炉、空气预热器和排烟烟囱依次连通；包括：

PM2.5传感器，设置于所述空气预热器和所述排烟烟囱的通道内，用于检测所述燃烧炉的燃烧终产物状态；

多项检测组件，设置于所述空气预热器的各连接管道内，所述多项检测组件用于获取所述空气预热器各通道进出口状态参数；

监测组件，所述多项检测组件与所述监测组件电连接，所述监测组件与一控制组件电连接，所述监测组件用于比对所述多项检测组件不同时间的状态数值从而监测所述空气预热器的工作状态；以及，

三通阀门，设置于所述空气预热器和所述燃烧炉的回流管道处，所述三通阀门用于切换所述空气预热器的热空气流向；

其中，所述监测组件包括一级预警模块和二级预警模块，所述一级预警模块和所述二级预警模块分别与所述控制组件电连接，所述一级预警模块用于反映所述空气预热器的工作状态水平，所述二级预警模块用于反映所述空气预热器的警告状态。

根据本实用新型的一些实施例，所述多项检测组件包括所述余热锅炉和所述空气预热器连通管道内的进气温度表和进气流量表，所述进气温度表用于获取所述空气预热器的初始进气温度，所述进气流量表用于获取所述空气预热器的初始进气流量；所述进气流量表和所述进气温度表分别与所述监测组件电连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述多项检测组件包括所述空气预热器和所述排烟烟囱连通管道内的排烟温度表，所述排烟温度表用于检测所述空气预热器终产物的温度；所述排烟温度表与所述监测组件电连接，用于计算所述空气预热器的工作效率，从而判断所述空气预热器的工作状态。

根据本实用新型的一些实施例，所述多项检测组件包括所述空气预热器排气端与所述三通阀门连接管道内的排气温度表，所述排气温度表与所述监测组件电连接；包括所述三通阀门与所述燃烧炉进气端连接管道内的空气温度表，所述空气温度表用于获取所述燃烧炉的进气温度。

根据本实用新型的一些实施例，所述空气预热器的回流口与所述三通阀门连通，所述控制组件与所述三通阀门电连接，用于控制所述三通阀门切换工作状态。

根据本实用新型的一些实施例，当所述进气温度表和所述进气流量数值低于指定值时，所述监测组件控制一级预警模块工作；当所述PM2.5传感器和所述排烟温度表的数值高于指定值时，所述监测组件控制所述二级预警模块工作。

根据本实用新型的一些实施例，所述余热锅炉的一侧设置有水泵和进水阀，所述水泵通过所述进水阀与所述余热锅炉连通，所述进水阀与所述控制组件电连接；当所述进气流量表的数值低于指定数值时，所述监测组件控制所述进水阀切换到开启状态。

根据本实用新型的一些实施例，当所述排气温度表数值低于指定值时，所述控制组件控制所述三通阀门切换工作状态，所述三通阀门连通所述空气预热器的排气管道和回流管道。

根据本实用新型的一些实施例，包括鼓风机，所述鼓风机与所述空气预热器连通，所述鼓风机用于往所述空气预热器内输送空气并利用余热对空气加热。

根据本实用新型的一些实施例，所述燃烧炉和所述余热锅炉的连接通道内设置有炉排温度表，所述炉排温度表与所述监测组件电连接，用于检测所述燃烧炉产物的温度并监测所述燃烧炉的工作状态。

根据本实用新型的一些实施例的锅炉故障预警系统，至少具有如下有益效果：所述多项检测组件和所述PM2.5传感器配合工作能够检测所述空气预热器的各连接管道的温度、流量、排烟浓度等参数。便于工作人员快速定位系统异常区域进行维修，防止空气预热器受影响导致故障停机。且所述监测组件获取各参数并进行比对后能够预测锅炉系统的各部件工作状态，从而控制对应的所述一级预警模块或所述二级预警模块进行工作或调节所述三通阀门等部件实现系统的自调节。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型实施例锅炉故障预警系统的示意图；

图2为本实用新型实施例锅炉故障预警系统的布置示意图。

附图标记：

燃烧炉110、余热锅炉120、进水阀121、水泵122、空气预热器130、鼓风机131、PM2.5传感器140、排烟烟囱150、

进气温度表210、进气流量表220、排烟温度表230、炉排温度表240、空气温度表250、排气温度表260、三通阀门310。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右、顶、底等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

