专利名称：智能化煤计量系统的制作方法
技术领域：
本发明属于供热领域，特别是涉及到一种为锅炉上煤时使用的智能化煤计量系统。
背景技术：
目前我国中小型燃煤锅炉(含供热锅炉)约50多万台，每年排放烟尘约200多万吨，SO2约700万吨，CO2约近10亿吨，就天津市供热行业而言，目前天津市区域供热燃煤锅炉房共有400座，全市供热面积2. 2亿平方米，耗煤量达500多万吨，占全市耗煤量的十分之一。经过对天津市重点耗能大，污染严重的157座锅炉房，进行调研、技术诊断、经济运行评价、计量检测，对存在影响技术节能和管理节能问题，组织各方面专家、院校及节能设备生产单位联合攻关。其中共采集2700多组数据，通过分析可以看出，燃煤锅炉目前主要存在以下几点问题1)平均容量�。诵懈汉傻停�2)煤质差且煤种多变(由于煤种变化大，而层燃炉对煤种适应性较差，当燃煤发生变化时，不能采取针对性的应急措施，这样降低了锅炉的热效率，也增加了锅炉的污染物排放)；3)锅炉设备本身存在较多不足，中小型燃煤锅炉生产厂家多，型号复杂，生产年代不同，因此没有统一的技术，必须开展设备和系统的诊断，制定优化方案，并进行针对性改造；4)锅炉运行检测仪表不全，上煤量没有称重系统准确计量，运行人员难以对运行状况随时作出判断加以调整。因此采用自动监测、精确控制等自动化技术，并根据煤质优化控制煤水比和上煤量，强化燃烧以解决锅炉燃烧效率低、排放量大，辅机不配套等问题至关重要。
发明内容
本发明要解决的技术问题是设计一种智能化煤计量系统，能够实现瞬时上煤量和累计上煤量的精确计量，实现加水量与上煤量的合理配比和自动化控制，引入锅炉参数，实现在线监测。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为一种智能化煤计量系统，其特征在于包括煤计量装置、加水加剂装置、喷淋混合装置和监测控制装置；所述监测控制装置连接煤计量装置和加水加剂装置，所述加水加剂装置连接喷淋混合装置。其中，煤计量装置包括输煤皮带、皮带秤、限位开关，所述皮带秤安装在输煤皮带的支架上，所述输煤皮带设有转动传感器，所述限位开关设置在锅炉煤仓的卸料挡板上；所述皮带秤和转动传感器通过信号线连接皮带秤仪表，将皮带秤称重信号和皮带转动信号传送给皮带秤仪表，皮带秤仪表通过以太网将信号发给监测控制装置；限位开关通过信号线连接信号箱，信号箱连接监测控制装置，将锅炉煤仓的卸料挡板的开关信号发送到监测控制装置。
其中，加水加剂装置包括水箱、输送泵、辅助设备箱、计量泵、液位计、流量计、混合器；所述水箱连接输送泵，所述输送泵通过加水流量计连接混合器；所述辅助设备箱连接计量泵，所述计量泵通过加剂流量计连接混合器，将辅助剂送入混合器，与水混合成合理配比的混合液；所述水箱和所述辅助设备箱内都设有液位计，液位计连接监测控制装置，将液位信号发送给监测控制装置；所述加水流量计和加剂流量计都连接监测控制装置，发送流量信号；所述输送泵和计量泵通过信号线连接监测控制装置，用以接收监测控制装置发来的启停、调频信号。其中，喷淋混合装置包括手动球阀、雾化喷嘴，所述手动球阀通过管道分别连接雾化喷嘴和加水加剂装置中的混合器，用来控制混合液的流动；雾化喷嘴将混合液经雾化后，喷淋在皮带的煤层上。
其中，所述监测控制装置包括控制台、在线控制软件系统、在线监测软件系统，所述控制台设有PLC控制器，所述在线控制软件系统和在线监测软件系统安装在控制台上；所述控制台采集皮带秤称重信号、限位开关信号、液位信号、流量信号，提供给在线控制软件系统，在线控制软件系统根据输入的煤质化验数据，计算合理的煤水煤剂比值并发出控制信号控制输出泵加水、计量泵加剂；所述控制台还连接锅炉内的传感器，采集锅炉的供水温度、回水温度、供水流量，提供给在线监测软件系统，实现实时在线监测，并可以根据计算及时计算出锅炉热效率。