水煤浆锅炉控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种水煤浆锅炉控制系统，旨在解决现有的水煤浆锅炉自动化程度低、温度压力控制不精确等缺点，其技术方案要点是：一种水煤浆锅炉控制系统，包括燃料供应系统、燃烧器、助燃系统、鼓引风系统、炉体和枪清洗系统，所述燃料供应系统包括储浆罐、供浆泵和过滤器；所述燃烧器上设有点火枪和浆枪；所述助燃系统包括柴油罐、柴油泵和与油枪；所述鼓引风系统包括鼓风机和引风机；所述枪清洗系统与浆枪相连，所述枪清洗系统包括吹扫气阀和清洗水阀；所述供浆泵、燃烧器、柴油泵、鼓风机、引风机、吹扫气阀和清洗水阀均与PLC控制器相连。本实用新型的一种水煤浆锅炉控制系统自动化程度高，能精确控制锅炉内的压力和温度。
【专利说明】
水煤浆锅炉控制系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及锅炉技术领域，更具体地说，它涉及一种水煤浆锅炉控制系统。
【背景技术】
[0002]传统燃煤锅炉中，煤炭燃料是固态燃烧方式，水煤浆是由大约70%的煤、29%的水和1%的添加剂通过物理加工得到的一种低污染、高效率、可管道输送的煤基流体燃料，水煤浆锅炉革命性的将固态燃烧方式改变为高压液态雾化喷燃的燃烧方式。这种类似燃油燃烧的方式，充分整合了液态燃料、空气、水各种燃烧因素的化学物理特点，促进了燃料燃尽率的大幅度提高(相对燃煤锅炉)。依据液态煤基燃料燃烧器理，锅炉整个系统进行优化重置设计，既大大提高了锅炉最终热利用效率，又减少了主要污染物的气体排放量，从而水煤浆锅炉充分实现了环保又节能的工业效益。现有很多水煤浆锅炉产品存在着对温度、压力控制不精确和自动化程度低的缺点。
[0003]针对上述问题，目前，公开号为CN202040809U的中国专利公开了一种水煤浆燃烧器控制装置，其技术方案要点是:包括输浆栗转速控制模块、送风量挡板控制模块及引风量挡板开度控制模块，所述输浆栗转速控制模块外部分别接有热媒温度传感器、浆量传感器及氧量采集器一，其中与热媒温度传感器连接的线路上依次设置小选模块与偏差模块一，所述送风量挡板控制模块外部分别接有偏差模块二、氧量采集器二及偏差模块三，所述送风量挡板控制模块另外通过比较器连接送风量传感器与含氧量传感器;所述引风量挡板开度控制模块外部分别接有偏差模块四、差分器及氧量采集器三。
【实用新型内容】
[0004]针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种水煤浆锅炉控制系统，利用PLC控制器控制燃料供应系统、燃烧器、助燃系统、鼓引风系统、炉体和枪清洗系统，提高自动化程度，精确控制锅炉内的压力和温度。
[0005]本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:一种水煤浆锅炉控制系统，包括燃料供应系统、燃烧器、助燃系统、鼓引风系统、炉体和枪清洗系统，所述燃料供应系统包括储浆罐、与储浆罐相通的供浆栗和过滤从供浆栗栗出的燃料的过滤器;所述过滤器与燃烧器相通向燃烧器提供燃料，所述燃烧器上设有用于点燃燃料的点火枪和向炉体喷射燃料的浆枪;所述助燃系统包括柴油罐、用于栗出油料的柴油栗和与燃烧器相连以向燃油机注入油料的油枪;所述鼓引风系统包括与燃烧器相连以向燃烧器供氧的鼓风机以及用于控制炉体压力的引风机;所述枪清洗系统与浆枪相连用于在燃烧停止后清洗浆枪，所述枪清洗系统包括与浆枪相通的吹扫气阀和清洗水阀；所述供浆栗、燃烧器、柴油栗、鼓风机、引风机、吹扫气阀和清洗水阀均与PLC控制器相连。
