一种面向多用户的自动测控节能窑炉余热利用系统的制作方法
【专利摘要】本发明一种面向多用户的自动测控节能窑炉余热利用系统，所述系统包括炉窑、主烟道、旁路烟道和气水换热器，所述窑炉产生的烟气通过旁路烟道入口进入气水换热器，换热后的烟气通过旁路烟道的出口流入入主烟道后进行排放，控制器根据设定的条件，自动控制对用户的热量的供应。本发明可以对热量得提供进行自动控制，使其达到换热效率最大化，以节约能源，达到环保节能的目的。
【专利说明】—种面向多用户的自动测控节能窑炉余热利用系统
【技术领域】
[0001]本发明属于余热利用领域，属于F27窑炉领域。
【背景技术】
[0002]随着我国经济快速发展，能源消耗日益增加，城市大气质量日益恶化的问题也越发突出，节约能源和减少环境有害物排放的问题迫在眉睫。在常见的热能动力领域中，能耗高、污染严重的主要原因之一是烟气的排烟温度过高，即浪费了大量能源，又造成了环境污染。水泥行业是一个高耗能，高污染的行业。水泥回转窑产生的尾气中含尘浓度高，品质差。水泥回转窑用余热利用系统可对尾气余热进行回收再利用，实现节能减排的目的。但是相关余热利用系统中如何保证利用最大化同时避免低温腐蚀，这些问题亟待解决。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题在于提供一种新的窑炉余热利用系统。
[0004]为了实现上述目的，本发明的技术方案如下:
一种面向多用户的自动测控节能窑炉余热利用系统，所述系统包括炉窑、主烟道、旁路烟道和气水换热器，所述窑炉产生的烟气通过旁路烟道入口进入气水换热器，换热后的烟气通过旁路烟道的出口流入入主烟道后进行排放；所述系统进一步包括热水供水管、冷水回水管、调节阀、热交换器、热用户送水管、热用户回水管、用户散热器、循环泵、流量计、热量表、可编程控制器，所述气水换热器连接热水供水管和冷水回水管，热水供水管与热交换器连接，在热水供水管上设置调节阀，用于调节进入热交换器的热水量；
热交换器与热用户给水管和热用户回水管连接，热用户给水管和热用户回水管之间连接热用户散热器，热用户回水管的水通过与热交换器中的热水进行换热，然后再通过热用户给水管到达用户散热器中进行供暖；所述循环泵设置在用户散热器和和热交换器之间的热用户回水管上；
所述热用户散热器为并联的多个，每个热用户散热器的出水管上设置流量计，用于检测热用户散热器中的水的流量；每个热用户散热器的进水口和出水口设置进水温度传感器和出水温度传感器，用于测量热用户散热器的进出水温度；每个热用户散热器的进水管上设置用户调节阀；
所述热量表与进水温度传感器、出水温度传感器和流量计进行数据连接，并根据测量的进水温度、出水温度和水的流量来计算热用户的耗费的热量；
所述可编程控制器与热量表和调节阀进行数据连接，用于对窑炉余热利用系统进行自动控制；热量表将用户的热量使用的数据传递给可编程控制器，可编程控制器根据用户购买的热量与目前使用的热量进行对比，如果热量已经用完，可编程控制器控制调节阀进行完全关闭。
[0005]可编程控制器自动计算用户剩余的热量，在用户热量剩余量达到第一数据的时候，可编程控制器调整调节阀到低于正常开度的第一开度；在用户热量剩余量达到低于第一数据第二数据的时候，可编程控制器调整调节阀到低于第一开度的第二开度；在用户热量剩余量达到低于第二数据第三数据的时候，可编程控制器调整调节阀到低于第二开度的第三开度；在用户热量剩余量达到低于第三数据第四数据的时候，可编程控制器调整调节阀到低于第三开度的第四开度；在用户热量剩余量达到低于第四数据第五数据的时候，可编程控制器调整调节阀到低于第四开度的第五开度；在用户热量剩余量达到低于第五数据第六数据的时候，可编程控制器调整调节阀到低于第五开度的第六开度；最后在用户热量剩余量达到接近零的时候，可编程控制器调整调节阀完全关闭。
