专利名称：空气预热器火灾报警装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及用于锅炉的火警报警装置领域，具体为一种空气预热器火灾报警装置。
背景技术：
空气预热器是利用烟气余热提高进入锅炉炉膛空气温度的设备，目前最常见的类 型是回转式，它是利用烟气和空气交替地通过受热面来加热空气，一方面使空气得到加热 以提高温度；另一方面使烟气排烟温度下降以提高烟气余热的利用率。使用时，空气预热器 缓慢旋转，烟气入口和空气入口不变，烟气和空气分别通过烟气入口和空气入口进入空气 预热器的烟气侧和空气侧，烟气进入烟气侧后将热量传递给受热面再从烟气出口排出，受 热面为金属制成的散热片，吸收了烟气热量的散热片在空气预热器的旋转下来到空气侧， 将热量传递给空气，经过预热的空气从空气出口进入锅炉炉膛。空气预热器旋转一周即完 成一次烟气和空气之间的热交换。大型发电机组锅炉的空气预热器，在现场经验表明，大多 数空气预热器的起火，首先是在局部区域发生，由沉积在空气预热器内部的受热元件上的 未完全燃烧燃料着火引起的，这已为实验所证实，实验室试验还证明，假如燃烧着的热点使 受热元件温度上升到700°C以上时，这些热点可以导致钢制元件起火。在运行过程中为了防 止着火燃烧，需要加装报警器。但目前的锅炉火灾报警装置，多为简单地采用红外传感器测 的温度报警，缺乏对环境温度变化情况的测算，存在着敏感度差、误报率高的问题。
实用新型内容为了克服现有技术的缺陷，提供一种结构简单、灵敏度高、报警准确及时的锅炉的 火警报警装置，本实用新型公开了 一种空气预热器火灾报警装置。本实用新型通过如下技术方案达到发明目的一种空气预热器火灾报警装置，包括温度探测器、报警装置、可编程控制器、触摸 屏、中间继电器、马达、齿轮传动器、旋臂和风力除尘装置，其结构为温度探测器采用红外 测温传感器和热电偶，报警装置包括采用指示灯和蜂鸣器，红外测温传感器和热电偶的信 号输出端都通过通信线和可编程控制器连接，触摸屏和中间继电器都通过通信线和可编程 控制器连接，中间继电器还通过通信线分别连接报警装置、马达和风力除尘装置，马达通过 齿轮传动器连接旋臂，并通过齿轮传动器带动旋臂作往复扫描，旋臂完成一次往复扫描所 用的时间即为红外测温传感器的一个采样周期，空气预热器旋转一周所用的时间即为热电 偶的一个采样周期，红外测温传感器固定在旋臂上，风力除尘装置设于红外测温传感器的 探头透镜上方。所述的空气预热器火灾报警装置，其结构为马达通过齿轮传动器带动旋臂所作 的往复扫描其幅度范围为180°，固定在旋臂上的红外测温传感器共有4个，布置成水平 方向的一排，热电偶共有3个，分别设于空气预热器的空气出口处、空气进口处和烟气进口 处。[0007]所述的空气预热器火灾报警装置，其结构为当红外测温传感器的探头测得的温 度超过50°C 55°C时，由可编程控制器控制对红外测温传感器的实施水冷却，当红外测温 传感器测得的温度超过150°C 200°C时，由可编程控制器控制报警装置的指示灯闪烁且 蜂鸣器鸣叫，当热电偶测得的温度超过400°C时，由可编程控制器控制报警装置的指示灯闪 烁且蜂鸣器鸣叫。所述的空气预热器火灾报警装置，其结构为热电偶采用“热效率”算法来预测火灾的发生，具体方法是热电偶测得的温度 经可编程控制器作如下计算，设热电偶在空气出口处、空气进口处和烟气进口处测得的 温度分别为1\、T2和T3，热电偶在一个采样周期内测得的空气出口处的平均温度为亍,令
Jjz^1 .^=C，其中C为[0. 5，1. 5]区间内的常数，通常取1. 2，若连续两个采样周