[0006]通过采用上述技术方案，燃料供应系统是储存和供应水煤浆的中心，储浆罐内储存着供日常使用的水煤浆，供浆栗与储浆罐相连，使用水煤浆锅炉时供浆栗从储浆罐内栗出水煤浆，为锅炉提供燃料，过滤器用于搅拌和过滤水煤浆，一方面对水煤浆进行搅拌和压滤，使颗粒较大的煤渣沉积到过滤器底部，同时有利于高粘度水煤浆的流动，另一方面过滤水煤浆在生产、运输、装卸和使用的过程中掺杂进的杂质，提高水煤浆的质量、避免浆枪堵塞;燃烧器用于将燃料和燃烧所需要的空气送入炉膛，使燃料按照一定的气流结构迅速、稳定的着火，连续分层次供应空气，使燃料和空气充分混合，提高燃烧强度，点火枪用于点燃燃料，浆枪用于将燃料喷射进炉体;助燃系统包括柴油罐、柴油栗和油枪，助燃系统用于辅助点燃水煤浆以实现水煤浆的充分燃烧，柴油罐存放柴油，柴油栗将储存在柴油罐中的柴油栗出，经油枪喷入燃烧器;鼓引风系统为燃烧器和炉体内的燃料提供燃烧所需的氧气，同时调节炉体内的压力，鼓风机向燃烧器内吹入空气，空气与燃料混合使燃料充分燃烧，引风机吸出燃烧器内的空气来控制炉体内的压力，同时将炉体中燃烧产生的烟气和残渣吸出以保持炉体内洁净;枪清洗系统用于在燃烧结束后将浆枪清洗干净，吹扫气阀和清洗水阀分别控制吹扫空气和清洗水的进入;供浆栗、燃烧器、柴油栗、鼓风机、引风机、吹扫气阀和清洗水阀均与PLC控制器相连，通过PLC控制器完成对这些单元的自动化控制。
[0007]锅炉工作时，先启动鼓风机和引风机，当风压达到预定值时，打开燃烧器上的风门吹扫炉膛，同时调节引风机的频率使炉膛内处于一定的负压状态，随后点火枪和油枪移动到工作位置，柴油栗从柴油罐中栗出柴油，通过油枪喷入燃烧器，点火枪点火使柴油燃烧，点火完成后点火枪退出工作位置；当温度达到喷浆温度设定值时，浆枪进入喷浆工位向炉膛内喷入水煤浆并着火点燃，此时为油浆混合燃烧；当炉膛温度达到脱油温度设定值时，柴油栗停止工作，同时油枪退出工作位置，进入到纯浆燃烧阶段，在这一阶段中，供浆栗频率和鼓风机频率联动调节，使空气和水煤浆保持合适的比值以时水煤浆充分燃烧，同时引风机的频率，使炉膛内保持微负压，防止高温烟气和火苗外喷以及燃烧不稳定;燃烧结束后，浆枪从喷浆工位切换到回浆工位并执行枪清洗程序，先开启吹扫气阀，喷入吹扫空气将浆枪内余浆吹入炉膛，再开启清洗水阀，喷入清洗水对浆枪进行水洗，最后再次开启吹扫气阀，将浆枪内的余浆和水吹净，确保下次喷浆通畅，然后关闭鼓风机和燃烧器，炉膛降温后停止引风机。
[0008]本实用新型进一步设置为:所述点火枪和油枪均连接有气缸，所述气缸的伸缩由PLC控制器控制。
[0009]通过采用上述技术方案，点火枪和油枪均连接有气缸，通过控制气缸的移动实现点火枪和油枪快速、准确的移动和退出工作位置。
[0010]本实用新型进一步设置为:所述供浆栗、鼓风机和引风机均由独立的变频器驱动。
[0011]通过采用上述技术方案，供浆栗、鼓风机和引风机均由独立的变频器驱动，提高供浆栗、鼓风机和引风机的控制精度，保证燃烧过程中空气和水煤浆保持合适的比例，同时炉膛内保持合理的微负压。
[0012]本实用新型进一步设置为:所述点火枪内设有高能量火焰点火装置。
[0013]通过采用上述技术方案，点火枪内设有高能火焰点火装置，提升点火的可靠性、成功率。
[0014]本实用新型进一步设置为:所述储浆罐和供浆栗之间设有流量计。
[0015]通过采用上述技术方案，在储浆罐和供浆栗之间设置流量计，便于监测水煤浆流出储浆罐的流量。
[0016]本实用新型进一步设置为:所述炉体内设有省煤器。
[0017]通过采用上述技术方案，设置省煤器，提高吸热平均温度，增加循环效率，吸收低温烟气的热量，降低了烟气的排烟温度，节约能源。
[0018]本实用新型进一步设置为:所述炉体内设有温度检测装置，所述温度检测装置与PLC控制器相连。
[0019]通过采用上述技术方案，设置温度检测装置，用于检测炉膛内的温度，温度检测装置与PLC控制器相连，当温度检测装置检测到炉膛内温度过高时，PLC控制器控制供浆栗适当减少燃料的供应，防止发生炉膛结焦的现象。
[0020]综上所述，本实用新型具有以下有益效果:
[0021]其一，利用PLC控制器控制燃料供应系统、燃烧器、助燃系统、鼓引风系统、炉体和枪清洗系统，提高自动化程度，精确控制锅炉内的压力和温度；
[0022]其二，点火枪和油枪均连接有气缸，实现点火枪和油枪快速准确的移动；
[0023]其三，供浆栗、鼓风机和引风机均由独立的变频器驱动，提高了供浆栗、鼓风机和引风机的控制精度；