[0006]一种窑炉余热利用系统，所述系统包括炉窑、主烟道、旁路烟道和气水换热器，所述窑炉产生的烟气通过旁路烟道入口进入气水换热器，换热后的烟气通过旁路烟道的出口流入入主烟道后进行排放；
所述系统进一步包括热水供水管、冷水回水管、调节阀、进水温度传感器、热交换器、可编程控制器，所述气水换热器连接热水供水管和冷水回水管，热水供水管与热交换器连接，在热水供水管上设置调节阀，用于调节进入热交换器的热水量，在调节阀和热交换器之间的管道上设置进水温度传感器，用于测量热交换器的进水温度；
热交换器与热用户给水管和热用户回水管连接，热用户给水管和热用户回水管之间连接热用户散热器，热用户回水管的水通过与热交换器中的热源厂提供的热水进行间接换热，然后再通过热用户给水管到达用户散热器中进行供暖；所述循环泵设置在用户散热器和和热交换器之间的热用户回水管上；
在主烟道的旁路烟道入口和旁路烟道出口之间设置主烟道调节阀，用于调节主烟道的烟气量，同时在旁路烟道上设置旁路烟道调节阀，调节旁路烟道的烟气量；
所述系统进一步包括烟道温度传感器，所述烟道温度传感器设置在主烟道的旁路烟道的出口的下游，用于测量排放烟气的温度；所述系统包括可编程控制器，可编程控制器与温度传感器、主烟道调节阀和旁路烟道调节阀进行数据连接，可编程控制器根据温度传感器测量的排烟温度来自动调整主烟道调节阀和旁路烟道调节阀的开度。
[0007]—种窑炉余热利用系统，所述系统包括炉窑、主烟道、旁路烟道和气水换热器，所述窑炉产生的烟气通过旁路烟道入口进入气水换热器，与气水换热器中的来自冷水回水管的水进行换热，水加热后进入热水供水管，热水供水管与热交换器相连接，散热器回水管中的水进入热交换器中进行加热；
热水供水管上设置第一调节阀，以调节进入热交换器中的热水；
在散热器的进水管路上设置第二调节阀，可编程控制器与第一调节阀和第二调节阀进行数据连接，第一调节阀开度变化时，第二调节阀的开度相应的变化，从而使输入热交换器的热水相应的变化。
[0008]一种窑炉余热利用系统，所述系统包括炉窑、主烟道、旁路烟道和气水换热器，所述窑炉产生的烟气通过旁路烟道入口进入气水换热器，换热后的烟气通过旁路烟道的出口流入入主烟道后进行排放；所述系统进一步包括热水供水管、冷水回水管、调节阀、进水温度传感器、出水温度传感器、热交换器、热用户送水管、热用户回水管、用户散热器、循环泵、流量计、热量表、可编程控制器，所述气水换热器连接热水供水管和冷水回水管，热水供水管与热交换器连接，在热水供水管上设置调节阀，用于调节进入热交换器的热水量，在调节阀和热交换器之间的管道上设置进水温度传感器，用于测量热交换器的进水温度； 热交换器与热用户给水管和热用户回水管连接，热用户给水管和热用户回水管之间连接热用户散热器，热用户回水管的水通过与热交换器中的热源厂提供的热水进行间接换热，然后再通过热用户给水管到达用户散热器中进行供暖；所述循环泵设置在用户散热器和和热交换器之间的热用户回水管上；
热交换器与冷水回水管连接，在冷水回水管上设置流量计，用于检测冷水回水管中的水的流量；在流量计和热交换器之间的冷水回水管上设置出水温度传感器，用于测量热交换器的出水温度；
所述热量表与进水温度传感器、出水温度传感器和流量计进行数据连接，并根据测量的进水温度、出水温度和水的流量来计算热用户的耗费的热量；
所述可编程控制器与循环泵、热量表和调节阀进行数据连接，用于对窑炉余热利用系统进行自动控制；热量表将用户的热量使用的数据传递给可编程控制器，可编程控制器根据用户购买的热量与目前使用的热量进行对比，如果热量已经用完，可编程控制器控制调节阀进行完全关闭，同时循环水泵停止运行。