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期中都有任一个θ大于前一周期的θ ‘，则可编程控制器控制指示报警装置的指示灯闪 烁且蜂鸣器鸣叫。红外测温传感器采用“热点”算法进行火灾预测，具体方法是当红外测温传感器 在两个采样周期内探测到同一点温度的差值超过50°c时，由可编程控制器控制报警装置的 指示灯闪烁且蜂鸣器鸣叫。本实用新型使用时，将本实用新型安装在锅炉的空气预热器内，综合利用红外测 温传感器和热电偶来检测受热元件附近的温度，并将测得的信号送往可编程控制器进行处 理，正常时显示空气预热器各测点附近的温度值。当出现高温或温度突变状况时，就地进 行声、光报警，可编程控制器还可将其自动记入内存并可显示，且具有掉电保护功能。当出 现温度超过空气预热器内设定的温度极限值即超高温状况时，将再一次进行声、光报警，同 时本实用新型可预留远程报警接口，通过该接口将报警信号送至电厂火灾自动报警系统报 警。为了保证本实用新型的可靠运行，本实用新型还具有自诊断功能。当可编程控制器未 接受到任何输入信号时，会有声、光报警指示，同时该信号将送至集控室以便于及时处理。本实用新型具有结构简单、灵敏度高、报警准确的优点，能及时发现空气预热器的 非正常状况从而排除火灾隐患。
图1是本实用新型的连接示意图，图中，箭头表示用通信线连接，实线表示机械连 接；图2是本实用新型中马达通过齿轮传动器带动旋臂使红外测温传感器执行扫描 动作之结构的主视示意图；图3是本实用新型中马达通过齿轮传动器带动旋臂使红外测温传感器执行扫描 动作之结构的俯视示意图；图4是本实用新型中齿轮传动器、旋臂、风力除尘装置和红外测温传感器之结构 的示意图。
具体实施方式
以下通过具体实施例进一步说明本实用新型。
4[0018]实施例1一种空气预热器火灾报警装置，包括温度探测器、报警装置2、可编程控制器3、触 摸屏4、中间继电器5、马达6、齿轮传动器7、旋臂8和风力除尘装置9，如图1所示，具体结 构是温度探测器采用4个红外测温传感器11和3个热电偶12，报警装置2包括指示灯 和蜂鸣器，红外测温传感器11和热电偶12的信号输出端都通过通信线和可编程控制器3连 接，触摸屏4和中间继电器5都通过通信线和可编程控制器3连接，中间继电器5还通过通 信线分别连接报警装置2、马达6和风力除尘装置9，如图2 图4所示，马达6通过齿轮传 动器7连接旋臂8，并通过齿轮传动器7带动旋臂8作往复扫描，其幅度范围为180°，红外 测温传感器11固定在旋臂8上，布置成水平方向的一排，风力除尘装置9设于红外测温传 感器11的探头透镜上方，3个热电偶12分别设于空气预热器的空气出口处、空气进口处和 烟气进口处。旋臂8完成一次往复扫描所用的时间即为红外测温传感器11的一个采样周 期，空气预热器旋转一周所用的时间即为热电偶12的一个采样周期。图1中，箭头表示用 通信线连接，实线表示机械连接。当红外测温传感器11的探头测得的温度超过50°C 55°C时，由可编程控制器3 控制对红外测温传感器11的实施水冷却，当红外测温传感器11测得的温度超过150°c 200°C时，由可编程控制器3控制报警装置2的指示灯闪烁且蜂鸣器鸣叫，当热电偶12测得 的温度超过400°C时，由可编程控制器3控制报警装置2的指示灯闪烁且蜂鸣器鸣叫。热电偶采用“热效率”算法来预测火灾的发生，具体方法是热电偶12测得的温度 经可编程控制器3作如下计算，设热电偶12在空气出口处、空气进口处和烟气进口处测得 的温度分别为I\、T2和T3,热电偶12在一个采样周期内测得的空气出口处的平均温度为T，
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样周期中都有任一个θ大于前一周期的θ ‘，则可编程控制器3控制指示报警装置2的指 示灯闪烁且蜂鸣器鸣叫，红外测温传感器采用“热点”算法进行火灾预测，具体方法是当红外测温传感器 11在两个采样周期内探测到同一点温度的差值超过50°C时，由可编程控制器3控制报警装 置2的指示灯闪烁且蜂鸣器鸣叫。
