專(zhuān)利名稱(chēng)：智能化煤計(jì)量系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于供熱領(lǐng)域，特別是涉及到一種為鍋爐上煤時(shí)使用的智能化煤計(jì)量系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前我國(guó)中小型燃煤鍋爐(含供熱鍋爐)約50多萬(wàn)臺(tái)，每年排放煙塵約200多萬(wàn)噸，SO2約700萬(wàn)噸，CO2約近10億噸，就天津市供熱行業(yè)而言，目前天津市區(qū)域供熱燃煤鍋爐房共有400座，全市供熱面積2. 2億平方米，耗煤量達(dá)500多萬(wàn)噸，占全市耗煤量的十分之一。經(jīng)過(guò)對(duì)天津市重點(diǎn)耗能大，污染嚴(yán)重的157座鍋爐房，進(jìn)行調(diào)研、技術(shù)診斷、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行評(píng)價(jià)、計(jì)量檢測(cè)，對(duì)存在影響技術(shù)節(jié)能和管理節(jié)能問(wèn)題，組織各方面專(zhuān)家、院校及節(jié)能設(shè)備生產(chǎn)單位聯(lián)合攻關(guān)。其中共采集2700多組數(shù)據(jù)，通過(guò)分析可以看出，燃煤鍋爐目前主要存在以下幾點(diǎn)問(wèn)題1)平均容量小，運(yùn)行負(fù)荷低；2)煤質(zhì)差且煤種多變(由于煤種變化大，而層燃爐對(duì)煤種適應(yīng)性較差，當(dāng)燃煤發(fā)生變化時(shí)，不能采取針對(duì)性的應(yīng)急措施，這樣降低了鍋爐的熱效率，也增加了鍋爐的污染物排放)；3)鍋爐設(shè)備本身存在較多不足，中小型燃煤鍋爐生產(chǎn)廠家多，型號(hào)復(fù)雜，生產(chǎn)年代不同，因此沒(méi)有統(tǒng)一的技術(shù)，必須開(kāi)展設(shè)備和系統(tǒng)的診斷，制定優(yōu)化方案，并進(jìn)行針對(duì)性改造；4)鍋爐運(yùn)行檢測(cè)儀表不全，上煤量沒(méi)有稱(chēng)重系統(tǒng)準(zhǔn)確計(jì)量，運(yùn)行人員難以對(duì)運(yùn)行狀況隨時(shí)作出判斷加以調(diào)整。因此采用自動(dòng)監(jiān)測(cè)、精確控制等自動(dòng)化技術(shù)，并根據(jù)煤質(zhì)優(yōu)化控制煤水比和上煤量，強(qiáng)化燃燒以解決鍋爐燃燒效率低、排放量大，輔機(jī)不配套等問(wèn)題至關(guān)重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是設(shè)計(jì)一種智能化煤計(jì)量系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)瞬時(shí)上煤量和累計(jì)上煤量的精確計(jì)量，實(shí)現(xiàn)加水量與上煤量的合理配比和自動(dòng)化控制，引入鍋爐參數(shù)，實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種智能化煤計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于包括煤計(jì)量裝置、加水加劑裝置、噴淋混合裝置和監(jiān)測(cè)控制裝置；所述監(jiān)測(cè)控制裝置連接煤計(jì)量裝置和加水加劑裝置，所述加水加劑裝置連接噴淋混合裝置。其中，煤計(jì)量裝置包括輸煤皮帶、皮帶秤、限位開(kāi)關(guān)，所述皮帶秤安裝在輸煤皮帶的支架上，所述輸煤皮帶設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器，所述限位開(kāi)關(guān)設(shè)置在鍋爐煤倉(cāng)的卸料擋板上；所述皮帶秤和轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器通過(guò)信號(hào)線連接皮帶秤儀表，將皮帶秤稱(chēng)重信號(hào)和皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)傳送給皮帶秤儀表，皮帶秤儀表通過(guò)以太網(wǎng)將信號(hào)發(fā)給監(jiān)測(cè)控制裝置；限位開(kāi)關(guān)通過(guò)信號(hào)線連接信號(hào)箱，信號(hào)箱連接監(jiān)測(cè)控制裝置，將鍋爐煤倉(cāng)的卸料擋板的開(kāi)關(guān)信號(hào)發(fā)送到監(jiān)測(cè)控制裝置。