[0009]可编程控制器自动计算用户剩余的热量，在用户热量剩余量达到第一数据的时候，可编程控制器调整调节阀到低于正常开度的第一开度，同时将循环泵调整到低于正常运行功率的第一功率；在用户热量剩余量达到低于第一数据第二数据的时候，可编程控制器调整调节阀到低于第一开度的第二开度，同时将循环泵调整到低于第一功率的第二功率；在用户热量剩余量达到低于第二数据第三数据的时候，可编程控制器调整调节阀到低于第二开度的第三开度，同时将循环泵调整到低于第二功率的第三功率；在用户热量剩余量达到低于第三数据第四数据的时候，可编程控制器调整调节阀到低于第三开度的第四开度，同时将循环泵调整到低于第三功率的第四功率；在用户热量剩余量达到低于第四数据第五数据的时候，可编程控制器调整调节阀到低于第四开度的第五开度，同时将循环泵调整到低于第四功率的第五功率；在用户热量剩余量达到低于第五数据第六数据的时候，可编程控制器调整调节阀到低于第五开度的第六开度，同时将循环泵调整到低于第五功率的第六功率；最后在用户热量剩余量达到接近零的时候，可编程控制器调整调节阀完全关闭，同时停止循环泵的运行。
[0010]与现有技术相比较，本发明具有如下的优点:
I)根据供暖的温度对换热所需要的烟气进行自动控制；
2)通过控制调节阀的开度来对尾气的温度进行自动控制，避免低温腐蚀。
[0011]3)本发明提供了一种新的可以进行热量控制的供暖系统，由用户自己购买热量，
一旦热量用完，则自动停止供暖。
[0012]4)停止供暖后，水泵，维持原有状态继续运行，由可编程控制器检测热用户的给水温度，在给水温度降低到一定限度而无法使用时，可编程控制器触发停机命令，逐减调慢循环泵并最终停机.这一操作主要是在热用户网络较大时，充分利用系统管道内的余热。
[0013]5)在用户购买热量即将用完的时候，系统通过逐步降低供暖量来提醒用户，使用户及时购买。
[0014]6)研发了新的散热器基管和翅片的材料，加强了传热。【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本发明窑炉余热利用系统的示意图；
图2是本发明窑炉余热利用系统的另一个示意图；
图3是本发明用户散热器的示意图；
图4是翅片管的横截面示意图；
图5是图4从左侧看的一个实施例的不意图；
图6是图4从左侧看的一个优化的实施例示意图；
图7是本发明窑炉余热利用系统的单用户示意图；
图8是本发明窑炉余热利用系统的另一个单用户示意图。
[0016]附图标记如下:
I锅炉，2汽轮机，3发电机，4抽汽调节阀，5乏汽调节阀，6气水换热器，7热水供水管，8冷水回水管，9调节阀，10流量计，11进水温度传感器，12出水温度传感器，13热交换器，14热用户给水管，15热用户回水管，16循环泵，17热量表，18可编程控制器，19现实操作界面，20上集管，21基管中没有翅片的部分，22翅片管，23下集管，24基管，25第一翅片，26空隙部分，27第一连接片，28第二翅片，29第四翅片，30第三翅片，31第二连接片，32用户散热器进水温度传感器，33用户散热器出水温度传感器，34用户散热器流量计，35热量表，36用户散热器调节阀，37主烟道，38旁路烟道，39旁路烟道入口，40旁路烟道出口，41辅助加热设备，42变频引风机。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】做详细的说明。
[0018]如图1-2所示，一种热电联产系统包括余热系统、换热系统和散热系统，其中余热系统与换热系统之间通过气水换热器6进行换热关联，换热系统和散热系统之间通过热交换器13进行换热连接。