下面参考图1-图2描述根据本实用新型实施例的锅炉故障预警系统。

如图1-图2所示，本实用新型的锅炉故障预警系统主要用于监测锅炉系统中的空气预热器130工作状况，并监测锅炉系统其余工作设备的部分参数。锅炉系统包括燃烧炉110、余热锅炉120、空气预热器130和排烟烟囱150。燃烧炉110、余热锅炉120、空气预热器130和排烟烟囱150依次连通，作为锅炉系统的后半段工作流程，燃烧炉110产生的高温进入余热锅炉120中产生高温蒸汽、烟雾等产物，再进入空气预热器130中，通过空气预热器130回收产物中的热量并作用在燃烧炉110中，从而减少锅炉系统的能量损耗，提升锅炉的节能效果，其中空气预热器130的工作状态决定了锅炉系统的能量回收效率和产物排出的能量损失。

本实用新型的锅炉故障预警系统包括PM2.5传感器140、多项检测组件、检测组件和三通阀门310。PM2.5传感器140设置在空气预热器130和排烟烟囱150的通道内，用于检测燃烧炉110的燃烧终产物状态从而判断锅炉系统是否正常工作。具体地，PM2.5传感器140与监测组件(在附图中未示出)电连接，当锅炉系统工作正常时，PM2.5传感器140的数值与系统预设值相当或小于系统预设值，当燃烧炉110工作异常时，PM2.5传感器140的数值高于系统预设值，此时监测组件做出预警。

多项检测组件主要设置在空气预热器130的各种连接管道内，用于获取空气预热器130各连通管道的进出口状态参数。且多项检测组件内的传感器均与监测组件电连接，能够实时监测空气预热器130的工作状况，当空气预热器130的工作效率降低时，监测组件还能够反馈信息到控制组件(在附图中未示出)中，由控制组件实时调控锅炉系统内相关部件进行调整。

而三通阀门310设置于空气预热器130和燃烧炉110的回流管道处，三通阀门310用于切换空气预热器130的热空气流向。当空气预热器130的工作效率降低时，控制组件能够控制三通阀门310切换工作状态，使空气预热器130排到燃烧炉110的空气回流到空气预热器130中进行多次余热吸收直到空气温度达到指定值。

监测组件与多项检测组件的各传感器或仪表电连接，并与控制组件电连接，监测组件用于比对多项检测组件不同时间的状态数值从而监测空气预热器130的工作状态。监测组件获取的信息保留在控制组件内并生成变化曲线，控制组件能够自动比对单位时间段内的曲线变化，从而预测空气预热器130的工作状态变化。其中，监测组件包括一级预警模块和二级预警模块，一级预警模块和二级预警模块分别与控制组件电连接，一级预警模块用于反映空气预热器130的工作状态水平，二级预警模块用于反映空气预热器130的警告状态。一级预警模块的工作状态灯和二级预警模块的工作状态灯颜色不同，工作人员通过观察预警模块的状态灯颜色便能够知悉当前锅炉系统是处于异常状态还是工作效率降低状态。从而让工作人员根据监测组件获取的数据分析结果到对应的管道区域或工作设备进行检查，排出潜在安全隐患，有效降低安全风险。

相对于现有的预警系统内对空气预热器130内部的工作状态进行检测，本实用新型的锅炉故障预警系统通过监测空气预热器130的周边管道温度和工作设备的状态来推算空气预热器130的工作状态，还能够实现空气预热器130的空气回流加热，提升空气预热器130的使用寿命。

在本实用新型的一些实施例中，如图1和图2所示，多项检测组件包括余热锅炉120和空气预热器130连通管道内的进气温度表210和进气流量表220，进气温度表210用于获取空气预热器130的初始进气温度，进气流量表220用于获取空气预热器130的初始进气流量。具体地，进气温度表210能够获取余热锅炉120排出口的产物温度，而进气流量表220能够获取排出口的排量信息。进气流量表220和进气温度表210分别与监测组件电连接。当控制组件监测到进气流量表220数值降低时，则表示余热锅炉120内的液体不足，控制组件控制相关机构对余热锅炉120内补充液体。当进气温度表210的数值低于预设值时，则表示余热锅炉120内的液体过多，控制组件控制相关机构减少或停止余热锅炉120内的液体补充。