其中，加水加劑裝置包括水箱、輸送泵、輔助設(shè)備箱、計(jì)量泵、液位計(jì)、流量計(jì)、混合器；所述水箱連接輸送泵，所述輸送泵通過(guò)加水流量計(jì)連接混合器；所述輔助設(shè)備箱連接計(jì)量泵，所述計(jì)量泵通過(guò)加劑流量計(jì)連接混合器，將輔助劑送入混合器，與水混合成合理配比的混合液；所述水箱和所述輔助設(shè)備箱內(nèi)都設(shè)有液位計(jì)，液位計(jì)連接監(jiān)測(cè)控制裝置，將液位信號(hào)發(fā)送給監(jiān)測(cè)控制裝置；所述加水流量計(jì)和加劑流量計(jì)都連接監(jiān)測(cè)控制裝置，發(fā)送流量信號(hào)；所述輸送泵和計(jì)量泵通過(guò)信號(hào)線連接監(jiān)測(cè)控制裝置，用以接收監(jiān)測(cè)控制裝置發(fā)來(lái)的啟停、調(diào)頻信號(hào)。其中，噴淋混合裝置包括手動(dòng)球閥、霧化噴嘴，所述手動(dòng)球閥通過(guò)管道分別連接霧化噴嘴和加水加劑裝置中的混合器，用來(lái)控制混合液的流動(dòng)；霧化噴嘴將混合液經(jīng)霧化后，噴淋在皮帶的煤層上。
其中，所述監(jiān)測(cè)控制裝置包括控制臺(tái)、在線控制軟件系統(tǒng)、在線監(jiān)測(cè)軟件系統(tǒng)，所述控制臺(tái)設(shè)有PLC控制器，所述在線控制軟件系統(tǒng)和在線監(jiān)測(cè)軟件系統(tǒng)安裝在控制臺(tái)上；所述控制臺(tái)采集皮帶秤稱(chēng)重信號(hào)、限位開(kāi)關(guān)信號(hào)、液位信號(hào)、流量信號(hào)，提供給在線控制軟件系統(tǒng)，在線控制軟件系統(tǒng)根據(jù)輸入的煤質(zhì)化驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算合理的煤水煤劑比值并發(fā)出控制信號(hào)控制輸出泵加水、計(jì)量泵加劑；所述控制臺(tái)還連接鍋爐內(nèi)的傳感器，采集鍋爐的供水溫度、回水溫度、供水流量，提供給在線監(jiān)測(cè)軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，并可以根據(jù)計(jì)算及時(shí)計(jì)算出鍋爐熱效率。本發(fā)明的有益效果在于(I)可實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)上煤量和累計(jì)上煤量的精確計(jì)量，并還可實(shí)現(xiàn)對(duì)每臺(tái)鍋爐用煤量的累計(jì)計(jì)量，同時(shí)采集、記錄鍋爐運(yùn)行產(chǎn)熱量和反映燃料燃燒情況的信號(hào)，通過(guò)數(shù)據(jù)分析，考核鍋爐的運(yùn)行情況，為鍋爐的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供參考。(2)本發(fā)明采用的煤計(jì)量裝置和噴淋混合設(shè)備及自動(dòng)化控制、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可根據(jù)實(shí)時(shí)上煤量、加水量，實(shí)現(xiàn)燃煤加水量的合理科學(xué)添加。均勻噴淋于煤層上，強(qiáng)制混合攪拌，使燃煤在煤倉(cāng)中實(shí)現(xiàn)燜水，促使水劑滲透煤的內(nèi)部，一般8 12小時(shí)(視煤倉(cāng)容量及天上煤次數(shù))。以強(qiáng)化燃燒，提高鍋爐效率，達(dá)到節(jié)能減排效果。