[0019]图1展示了一种窑炉余热利用系统，所述系统包括炉窑1、主烟道37、旁路烟道38和气水换热器6，所述窑炉产生的烟气通过旁路烟道入口 39进入气水换热器6，换热后的烟气通过旁路烟道的出口 40流入入主烟道37后进行排放。
[0020]在主烟道37的旁路烟道入口 39和旁路烟道出口 40之间设置主烟道调节阀2，用于调节主烟道的烟气量，同时在旁路烟道38上设置旁路烟道调节阀3，调节旁路烟道的烟气量。
[0021]所属系统进一步包括烟道温度传感器5，所述烟道温度传感器5设置在主烟道37的旁路烟道的出口 40的下游，用于测量排放烟气的温度。所述系统包括可编程控制器18，可编程控制器18与温度传感器5、主烟道调节阀2和旁路烟道调节阀3进行数据连接，可编程控制器18根据温度传感器测量的排烟温度来自动调整主烟道调节阀和旁路烟道调节阀的开度，以避免低温腐蚀。
[0022]如果测量的温度过低，则可编程控制器18通过调大主烟道调节阀2的开度，同时减少旁路烟道调节阀4的开度。通过这样减少进入旁通烟道的烟气流量，避免因为过多的烟气进行换热而导致排烟温度过低。
[0023]当然，作为一个优选的实施例，可以不设置主烟道调节阀和旁路烟道调节阀，如图2所示，只在旁路烟道上设置与可编程控制器18数据连接的变频引风机42，通过改变变频引风机42的频率来调节进入旁路烟道40的烟气量。如果测量的温度过低，则可编程控制器18通过调小变频引风机42的频率减少进入旁通烟道的烟气流量，避免因为过多的烟气进行换热而导致排烟温度过低，从而避免低温腐蚀。
[0024]优选的，气水换热器6为管壳式换热器。
[0025]如图1所示，所述系统进一步包括热水供水管7、冷水回水管8、调节阀9、进水温度传感器11、出水温度传感器12、热交换器13、热用户送水管14、热用户回水管15、用户散热器、循环泵16、流量计10、热量表17、可编程控制器18，所述的热水供水管7与热交换器13连接，在热水供水管7上设置调节阀9，用于调节进入热交换器13的热水的流量，在调节阀9和热交换器13之间的管道上设置进水温度传感器11，用于测量热交换器13的进水温度；
作为一个优选，可以只在旁路烟道上设置旁路烟道调节阀，不需要设置主烟道调节阀，调节旁路烟道的烟气量，旁路烟道调节阀与可编程控制器数据连接，可编程控制器根据温度传感器测量的热交换器13的进水温度来调节调节阀的开度，如果进水温度过高，则相应的减少调节阀的开度，如果进水温度过低，则相应的增加调节阀的开度。这样设置可以充分利用热能，避免热量过多而导致浪费或者过少而导致不足。
[0026]热交换器13与热用户给水管14和热用户回水管15连接，热用户给水管14和热用户回水管15之间连接热用户散热器(参见图1-2)，热用户回水管15的水通过与热交换器13中的汽水热交换器提供的热水进行换热，然后再通过热用户给水管14到达用户散热器中进行供暖；所述循环泵16设置在热用户回水管15上；
热交换器13与冷水回水管8连接，在冷水回水管8上设置流量计10，用于检测冷水回水管8中的水的流量；在流量计10和热交换器13之间的冷水回水管8上设置出水温度传感器，用于测量热交换器13的出水温度；
热用户散热器为并联的多个，图1-2只展示了两个，但是并不限于两个，为了方便，图1-2中的涉及散热器并联管中的相关部件，例如温度传感器、流量计等只展示了一个。