在进一步实施例中，如图1和图2所示，余热锅炉120的一侧设置有水泵122和进水阀121，水泵122通过进水阀121与余热锅炉120连通，进水阀121与控制组件电连接。当进气流量表220的数值低于指定数值时，监测组件控制进水阀121切换到开启状态。控制组件根据进气流量表220和进气温度表210反馈的数值对进水阀121和水泵122进行调节，具体调节逻辑上文已描述，在本实施例中不再重复描述。

在进一步实施例中，如图1和图2所示，当进气温度表210和进气流量数值低于指定值时，监测组件控制一级预警模块工作。一级预警模块的预警等级低于二级预警模块，如果一级预警模块长时间工作而未消除，则表示控制组件对余热锅炉120的自动调节效果未达到预期效果，余热锅炉120未回到正常工作状态，此时工作人员需要到对应工作设备进行检修，预防锅炉系统故障。

当PM2.5传感器140和排烟温度表230的数值高于指定值时，监测组件控制二级预警模块工作。二级预警模块工作时表示锅炉系统局部出现较高优先级故障，PM2.5传感器140数值过高会影响锅炉系统的排放标准，需要工作人员优先处理。当进气流量表220数值过低时也会出发二级预警模块工作，代表余热锅炉120内部液体不足，存在进水阀121或水泵122损坏可能，需要紧急处理。

在本实用新型的一些实施例中，如图1和图2所示，多项检测组件包括空气预热器130和排烟烟囱150连通管道内的排烟温度表230，排烟温度表230用于检测空气预热器130终产物的温度；排烟温度表230与监测组件电连接，用于计算空气预热器130的工作效率，从而判断空气预热器130的工作状态。具体地，监测组件通过获取排烟温度表230的数值，控制组件计算处空气预热器130的热回收效率，从而判断空气预热器130是否出现故障。当排烟温度表230的数值低于设定值时，代表空气预热器130的工作效率已经低于阈值，此时二级预警模块工作，提升工作人员前往空气预热器130中进行检查。

在本实用新型的一些实施例中，如图1和图2所示，多项检测组件包括空气预热器130排气端与三通阀门310连接管道内的排气温度表260，排气温度表260与监测组件电连接。排气温度表260显示空气从空气预热器130处获取的热量后的温度数值，代表空气预热器130的有效工作效率。控制组件通过比对排烟温度表230和排气温度表260的数值能够判断空气预热器130的工作状态，当排烟温度表230偏低，排气温度表260的数值偏低时，则热量被空气预热器130内部消耗，代表空气预热器130内部堵塞或工作异常，此时二级预警模块工作，提醒工作人员检修。当排烟温度表230数值小，排气温度表260数值正常时，则代表空气预热器130工作效率在稳定范围内。

还包括三通阀门310与燃烧炉110进气端连接管道内的空气温度表250，空气温度表250用于获取燃烧炉110的进气温度。空气温度表250能够获取空气预热器130通往燃烧炉110处的空气温度，当空气温度表250的数值与排气温度表260的数值相差较大时，表明在空气运输过程中管道出现问题，需要工作人员进行检修。

在进一步实施例中，如图1和图2所示，空气预热器130的回流口与三通阀门310连通，控制组件与三通阀门310电连接，用于控制三通阀门310切换工作状态。空气预热器130排向燃烧炉110的空气能够通过三通阀门310改变空气的输送方向。

在进一步实施例中，如图1和图2所示，当排气温度表260数值低于指定值时，控制组件控制三通阀门310切换工作状态，三通阀门310连通空气预热器130的排气管道和回流管道。具体地，当排气温度表260的数值较低时，控制组件控制三通阀门310切换工作状态，使空气回流到空气预热器130中继续吸收热量，从而提高空气预热器130的工作效率。空气预热器130随工作时长增加，寿命降低，使得工作效率降低，通过三通阀门310实现空气循环吸热，提升空气预热器130的工作效率。

在本实用新型的一些实施例中，如图1和图2所示，包括鼓风机131，鼓风机131与空气预热器130连通，鼓风机131用于往空气预热器130内输送空气并利用余热对空气加热。促进低温空气在空气预热器130内吸收热量并回流到燃烧炉110中，提升空气预热器130的工作效率。

在本实用新型的一些实施例中，如图1和图2所示，燃烧炉110和余热锅炉120的连接通道内设置有炉排温度表240，炉排温度表240与监测组件电连接，用于检测燃烧炉110产物的温度并监测燃烧炉110的工作状态。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种锅炉故障预警系统，包括燃烧炉(110)、余热锅炉(120)、空气预热器(130)和排烟烟囱(150)，所述燃烧炉(110)、余热锅炉(120)、空气预热器(130)和排烟烟囱(150)依次连通；其特征在于，包括：