本发明的有益效果在于(I)可实现瞬时上煤量和累计上煤量的精确计量，并还可实现对每台锅炉用煤量的累计计量，同时采集、记录锅炉运行产热量和反映燃料燃烧情况的信号，通过数据分析，考核锅炉的运行情况，为锅炉的经济运行提供参考。(2)本发明采用的煤计量装置和喷淋混合设备及自动化控制、监测系统，可根据实时上煤量、加水量，实现燃煤加水量的合理科学添加。均匀喷淋于煤层上，强制混合搅拌，使燃煤在煤仓中实现焖水，促使水剂渗透煤的内部，一般8 12小时(视煤仓容量及天上煤次数)。以强化燃烧，提高锅炉效率，达到节能减排效果。(3)本发明可以在解决现有问题的前提下，进行大量试验，应用可编程控制器(PLC)为核心的自动化控制系统，将多项计量过程简化，并可实现处理过程的监控、预警及数据采集、记录等功能，实现对不同煤质(发热量、含硫量)加水量的最经济配比及自动化控制。(4)使用本发明，供热系统中每台锅炉的供回水温度、流量、总供热量、总用煤量、煤炭总输入热量都可以实现实时在线监测，并可以根据计算及时计算出锅炉热效率，可以此作为运行人员及时调整燃烧方式，使锅炉在更高的经济指标下运行的参考。
图I是本发明的结构示意图。图2是本发明的工艺流程图。其中I、输煤皮带。2、皮带秤。3、限位开关。4、转动传感器。5、皮带秤仪表。6、信号箱。7、锅炉煤仓。8、水箱。9、输送泵。10、辅助设备箱。
11、计量泵。12、液位计。13、混合器。14、加水流量计。15、加剂流量计。16、手动球阀。17、控制台。18、雾化喷嘴。
具体实施方式
本发明分为煤计量装置、加水加剂装置、喷淋混合装置和监测控制装置；如图I所示，煤计量装置包括输煤皮带I、皮带秤2、限位开关3，所述皮带秤2安装在输煤皮带I的支架上，所述输煤皮带I设有转动传感器4，所述限位开关3设置在锅炉煤仓7的卸料挡板上；所述皮带秤2和转动传感器4通过信号线连接皮带秤仪表5，将皮带秤称重信号和皮带转动信号传送给皮带秤仪表5，皮带秤仪表5通过以太网将信号发给监测控制装置；限位开关3通过信号线连接信号箱6，信号箱6连接监测控制装置，将锅炉煤仓7的卸料挡板的开关信号发送到监测控制装置。上煤量的计算方法如下首先确定皮带秤2的安装位置，进而确定其与不同锅炉间的间距Y。Y +V (皮带速度)=tt即为分炉计量的延迟时间，不同锅炉设置不同的tl、t2、t3…当煤输送至皮带秤2处，皮带秤2由非零的瞬时上煤量时，开始计量。若此时1#炉的卸料挡板关闭，限位开关3反馈关闭信号，开始1#炉的上煤量累积计量；当1#炉的卸料挡板打开，限位开关3反馈打开信号，结束1#炉的上煤量累积计量，经程序运算，减去延迟时间tl内的累计上煤量，则此段时间1#炉的累计上煤量Μ1=ΜΓ- [Γ1⑦*。此修正量需加至下一台需上煤的炉子累积量上。考虑现场操作会出现两台或多台炉卸料挡板同时关闭的情况，分炉计量控制设置了位置优先权，即以输煤皮带I最前端卸料挡板限位开关信号为优先。如图I所示，加水加剂装置包括水箱8、输送泵9、辅助设备箱10、计量泵11、液位计12、流量计、混合器13 ;所述水箱8连接输送泵9，所述输送泵9通过加水流量计14连接混合器13 ;所述辅助设备箱10连接计量泵11，所述计量泵11通过加剂流量计15连接混合器13，将辅助剂送入混合器13，与水混合成合理配比的混合液；所述水箱8和所述辅助设备箱10内都设有液位计12，液位计12连接监测控制装置，将液位信号发送给监测控制装置；所述加水流量计14和加剂流量计15都连接监测控制装置，发送流量信号；所述输送泵9和计量泵11通过信号线连接监测控制装置，用以接收监测控制装置发来的启停、调频信号。喷淋混合装置包括手动球阀16、雾化喷嘴18，所述手动球阀16通过管道分别连接雾化喷嘴18和加水加剂装置中的混合器13，用来控制混合液的流动；雾化喷嘴18将混合液经雾化后，喷淋在输煤皮带I的煤层上。