[0027]每一个热用户散热器的出水管上设置流量计34，用于检测散热器中的水的流量，每一个热用户散热器的进水口和出水口分别设置进水温度传感器32和出水温度传感器33，分别用于检测散热器的进水温度和出水温度，热量表35分别与流量计34、进水温度传感器33和出水温度传感器34数据连接，用于计算热用户耗费的热量；每一个热用户散热器的进水管上都设置了流量调节阀36，用于单独调节进入散热器的水的流量，所述可编程控制器18与热量表35、调节阀36数据连接，用于对窑炉余热利用系统进行自动控制；热量表35将用户的热量使用的数据传递给可编程控制器18，可编程控制器18根据用户购买的热量与目前使用的热量进行对比，如果热量已经用完，可编程控制器18控制调节阀36进行完全关闭。
[0028]上述的窑炉余热利用系统还可以包括显示操作面板，现实操作面板类可以供用户进行查询、缴费购买热量等操作。
[0029]热量表可以实时的将用户使用的热量提供给可编程控制器，也可以按照一定的时间进行提供，例如每天进行一次结算。
[0030]可编程控制器自动计算用户剩余的热量，在用户热量剩余量达到第一数据的时候，可编程控制器调整调节阀36到低于正常开度的第一开度；在用户热量剩余量达到低于第一数据第二数据的时候，可编程控制器调整调节阀到低于第一开度的第二开度；在用户热量剩余量达到低于第二数据第三数据的时候，可编程控制器调整调节阀到低于第二开度的第三开度；在用户热量剩余量达到低于第三数据第四数据的时候，可编程控制器调整调节阀到低于第三开度的第四开度；在用户热量剩余量达到低于第四数据第五数据的时候，可编程控制器调整调节阀到低于第四开度的第五开度；在用户热量剩余量达到低于第五数据第六数据的时候，可编程控制器调整调节阀到低于第五开度的第六开度；最后在用户热量剩余量达到接近零的时候，可编程控制器调整调节阀完全关闭。
[0031]可编程控制器通过上述的逐步关闭调节阀和降低泵的运行功率的操作，可以是供暖逐步的停止，这样用户就可以感觉到供暖量在逐渐的下降，从而使其知道你购买的热量已经临近用完，需要尽快购买。
[0032]上述的操作可以在一定的时间段内完成，例如几天内或者一个周内完成完成，这样用户才能逐渐感觉到供暖量的减少，从而提醒他主动购买热量。
[0033]上述的用户操作可以通过网络实现，从而实现无卡式热量收费管理系统，实现了收费和热网充值的无卡传递，热用户在网上缴费后获得根据缴费数额取得的缴费密码，并在一定时间内在机组运行管理程序上充值，充值后金额与密码均失效，从而大大降低了热网收费中的资金风险.当然，用户也可以通过现实操作面板直接使用网上银行进行购买操作。
[0034]作为优选，所述可编程控制器18与热量表17进行数据连接，所述热量表17与进水温度传感器11、出水温度传感器12和流量计10进行数据连接，并根据测量的进水温度、出水温度和水的流量来计算输入给用户的总热量；通过计算输入用户的总热量以及每个用户耗费的热量的对比，可以计算出热量损失率，如果损失率过大，则应当及时对系统进行除垢工作，同时还可以根据热量损失率来合理计算单位热量的成本。
[0035]所述可编程控制器18与调节阀9进行数据连接，当散热器的调节阀36因为用户的热量消费完毕或者即将消费完毕而导致开度变化时，此时，可编程控制器18根据调节阀36的开度自动调节调节阀9的开度，从而使输入换热器13的热水相应的变化，例如，相应的减少，以节约能源。
[0036]作为一个优选，在热水供水管上设置辅助加热设备32，所述辅助加热设备32与可编程控制器18数据连接，可编程控制根据进水温度传感器11测量的换热器13的进水温度来自动启动辅助加热设备。如果计算的进口温度小于预定的值，则可编程控制器20启动辅助加热设备7，以加热热水供水管上的水。采用辅助加热设备的主要目的是避免因为烟气的的余热量不足而导致的换热量不足的问题。换热量不足的主要原因是因为进入旁路烟气的换热量不足造成的，例如为了避免低温腐蚀。