PM2.5传感器(140)，设置于所述空气预热器(130)和所述排烟烟囱(150)的通道内，用于检测所述燃烧炉(110)的燃烧终产物状态；

多项检测组件，设置于所述空气预热器(130)的各连接管道内，所述多项检测组件用于获取所述空气预热器(130)各通道进出口状态参数；

监测组件，所述多项检测组件与所述监测组件电连接，所述监测组件与一控制组件电连接，所述监测组件用于比对所述多项检测组件不同时间的状态数值从而监测所述空气预热器(130)的工作状态；以及，

三通阀门(310)，设置于所述空气预热器(130)和所述燃烧炉(110)的回流管道处，所述三通阀门(310)用于切换所述空气预热器(130)的热空气流向；

其中，所述监测组件包括一级预警模块和二级预警模块，所述一级预警模块和所述二级预警模块分别与所述控制组件电连接，所述一级预警模块用于反映所述空气预热器(130)的工作状态水平，所述二级预警模块用于反映所述空气预热器(130)的警告状态。

2.根据权利要求1所述的锅炉故障预警系统，其特征在于，所述多项检测组件包括所述余热锅炉(120)和所述空气预热器(130)连通管道内的进气温度表(210)和进气流量表(220)，所述进气温度表(210)用于获取所述空气预热器(130)的初始进气温度，所述进气流量表(220)用于获取所述空气预热器(130)的初始进气流量；

所述进气流量表(220)和所述进气温度表(210)分别与所述监测组件电连接。

3.根据权利要求2所述的锅炉故障预警系统，其特征在于，所述多项检测组件包括所述空气预热器(130)和所述排烟烟囱(150)连通管道内的排烟温度表(230)，所述排烟温度表(230)用于检测所述空气预热器(130)终产物的温度；所述排烟温度表(230)与所述监测组件电连接，用于计算所述空气预热器(130)的工作效率，从而判断所述空气预热器(130)的工作状态。

4.根据权利要求3所述的锅炉故障预警系统，其特征在于，所述多项检测组件包括所述空气预热器(130)排气端与所述三通阀门(310)连接管道内的排气温度表(260)，所述排气温度表(260)与所述监测组件电连接；

包括所述三通阀门(310)与所述燃烧炉(110)进气端连接管道内的空气温度表(250)，所述空气温度表(250)用于获取所述燃烧炉(110)的进气温度。

5.根据权利要求4所述的锅炉故障预警系统，其特征在于，所述空气预热器(130)的回流口与所述三通阀门(310)连通，所述控制组件与所述三通阀门(310)电连接，用于控制所述三通阀门(310)切换工作状态。

6.根据权利要求3至5任意一项所述的锅炉故障预警系统，其特征在于，当所述进气温度表(210)和所述进气流量数值低于指定值时，所述监测组件控制一级预警模块工作；

当所述PM2.5传感器(140)和所述排烟温度表(230)的数值高于指定值时，所述监测组件控制所述二级预警模块工作。

7.根据权利要求2至5任意一项所述的锅炉故障预警系统，其特征在于，所述余热锅炉(120)的一侧设置有水泵(122)和进水阀(121)，所述水泵(122)通过所述进水阀(121)与所述余热锅炉(120)连通，所述进水阀(121)与所述控制组件电连接；

当所述进气流量表(220)的数值低于指定数值时，所述监测组件控制所述进水阀(121)切换到开启状态。

8.根据权利要求4或5任意一项所述的锅炉故障预警系统，其特征在于，当所述排气温度表(260)数值低于指定值时，所述控制组件控制所述三通阀门(310)切换工作状态，所述三通阀门(310)连通所述空气预热器(130)的排气管道和回流管道。

9.根据权利要求1至5任意一项所述的锅炉故障预警系统，其特征在于，包括鼓风机(131)，所述鼓风机(131)与所述空气预热器(130)连通，所述鼓风机(131)用于往所述空气预热器(130)内输送空气并利用余热对空气加热。

10.根据权利要求1至5任意一项所述的锅炉故障预警系统，其特征在于，所述燃烧炉(110)和所述余热锅炉(120)的连接通道内设置有炉排温度表(240)，所述炉排温度表(240)与所述监测组件电连接，用于检测所述燃烧炉(110)产物的温度并监测所述燃烧炉(110)的工作状态。

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