权利要求一种空气预热器火灾报警装置，包括温度探测器、报警装置(2)、可编程控制器(3)、触摸屏(4)、中间继电器(5)、马达(6)、齿轮传动器(7)、旋臂(8)和风力除尘装置(9)，其特征是温度探测器采用红外测温传感器(11)和热电偶(12)，报警装置(2)包括采用指示灯和蜂鸣器，红外测温传感器(11)和热电偶(12)的信号输出端都通过通信线和可编程控制器(3)连接，触摸屏(4)和中间继电器(5)都通过通信线和可编程控制器(3)连接，中间继电器(5)还通过通信线分别连接报警装置(2)、马达(6)和风力除尘装置(9)，马达(6)通过齿轮传动器(7)连接旋臂(8)，并通过齿轮传动器(7)带动旋臂(8)作往复扫描，旋臂(8)完成一次往复扫描所用的时间即为红外测温传感器(11)的一个采样周期，空气预热器旋转一周所用的时间即为热电偶(12)的一个采样周期，红外测温传感器(11)固定在旋臂(8)上，风力除尘装置(9)设于红外测温传感器(11)的探头透镜上方。
2.如权利要求1所述的空气预热器火灾报警装置，其特征是马达(6)通过齿轮传动器(7)带动旋臂(8)所作的往复扫描其幅度范围为180°， 固定在旋臂(6)上的红外测温传感器(11)共有4个，布置成水平方向的一排， 热电偶(12)共有3个，分别设于空气预热器的空气出口处、空气进口处和烟气进口处。
3.如权利要求1或2所述的空气预热器火灾报警装置，其特征是当红外测温传感器(11)的探头测得的温度超过50°c 55°C时，由可编程控制器 (3)控制对红外测温传感器(11)的实施水冷却，当红外测温传感器(11)测得的温度超过 150°C 200°C时，由可编程控制器(3)控制报警装置(2)的指示灯闪烁且蜂鸣器鸣叫，当热 电偶(12)测得的温度超过400°C时，由可编程控制器(3)控制报警装置(2)的指示灯闪烁 且蜂鸣器鸣叫。
4.如权利要求1或2所述的空气预热器火灾报警装置，其特征是热电偶(12)测得的温度经可编程控制器(3)作如下计算，设热电偶(12)在空气出口 处、空气进口处和烟气进口处测得的温度分别为I\、T2*T3，热电偶(12)在一个采样周期内测得的空气出口处的平均温度为—令乂二^1^1，其中C为[0. 5，1. 5]区间内 的常数，若连续两个采样周期中都有任一个θ大于前一周期的θ ‘，则可编程控制器(3) 控制指示报警装置(2)的指示灯闪烁且蜂鸣器鸣叫，当红外测温传感器(11)在两个采样周期内探测到同一点温度的差值超过50°C时，由 可编程控制器(3)控制报警装置(2)的指示灯闪烁且蜂鸣器鸣叫。
专利摘要本实用新型涉及用于锅炉的火警报警装置领域，具体为一种空气预热器火灾报警装置。一种空气预热器火灾报警装置，包括温度探测器、报警装置(2)、可编程控制器(3)、触摸屏(4)、中间继电器(5)、马达(6)、齿轮传动器(7)、旋臂(8)和风力除尘装置(9)，其特征是红外测温传感器(11)和热电偶(12)触摸屏(4)和中间继电器(5)都和可编程控制器(3)连接，中间继电器(5)分别连接报警装置(2)、马达(6)和风力除尘装置(9)，马达(6)通过齿轮传动器(7)连接旋臂(8)，红外测温传感器(11)固定在旋臂(8)上。本实用新型结构简单、灵敏度高、报警准确。
文档编号G08B17/12GK201707752SQ20102020323
公开日2011年1月12日 申请日期2010年5月24日 优先权日2010年5月24日
发明者匡俊, 吴毅贤, 张春晖, 杜艳青, 王立刚, 秦海瑞, 马玉顺 申请人:上海市东方海事工程技术有限公司