[0037]作为一个可以替换的技术方案，可编程控制器可以通过测量换热器13的换热量来自动启动辅助加热设备。如果换热器13的换热量低于一定的数值，则自动启动。换热器的换热量可以通过热量表17来获得。
[0038]作为一个优选，辅助加热设备为电加热设备。
[0039]作为另一个有选，辅助加热设备为锅炉。
[0040]当然，本发明还提供了一种散热器，此种散热器可以作为单独的一个散热器产品进行保护。[0041]所述的热用户散热器是翅片管散热器，包括上集管20、下集管23和连接上集管20和下集管23的翅片管22，所述翅片管22包括圆形基管24和第一翅片25、第二翅片28，第一翅片25和第二翅片28设置在基管24的外部并且第一翅片25和第二翅片28的延长线相交于基管26的圆心所在的基管的中心轴线，第一翅片25和第二翅片28沿着通过基管中心轴线的第一平面B镜像对称；所述翅片管包括第三翅片30和第四翅片29，所述第三翅片30、第四翅片29沿着第二平面C分别与第一翅片25和第二翅片28镜像对称，所述第二平面C与第一平面B垂直而且经过基管24的中心轴线；所述第一翅片25和第二翅片28之间设置第一连接片27，所述第三翅片30和第四翅片33之间设置第二连接片31，第一连接片27和第二连接片31为圆弧型金属板；所述圆弧形金属板的中心轴线与基管24的中心轴线重合；所述基管为直管，所述相邻的基管的中心轴线互相平行。
[0042]作为一个优选，所述的热交换器13为板式热交换器。
[0043]作为一个优选，如图5、6所示，所述的散热器的第一翅片和第二翅片的翅片高度从用户散热器的下部到上部逐渐变小。通过这样设置，可以使得空气在翅片的空隙中的流动过程中，空隙部分26面积越来越小，从而使其流速越来越快，烟筒效应越来越明显，从而增强换热。
[0044]作为一个优选，所述的散热器的第一翅片和第二翅片的翅片高度从用户散热器的下部到上部逐渐变小的幅度越来越低。实验证明，在散热器中，通过这样设置，换热效果要明显优于变化的幅度不变或者逐渐变大的情况。
[0045]作为一个优选，所述的散热器的第一翅片和第二翅片的翅片高度从用户散热器的下部到上部为抛物线结构。这种设置是翅片的变化起到了流线型的效果，达到最好的换热效果，同时因为下部外延出一部分，使更多的空气进入空隙部分。
[0046]对于图5和图6的两种情况，散热器的翅片依然可以采用所述第一翅片和第二翅片之间的夹角为A，第一翅片和第二翅片的长度为L，基管的外半径为R，沿着基管轴向上的翅片高度H四者满足的公式，但是考虑加工方便性，可以在高度方向上将翅片管分为几部分，每一部分采取平均的翅片高度H，但是长度L保持不变，采用总的长度的方式，通过平均的翅片高度来确定夹角A。
[0047]当然也可以直接将采用平均的翅片高度，算出一个夹角，沿着翅片的高度夹角保持不变。
[0048]当然，特殊情况下，因为制造的困难，翅片也不一定非要满足上述的几个参数的优化公式，也可以设置为便于制造的方式，例如如图6所示，翅片为直线的方式，高度一直保持不变，但是圆弧形封闭片距离翅片管基管的圆心的距离，沿着基管的高度不断的减小。
[0049]作为优选的是，圆弧形封闭片距离翅片管基管的圆心的距离，沿着高度方向上呈抛物线式的流线型变化，同时因为下部外延出一部分，使更多的空气进入空隙部分
当然，图6的实施例，也可以满足上述的优化的公式，但是制造起来比较麻烦。
[0050]基管和翅片的材料优选的是铝合金，所述铝合金的组分的质量百分比如下:1.4%Cu ,2.8% Mg ,3.2% Ag , 1.2% Mn ,0.42% Zr ,0.15% Fe , 1.18% Ti, 18.38% Si,0.4% Cr, 1.1% Ni,其余为 Al。