[0024]其四，设置高能量火焰点火装置，提升点火的可靠性、成功率；
[0025]其五，设置流量计，便于监测水煤浆的流量；
[0026]其六，设置省煤器，节约能源；
[0027]其七，设置温度检测装置，防止发生炉膛结焦的现象。
【附图说明】
[0028]图1为本实施例的结构示意图；
[0029]图2为本实施例控制系统方框图。
[0030]图中:1、PLC控制器;2、燃料供应系统；21、储浆罐;22、供浆栗;23、过滤器;24、流量计;3、燃烧器;31、点火枪;32、浆枪;4、助燃系统;41、柴油罐;42、柴油栗;5、鼓引风系统;51、鼓风机;52、引风机;6、枪清洗系统;61、吹扫气阀;62、清洗水阀;63、空压机;64、给水管;65、给水栗;7、炉体;71、省煤器;72、温度检测装置。
【具体实施方式】
[0031]下面结合附图和实施例，对本实用新型进行详细描述。
[0032]—种水煤浆锅炉控制系统，如图1和图2所示，包括燃料供应系统2、燃烧器3、助燃系统4、鼓引风系统5、炉体7和枪清洗系统6，燃料供应系统2包括依次连接的储浆罐21、供浆栗22和过滤器23，储浆罐21与供浆栗之间设有流量计24，22过滤器23与燃烧器3相通设置，燃烧器3上设有点火枪31和浆枪32，点火枪31连接有气缸控制点火枪31的移动，点火枪31内设有高能量火焰点火装置;燃烧器3与炉体7相通，为炉体7提供加热所需的火焰，炉体7内设有温度检测装置2用于检测炉膛内的温度，炉体7尾部的排烟通道上设有省煤器71;助燃系统4包括依次连接的柴油罐41、柴油栗42和浆油枪，油枪与燃烧器3相通设置，油枪连接有气缸控制油枪的移动;鼓引风系统5包括鼓风机51和引风机52，鼓风机51与燃烧器3相连，引风机52与炉体7相通;枪清洗系统6包括吹扫气阀61和清洗水阀62，吹扫气阀61与清洗水阀62均与浆枪32相连，吹扫气阀61连有空压机63用来提供吹扫空气，清洗水阀62连通有给水栗65和给水罐用于提供清洗水;供浆栗22、燃烧器3、气缸、柴油栗42、鼓风机51、引风机52、吹扫气阀61、清洗水阀62和温度检测装置72均与PLC控制器I相连，供浆栗22、鼓风机51和引风机52均由独立的变频器驱动。
[0033]燃料供应系统2是储存和供应水煤浆的中心，储浆罐21内储存着供日常使用的水煤浆，供浆栗22与储浆罐21相连，使用水煤浆锅炉时供浆栗22从储浆罐21内栗出水煤浆，为锅炉提供燃料，流量计24用于监测水煤浆的流量，过滤器23用于搅拌和过滤水煤浆，一方面对水煤浆进行搅拌和压滤，使颗粒较大的煤渣沉积到过滤器23底部，同时有利于高粘度水煤浆的流动，另一方面过滤水煤浆在生产、运输、装卸和使用的过程中掺杂进的杂质，提高水煤浆的质量、避免浆枪32堵塞;燃烧器3用于将燃料和燃烧所需要的空气送入炉膛，使燃料按照一定的气流结构迅速、稳定的着火，连续分层次供应空气，使燃料和空气充分混合，提高燃烧强度，点火枪31用于点燃燃料，浆枪32用于将燃料喷射进炉体7，点火枪31内设有高能火焰点火装置，提升点火的可靠性和成功率;助燃系统4包括柴油罐41、柴油栗42和油枪，助燃系统4用于辅助点燃水煤浆以实现水煤浆的充分燃烧，柴油罐41存放柴油，柴油栗42将储存在柴油罐41中的柴油栗42出，经油枪喷入燃烧器3;鼓引风系统5为燃烧器3和炉体7内的燃料提供燃烧所需的氧气，同时调节炉体7内的压力，鼓风机51向燃烧器3内吹入空气，空气与燃料混合使燃料充分燃烧，引风机52吸出燃烧器3内的空气来控制炉体7内的压力，同时将炉体7中燃烧产生的烟气和残渣吸出以保持炉体7内洁净;枪清洗系统6用于在燃烧结束后将浆枪32清洗干净，吹扫气阀61和清洗水阀62分别控制吹扫空气和清洗水的进入;设置省煤器71，提高吸热平均温度，增加循环效率，吸收低温烟气的热量，降低了烟气的排烟温度，节约能源;供浆栗22、燃烧器3、气缸、柴油栗42、鼓风机51、引风机52、吹扫气阀6、清洗水阀62和温度检测装置72均与PLC控制器I相连，通过PLC控制器I完成对这些单元的自动化控制;供浆栗22、鼓风机51和引风机52均由独立的变频器驱动，提高供浆栗22、鼓风机51和引风机52的控制精度，保证燃烧过程中空气和水煤浆保持合适的比例，同时炉膛内保持合理的微负压;温度检测装置72用于检测炉膛内的温度，当温度检测装置72检测到炉膛内温度过高时，PLC控制器控I制供浆栗适当减少燃料的供应，防止发生炉膛结焦的现象。