(3)本發(fā)明可以在解決現(xiàn)有問(wèn)題的前提下，進(jìn)行大量試驗(yàn)，應(yīng)用可編程控制器(PLC)為核心的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，將多項(xiàng)計(jì)量過(guò)程簡(jiǎn)化，并可實(shí)現(xiàn)處理過(guò)程的監(jiān)控、預(yù)警及數(shù)據(jù)采集、記錄等功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同煤質(zhì)(發(fā)熱量、含硫量)加水量的最經(jīng)濟(jì)配比及自動(dòng)化控制。(4)使用本發(fā)明，供熱系統(tǒng)中每臺(tái)鍋爐的供回水溫度、流量、總供熱量、總用煤量、煤炭總輸入熱量都可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，并可以根據(jù)計(jì)算及時(shí)計(jì)算出鍋爐熱效率，可以此作為運(yùn)行人員及時(shí)調(diào)整燃燒方式，使鍋爐在更高的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)下運(yùn)行的參考。


圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的工藝流程圖。其中I、輸煤皮帶。2、皮帶秤。3、限位開(kāi)關(guān)。4、轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器。5、皮帶秤儀表。6、信號(hào)箱。7、鍋爐煤倉(cāng)。8、水箱。9、輸送泵。10、輔助設(shè)備箱。
11、計(jì)量泵。12、液位計(jì)。13、混合器。14、加水流量計(jì)。15、加劑流量計(jì)。16、手動(dòng)球閥。17、控制臺(tái)。18、霧化噴嘴。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明分為煤計(jì)量裝置、加水加劑裝置、噴淋混合裝置和監(jiān)測(cè)控制裝置；如圖I所示，煤計(jì)量裝置包括輸煤皮帶I、皮帶秤2、限位開(kāi)關(guān)3，所述皮帶秤2安裝在輸煤皮帶I的支架上，所述輸煤皮帶I設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器4，所述限位開(kāi)關(guān)3設(shè)置在鍋爐煤倉(cāng)7的卸料擋板上；所述皮帶秤2和轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器4通過(guò)信號(hào)線連接皮帶秤儀表5，將皮帶秤稱(chēng)重信號(hào)和皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)傳送給皮帶秤儀表5，皮帶秤儀表5通過(guò)以太網(wǎng)將信號(hào)發(fā)給監(jiān)測(cè)控制裝置；限位開(kāi)關(guān)3通過(guò)信號(hào)線連接信號(hào)箱6，信號(hào)箱6連接監(jiān)測(cè)控制裝置，將鍋爐煤倉(cāng)7的卸料擋板的開(kāi)關(guān)信號(hào)發(fā)送到監(jiān)測(cè)控制裝置。上煤量的計(jì)算方法如下首先確定皮帶秤2的安裝位置，進(jìn)而確定其與不同鍋爐間的間距Y。Y +V (皮帶速度)=tt即為分爐計(jì)量的延遲時(shí)間，不同鍋爐設(shè)置不同的tl、t2、t3…當(dāng)煤輸送至皮帶秤2處，皮帶秤2由非零的瞬時(shí)上煤量時(shí)，開(kāi)始計(jì)量。若此時(shí)1#爐的卸料擋板關(guān)閉，限位開(kāi)關(guān)3反饋關(guān)閉信號(hào)，開(kāi)始1#爐的上煤量累積計(jì)量；當(dāng)1#爐的卸料擋板打開(kāi)，限位開(kāi)關(guān)3反饋打開(kāi)信號(hào)，結(jié)束1#爐的上煤量累積計(jì)量，經(jīng)程序運(yùn)算，減去延遲時(shí)間tl內(nèi)的累計(jì)上煤量，則此段時(shí)間1#爐的累計(jì)上煤量Μ1=ΜΓ- [Γ1⑦*。此修正量需加至下一臺(tái)需上煤的爐子累積量上?？紤]現(xiàn)場(chǎng)操作會(huì)出現(xiàn)兩臺(tái)或多臺(tái)爐卸料擋板同時(shí)關(guān)閉的情況，分爐計(jì)量控制設(shè)置了位置優(yōu)先權(quán)，即以輸煤皮帶I最前端卸料擋板限位開(kāi)關(guān)信號(hào)為優(yōu)先。