[0051]铝合金的制造方法为:采用真空冶金熔炼，氩气保护浇注成圆坯，经过600°C均匀化处理，在400°C，采用热挤压成棒材，然后再经过580°C固溶淬火后，在200°C进行人工时效处理。导热系数为在50-70摄氏度温度下大于250W/(m*k)。
[0052]图7-8展示了单用户的示意图。如图7所示，所述系统进一步包括热水供水管7、冷水回水管8、调节阀9、进水温度传感器11、出水温度传感器12、热交换器13、热用户送水管14、热用户回水管15、用户散热器、循环泵16、流量计10、热量表17、可编程控制器18，所述的热水供水管7与热交换器13连接，在热水供水管7上设置调节阀9，用于调节进入热交换器13的热水的流量，在调节阀9和热交换器13之间的管道上设置进水温度传感器11，用于测量热交换器13的进水温度；
热交换器13与热用户给水管14和热用户回水管15连接，热用户给水管14和热用户回水管15之间连接热用户散热器，热用户回水管15的水通过与热交换器13中的汽水热交换器提供的热水进行换热，然后再通过热用户给水管14到达用户散热器中进行供暖；所述循环泵16设置在热用户回水管15上；
热交换器13与冷水回水管8连接，在冷水回水管8上设置流量计10，用于检测冷水回水管8中的水的流量；在流量计10和热交换器13之间的冷水回水管8上设置出水温度传感器，用于测量热交换器13的出水温度；
所述热量表17与进水温度传感器11、出水温度传感器12和流量计10进行数据连接，并根据测量的进水温度、出水温度和水的流量来计算热用户的耗费的热量；
所述可编程控制器18与循环泵16、热量表17和调节阀10进行数据连接，用于对窑炉余热利用系统进行自动控制；热量表17将用户的热量使用的数据传递给可编程控制器18，可编程控制器18根据用户购买的热量与目前使用的热量进行对比，如果热量已经用完，可编程控制器18控制调节阀进行完全关闭；
热用户给水管上设置热用户给水温度传感器(图7未示出)，用于检测热用户给水温度，给水温度传感器与可编程控制器进行数据连接；当可编程控制器控制调节阀进行关闭时，循环水泵同时停止运行。
[0053]优选的，可编程控制器自动计算用户剩余的热量，在用户热量剩余量达到第一数据的时候，可编程控制器调整调节阀到低于正常开度的第一开度，同时将循环泵调整到低于正常运行功率的第一功率；在用户热量剩余量达到低于第一数据第二数据的时候，可编程控制器调整调节阀到低于第一开度的第二开度，同时将循环泵调整到低于第一功率的第二功率；在用户热量剩余量达到低于第二数据第三数据的时候，可编程控制器调整调节阀到低于第二开度的第三开度，同时将循环泵调整到低于第二功率的第三功率；在用户热量剩余量达到低于第三数据第四数据的时候，可编程控制器调整调节阀到低于第三开度的第四开度，同时将循环泵调整到低于第三功率的第四功率；在用户热量剩余量达到低于第四数据第五数据的时候，可编程控制器调整调节阀到低于第四开度的第五开度，同时将循环泵调整到低于第四功率的第五功率；在用户热量剩余量达到低于第五数据第六数据的时候，可编程控制器调整调节阀到低于第五开度的第六开度，同时将循环泵调整到低于第五功率的第六功率；最后在用户热量剩余量达到接近零的时候，可编程控制器调整调节阀完全关闭，同时停止循环泵的运行。
[0054]可编程控制器通过上述的逐步关闭调节阀和降低泵的运行功率的操作，可以是供暖逐步的停止，这样用户就可以感觉到供暖量在逐渐的下降，从而使其知道你购买的热量已经临近用完，需要尽快购买。[0055]图7-8的实施例其他内容与图1-2的实施例内容相同，不再进一步描述。
