带有CO监控的烟气回流减排系统的制作方法

本实用新型属于燃气具燃烧应用领域，特别涉及了一种带有CO 监控的烟气回流减排系统，该系统在燃气热水器或燃气采暖热水炉上使用，可降低NOx排放并保证烟气排放安全。

背景技术：

近年来，冬季采暖已成为全国性的问题，与此同时，全国的空气质量呈现恶化的趋势，特别是北京、天津、河北、山东等地，其空气质量指数频频爆表。通过研究上世纪大气污染案例发现，大气污染与化石燃料的使用紧密相关，其中燃煤在使用过程中产生的污染最为严重。为改善空气质量，各地政府纷纷出台了限煤令，“煤改气”、“煤改电”成为改善空气质量的重要手段。对于民用采暖，燃气采暖方式可以完全保障冬季采暖的舒适性。

燃气在燃烧过程中会产生二氧化碳(CO2)、一氧化碳(CO)、水(H2O)和氮氧化物(NOx)。其中，CO2和H2O对人体无害，CO则可以直接危害人体健康，因此之前的产品标准、工程项目较为关注CO。近年来，随着研究的深入，人们发现NOx的危害更甚。对人体而言， NOx可刺激呼吸系统和中枢神经系统，引发呼吸系统疾病、麻痹、痉挛，甚至危害儿童的肺部发育；对自然界而言，NOx会延缓植物生长、破坏臭氧层；对大气环境而言，NOx是酸雨和光化学烟雾的一个重要形成原因，酸雨可以酸化土壤、破坏植物生长。

目前已有的烟气回流技术采用固定回流量，当热负荷变化或换热器老化堵塞时，无法做到烟气回流量的相应变化，导致CO超标或NOx降低效果不明显。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中存在的不足，而提供一种带有CO监控的烟气回流减排系统，该系统可以在满足现行国家标准GB 6932《家用燃气快速热水器》、GB25034《燃气采暖热水炉》相关项目的前提下，用烟气替代部分燃烧用空气以降低火焰温度和火焰中氧的含量，以此最大限度地降低烟气中NOx的含量。

如上构思，本实用新型的技术方案是：一种带有CO监控的烟气回流减排系统，其特征在于：包括烟气回流风机、CO浓度监测装置和回流风机控制单片机；所述CO浓度监测装置安装在燃气热水器或燃气采暖热水炉的烟气排放管内，其输出端口与回流风机控制单片机的输入端口连接，回流风机控制单片机的输出端口分别与烟气回流风机和燃气热水器或燃气采暖热水炉的主控制器连接。

所述回流风机控制单片机采用80C51系列单片机。

所述CO浓度监测装置应采用耐热型监测传感装置。

燃气热水器或燃气采暖热水炉使用一定年限后，换热器会出现腐蚀现象，最终结果是堵塞换热器，排烟不畅，导致CO升高(常见于冷凝式产品)。本实用新型由于在燃气热水器或燃气采暖热水炉的烟气排放管内放置CO浓度监测装置，因此可对排放烟气进行实时监控，当烟气中CO超过设定值时，回流风机控制单片机会降低烟气回流风机的转速直至烟气回流风机接近停止工作，如此时仍无法将CO低于设定值，回流风机控制单片机将给热水器或燃气采暖热水炉主控器发出信号，整机将停止工作，作为整机故障提示用户。因此，本实用新型具有如下的优点和积极效果：

1、可有效地降低排放烟气中的NOx的含量；

2、可保证排放烟气中CO含量的稳定；

3、不但对新使用的整机有效，同时对旧机器同样有效。

附图说明

图1是本实用新型的技术实现图；

图2是回流风机控制单片机的电原理框图；

图3是回流风机控制单片机的逻辑关系图。

具体实施方式

如图1、2所示：一种带有CO监控的烟气回流减排系统，由烟气回流风机3、CO浓度监测装置1和回流风机控制单片机2组成。所述 CO浓度监测装置安装在燃气热水器或燃气采暖热水炉的烟气排放管 4内，其输出端口与回流风机控制单片机的输入端口连接，回流风机控制单片机的输出端口分别与烟气回流风机和燃气热水器或燃气采暖热水炉的主控制器连接。

所述回流风机控制单片机采用80C51系列单片机，该单片机通过其内具有的4KB的ROM容量、128B的RAM容量、64KB的寻址范围、输入/输出口(I/O)有2个16位计数器接口、4个8位并行接口、1个串行接口和5个中断源来实现控制功能。

本实用新型回流风机控制单片机采集CO浓度监测装置信号，回流风机控制单片机根据采集的CO判断信号，控制烟气回流风机，调整烟气回流量。回流风机控制单片机根据烟气回流风机量信号，在必要时给热水器或燃气采暖热水炉主控器发出报警信号，从而达到降低 NOx排放，并保证CO排放安全。

本系统逻辑关系图如图3所示。

燃气热水器或燃气采暖热水炉启动时，CO含量较高，因此不作为监测依据，当燃气热水器或燃气采暖热水炉运行趋于稳定(5mi n) 后，回流风机控制单片机启动烟气回流风机至设定流量，同时启动 CO浓度监测装置(包含自检过程)。

1、当CO浓度监测装置测量CO含量超出CO设定值时：

①逐步减小烟气回流量，直至烟气中CO含量低于设定值；

②当烟气回流量降至最小值时，CO浓度监测装置测量CO含量仍然高于CO设定值，则回流风机控制单片机将热水器或燃气采暖热水炉运行异常信号传递给热水器或燃气采暖热水炉主控制器发出报警信号。

2、当CO浓度监测装置测量CO含量低于CO设定值时：

①如烟气回流量达到流量设定值，则热水器或燃气采暖热水炉稳定运行；

②如烟气回流量未达到流量设定值，则逐步增加烟气回流量，并判断烟气中CO含量是否高于CO设定值：如高于CO设定值，则减小烟气回流量至本次调整前流量值，热水器或燃气采暖热水炉稳定运行；如低于CO设定值，则返回②。

本实用新型并不限于上文描述的实施方式。以上对具体实施方式的描述旨在描述和说明本实用新型的技术方案，上述的具体实施方式仅仅是示意的，并不是限制性的。在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下还可做出很多形式的具体变换，这些均属于本实用新型的保护范围之内。