如圖I所示，加水加劑裝置包括水箱8、輸送泵9、輔助設(shè)備箱10、計(jì)量泵11、液位計(jì)12、流量計(jì)、混合器13 ;所述水箱8連接輸送泵9，所述輸送泵9通過(guò)加水流量計(jì)14連接混合器13 ;所述輔助設(shè)備箱10連接計(jì)量泵11，所述計(jì)量泵11通過(guò)加劑流量計(jì)15連接混合器13，將輔助劑送入混合器13，與水混合成合理配比的混合液；所述水箱8和所述輔助設(shè)備箱10內(nèi)都設(shè)有液位計(jì)12，液位計(jì)12連接監(jiān)測(cè)控制裝置，將液位信號(hào)發(fā)送給監(jiān)測(cè)控制裝置；所述加水流量計(jì)14和加劑流量計(jì)15都連接監(jiān)測(cè)控制裝置，發(fā)送流量信號(hào)；所述輸送泵9和計(jì)量泵11通過(guò)信號(hào)線連接監(jiān)測(cè)控制裝置，用以接收監(jiān)測(cè)控制裝置發(fā)來(lái)的啟停、調(diào)頻信號(hào)。噴淋混合裝置包括手動(dòng)球閥16、霧化噴嘴18，所述手動(dòng)球閥16通過(guò)管道分別連接霧化噴嘴18和加水加劑裝置中的混合器13，用來(lái)控制混合液的流動(dòng)；霧化噴嘴18將混合液經(jīng)霧化后，噴淋在輸煤皮帶I的煤層上。所述監(jiān)測(cè)控制裝置包括控制臺(tái)17、在線控制軟件系統(tǒng)、在線監(jiān)測(cè)軟件系統(tǒng)，所述控制臺(tái)17設(shè)有PLC控制器，所述在線控制軟件系統(tǒng)和在線監(jiān)測(cè)軟件系統(tǒng)安裝在控制臺(tái)17上；如圖2所示，所述控制臺(tái)17采集皮帶秤稱(chēng)重信號(hào)、限位開(kāi)關(guān)信號(hào)、液位信號(hào)、流量信號(hào)，提供給在線控制軟件系統(tǒng)，在線控制軟件系統(tǒng)根據(jù)輸入的煤質(zhì)化驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算合理的煤水煤劑比值并發(fā)出控制信號(hào)控制輸出泵9加水、計(jì)量泵11加劑；如圖2所示，所述控制臺(tái)17還連接鍋爐內(nèi)的傳感器，采集鍋爐的供水溫度、回水溫度、供水流量，提供給在線監(jiān)測(cè)軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，并可以根據(jù)計(jì)算及時(shí)計(jì)算出鍋爐熱效率。 以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明的技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種智能化煤計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于包括煤計(jì)量裝置、加水加劑裝置、噴淋混合裝置和監(jiān)測(cè)控制裝置；所述監(jiān)測(cè)控制裝置連接煤計(jì)量裝置和加水加劑裝置，所述加水加劑裝置連接噴淋混合裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種智能化煤計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于所述煤計(jì)量裝置包括輸煤皮帶、皮帶秤、限位開(kāi)關(guān)，所述皮帶秤安裝在輸煤皮帶的支架上，所述輸煤皮帶設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器，所述限位開(kāi)關(guān)設(shè)置在鍋爐煤倉(cāng)的卸料擋板上；所述皮帶秤和轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器通過(guò)信號(hào)線連接皮帶秤儀表，將皮帶秤稱(chēng)重信號(hào)和皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)傳送給皮帶秤儀表，皮帶秤儀表通過(guò)以太網(wǎng)將信號(hào)發(fā)給監(jiān)測(cè)控制裝置；限位開(kāi)關(guān)通過(guò)信號(hào)線連接信號(hào)箱，信號(hào)箱連接監(jiān)測(cè)控制裝置，將鍋爐煤倉(cāng)的卸料擋板的開(kāi)關(guān)信號(hào)發(fā)送到監(jiān