[0034]锅炉工作时，先启动鼓风机51和引风机52，当风压达到预定值时，打开燃烧器3上的风门吹扫炉膛，同时调节引风机52的频率使炉膛内处于一定的负压状态，随后点火枪31和油枪移动到工作位置，柴油栗42从柴油罐41中栗出柴油，通过油枪喷入燃烧器3，点火枪31点火使柴油燃烧，点火完成后点火枪31退出工作位置，若点火失败，则停机报警；当温度达到喷浆温度设定值时，浆枪32进入喷浆工位向炉膛内喷入水煤浆并着火点燃，此时为油浆混合燃烧；当炉膛温度达到脱油温度设定值时，柴油栗42停止工作，同时油枪退出工作位置，进入到纯浆燃烧阶段，在这一阶段中，供浆栗22频率和鼓风机51频率联动调节，使空气和水煤浆保持合适的比值以时水煤浆充分燃烧，同时引风机52的频率，使炉膛内保持微负压，防止高温烟气和火苗外喷以及燃烧不稳定;燃烧结束后，浆枪32从喷浆工位切换到回浆工位并执行枪清洗程序，先开启吹扫气阀61，喷入吹扫空气将浆枪32内余浆吹入炉膛，吹扫10秒后关闭，再开启清洗水阀62，喷入清洗水对浆枪32进行水洗，清洗2-4秒后关闭，最后再次开启吹扫气阀6120-30秒，将浆枪32内的余浆和水吹净，确保下次喷浆通畅，然后关闭鼓风机51和燃烧器3，炉膛降温后停止引风机52。通过以上这些方案，提高了水煤浆锅炉的自动化程度，精确控制锅炉内的压力和温度。
[0035]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种水煤浆锅炉控制系统，其特征在于:包括燃料供应系统(2)、燃烧器(3)、助燃系统(4)、鼓引风系统(5)、炉体(7)和枪清洗系统(6)，所述燃料供应系统(2)包括储浆罐(21)、与储浆罐(21)相通的供浆栗(22)和过滤从供浆栗(22)栗出的燃料的过滤器(23);所述过滤器(23)与燃烧器(3)相通向燃烧器(3)提供燃料，所述燃烧器(3)上设有用于点燃燃料的点火枪(31)和向炉体(7)喷射燃料的浆枪(32);所述助燃系统(4)包括柴油罐(41)、用于栗出油料的柴油栗(42)和与燃烧器(3)相连以向燃油机注入油料的油枪;所述鼓引风系统(5)包括与燃烧器(3)相连以向燃烧器(3)供氧的鼓风机(51)以及用于控制炉体(7)压力的引风机(52);所述枪清洗系统(6)与浆枪(32)相连用于在燃烧停止后清洗浆枪(32)，所述枪清洗系统(6)包括与浆枪(32)相通的吹扫气阀(61)和清洗水阀(62);所述供浆栗(22)、燃烧器(3)、柴油栗(42)、鼓风机(51)、引风机(52)、吹扫气阀(61)和清洗水阀(62)均与PLC控制器(I)相连。2.根据权利要求1所述的水煤浆锅炉控制系统，其特征在于:所述点火枪(31)和油枪均连接有气缸，所述气缸的伸缩由PLC控制器(I)控制。3.根据权利要求1所述的水煤浆锅炉控制系统，其特征在于:所述供浆栗(22)、鼓风机(51)和引风机(52)均由独立的变频器驱动。4.根据权利要求1所述的水煤浆锅炉控制系统，其特征在于:所述点火枪(31)内设有高能量火焰点火装置。5.根据权利要求1所述的水煤浆锅炉控制系统，其特征在于:所述储浆罐(21)和供浆栗(22)之间设有流量计(24)。6.根据权利要求1所述的水煤浆锅炉控制系统，其特征在于:所述炉体(7)内设有省煤器(71)。7.根据权利要求1所述的水煤浆锅炉控制系统，其特征在于:所述炉体(7)内设有温度检测装置(72)，所述温度检测装置(72)与PLC控制器(I)相连。
【文档编号】G05B19/05GK205485558SQ201620270219
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月31日
【发明人】程国宏, 章惠香
【申请人】杭州迈欧科技有限公司