所述监测控制装置包括控制台17、在线控制软件系统、在线监测软件系统，所述控制台17设有PLC控制器，所述在线控制软件系统和在线监测软件系统安装在控制台17上；如图2所示，所述控制台17采集皮带秤称重信号、限位开关信号、液位信号、流量信号，提供给在线控制软件系统，在线控制软件系统根据输入的煤质化验数据，计算合理的煤水煤剂比值并发出控制信号控制输出泵9加水、计量泵11加剂；如图2所示，所述控制台17还连接锅炉内的传感器，采集锅炉的供水温度、回水温度、供水流量，提供给在线监测软件系统，实现实时在线监测，并可以根据计算及时计算出锅炉热效率。 以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术方案作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。
权利要求
1.一种智能化煤计量系统，其特征在于包括煤计量装置、加水加剂装置、喷淋混合装置和监测控制装置；所述监测控制装置连接煤计量装置和加水加剂装置，所述加水加剂装置连接喷淋混合装置。
2.根据权利要求I所述的一种智能化煤计量系统，其特征在于所述煤计量装置包括输煤皮带、皮带秤、限位开关，所述皮带秤安装在输煤皮带的支架上，所述输煤皮带设有转动传感器，所述限位开关设置在锅炉煤仓的卸料挡板上；所述皮带秤和转动传感器通过信号线连接皮带秤仪表，将皮带秤称重信号和皮带转动信号传送给皮带秤仪表，皮带秤仪表通过以太网将信号发给监测控制装置；限位开关通过信号线连接信号箱，信号箱连接监测控制装置，将锅炉煤仓的卸料挡板的开关信号发送到监测控制装置。
3.根据权利要求I所述的一种智能化煤计量系统，其特征在于所述加水加剂装置包括水箱、输送泵、辅助设备箱、计量泵、液位计、流量计、混合器；所述水箱连接输送泵，所述输送泵通过加水流量计连接混合器；所述辅助设备箱连接计量泵，所述计量泵通过加剂流量计连接混合器，将辅助剂送入混合器，与水混合成合理配比的混合液；所述水箱和所述辅助设备箱内都设有液位计，液位计连接监测控制装置，将液位信号发送给监测控制装置；所述加水流量计和加剂流量计都连接监测控制装置，发送流量信号；所述输送泵和计量泵通过信号线连接监测控制装置，用以接收监测控制装置发来的启停、调频信号。
4.根据权利要求I所述的一种智能化煤计量系统，其特征在于所述喷淋混合装置包括手动球阀、雾化喷嘴，所述手动球阀通过管道分别连接雾化喷嘴和加水加剂装置中的混合器，用来控制混合液的流动；雾化喷嘴将混合液经雾化后，喷淋在皮带的煤层上。
5.根据权利要求I所述的一种智能化煤计量系统，其特征在于所述监测控制装置包括控制台、在线控制软件系统、在线监测软件系统，所述控制台设有PLC控制器，所述在线控制软件系统和在线监测软件系统安装在控制台上；所述控制台采集皮带秤称重信号、限位开关信号、液位信号、流量信号，提供给在线控制软件系统，在线控制软件系统根据输入的煤质化验数据，计算合理的煤水煤剂比值并发出控制信号控制输出泵加水、计量泵加剂；所述控制台还连接锅炉内的传感器，采集锅炉的供水温度、回水温度、供水流量，提供给在线监测软件系统，实现实时在线监测，并可以根据计算及时计算出锅炉热效率。
全文摘要
本发明提出一种智能化煤计量系统，包括煤计量装置、加水加剂装置、喷淋混合装置和监测控制装置；其中监测控制装置连接煤计量装置和加水加剂装置，加水加剂装置连接喷淋混合装置，煤计量装置包括输煤皮带、皮带秤、限位开关，加水加剂装置包括水箱、输送泵、辅助设备箱、计量泵、液位计、流量计、混合器。使用本发明，能够实现瞬时上煤量和累计上煤量的精确计量，实现加水量与上煤量的合理配比和自动化控制，引入锅炉参数，实现在线监测。
文档编号G01G11/00GK102620312SQ201210113830
公开日2012年8月1日 申请日期2012年4月18日 优先权日2012年4月18日
发明者于佳, 崔春田, 沈雅琴, 赵连海 申请人:天津力源永春科技发展有限公司
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