)測(cè)控制裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種智能化煤計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于所述加水加劑裝置包括水箱、輸送泵、輔助設(shè)備箱、計(jì)量泵、液位計(jì)、流量計(jì)、混合器；所述水箱連接輸送泵，所述輸送泵通過(guò)加水流量計(jì)連接混合器；所述輔助設(shè)備箱連接計(jì)量泵，所述計(jì)量泵通過(guò)加劑流量計(jì)連接混合器，將輔助劑送入混合器，與水混合成合理配比的混合液；所述水箱和所述輔助設(shè)備箱內(nèi)都設(shè)有液位計(jì)，液位計(jì)連接監(jiān)測(cè)控制裝置，將液位信號(hào)發(fā)送給監(jiān)測(cè)控制裝置；所述加水流量計(jì)和加劑流量計(jì)都連接監(jiān)測(cè)控制裝置，發(fā)送流量信號(hào)；所述輸送泵和計(jì)量泵通過(guò)信號(hào)線連接監(jiān)測(cè)控制裝置，用以接收監(jiān)測(cè)控制裝置發(fā)來(lái)的啟停、調(diào)頻信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種智能化煤計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于所述噴淋混合裝置包括手動(dòng)球閥、霧化噴嘴，所述手動(dòng)球閥通過(guò)管道分別連接霧化噴嘴和加水加劑裝置中的混合器，用來(lái)控制混合液的流動(dòng)；霧化噴嘴將混合液經(jīng)霧化后，噴淋在皮帶的煤層上。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種智能化煤計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于所述監(jiān)測(cè)控制裝置包括控制臺(tái)、在線控制軟件系統(tǒng)、在線監(jiān)測(cè)軟件系統(tǒng)，所述控制臺(tái)設(shè)有PLC控制器，所述在線控制軟件系統(tǒng)和在線監(jiān)測(cè)軟件系統(tǒng)安裝在控制臺(tái)上；所述控制臺(tái)采集皮帶秤稱(chēng)重信號(hào)、限位開(kāi)關(guān)信號(hào)、液位信號(hào)、流量信號(hào)，提供給在線控制軟件系統(tǒng)，在線控制軟件系統(tǒng)根據(jù)輸入的煤質(zhì)化驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算合理的煤水煤劑比值并發(fā)出控制信號(hào)控制輸出泵加水、計(jì)量泵加劑；所述控制臺(tái)還連接鍋爐內(nèi)的傳感器，采集鍋爐的供水溫度、回水溫度、供水流量，提供給在線監(jiān)測(cè)軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，并可以根據(jù)計(jì)算及時(shí)計(jì)算出鍋爐熱效率。
全文摘要
本發(fā)明提出一種智能化煤計(jì)量系統(tǒng)，包括煤計(jì)量裝置、加水加劑裝置、噴淋混合裝置和監(jiān)測(cè)控制裝置；其中監(jiān)測(cè)控制裝置連接煤計(jì)量裝置和加水加劑裝置，加水加劑裝置連接噴淋混合裝置，煤計(jì)量裝置包括輸煤皮帶、皮帶秤、限位開(kāi)關(guān)，加水加劑裝置包括水箱、輸送泵、輔助設(shè)備箱、計(jì)量泵、液位計(jì)、流量計(jì)、混合器。使用本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)瞬時(shí)上煤量和累計(jì)上煤量的精確計(jì)量，實(shí)現(xiàn)加水量與上煤量的合理配比和自動(dòng)化控制，引入鍋爐參數(shù)，實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)。
文檔編號(hào)G01G11/00GK102620312SQ201210113830
公開(kāi)日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月18日
發(fā)明者于佳, 崔春田, 沈雅琴, 趙連海 申請(qǐng)人:天津力源永春科技發(fā)展有限公司