[0056]虽然本发明已以较佳实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
【权利要求】
1.一种窑炉余热利用系统，所述系统包括炉窑、主烟道、旁路烟道和气水换热器，所述窑炉产生的烟气通过旁路烟道入口进入气水换热器，换热后的烟气通过旁路烟道的出口流入入主烟道后进行排放； 所述系统进一步包括热水供水管、冷水回水管、调节阀、热交换器、热用户送水管、热用户回水管、用户散热器、循环泵、流量计、热量表、可编程控制器，所述气水换热器连接热水供水管和冷水回水管，热水供水管与热交换器连接，在热水供水管上设置调节阀，用于调节进入热交换器的热水量； 热交换器与热用户给水管和热用户回水管连接，热用户给水管和热用户回水管之间连接热用户散热器，热用户回水管的水通过与热交换器中的热水进行换热，然后再通过热用户给水管到达用户散热器中进行供暖；所述循环泵设置在用户散热器和和热交换器之间的热用户回水管上； 所述热用户散热器为并联的多个，每个热用户散热器的出水管上设置流量计，用于检测热用户散热器中的水的流量；每个热用户散热器的进水口和出水口设置进水温度传感器和出水温度传感器，用于测量热用户散热器的进出水温度；每个热用户散热器的进水管上设置用户调节阀； 所述热量表与进水温度传感器、出水温度传感器和流量计进行数据连接，并根据测量的进水温度、出水温度和水的流量来计算热用户的耗费的热量； 所述可编程控制器与热量表和调节阀进行数据连接，用于对窑炉余热利用系统进行自动控制；热量表将用户的热量使用的数据传递给可编程控制器，可编程控制器根据用户购买的热量与目前使用的热量进行对比，如果热量已经用完，可编程控制器控制调节阀进行完全关闭。
2.如权利要求1所述的窑炉余热利用系统，其特征在于，可编程控制器自动计算用户剩余的热量，在用户热量剩余量达到第一数据的时候，可编程控制器调整调节阀到低于正常开度的第一开度；在用户热量剩余量达到低于第一数据第二数据的时候，可编程控制器调整调节阀到低于第一开度的第二开度；在用户热量剩余量达到低于第二数据第三数据的时候，可编程控制器调整调节阀到低于第二开度的第三开度；在用户热量剩余量达到低于第三数据第四数据的时候，可编程控制器调整调节阀到低于第三开度的第四开度；在用户热量剩余量达到低于第四数据第五数据的时候，可编程控制器调整调节阀到低于第四开度的第五开度；在用户热量剩余量达到低于第五数据第六数据的时候，可编程控制器调整调节阀到低于第五开度的第六开度；最后在用户热量剩余量达到接近零的时候，可编程控制器调整调节阀完全关闭。
3.一种窑炉余热利用系统，所述系统包括炉窑、主烟道、旁路烟道和气水换热器，所述窑炉产生的烟气通过旁路烟道入口进入气水换热器，换热后的烟气通过旁路烟道的出口流入入主烟道后进行排放； 所述系统进一步包括热水供水管、冷水回水管、调节阀、进水温度传感器、热交换器、可编程控制器，所述气水换热器连接热水供水管和冷水回水管，热水供水管与热交换器连接，在热水供水管上设置调节阀，用于调节进入热交换器的热水量，在调节阀和热交换器之间的管道上设置进水温度传感器，用于测量热交换器的进水温度； 热交换器与热用户给水管和热用户回水管连接，热用户给水管和热用户回水管之间连接热用户散热器，热用户回水管的水通过与热交换器中的热源厂提供的热水进行间接换热，然后再通过热用户给水管到达用户散热器中进行供暖；所述循环泵设置在用户散热器和和热交换器之间的热用户回水管上； 在主烟道的旁路烟道入口和旁路烟道出口之间设置主烟道调节阀，用于调节主烟道的烟气量，同时在旁路烟道上设置旁路烟道调节阀，调节旁路烟道的烟气量； 所述系统进一步包括烟道温度传感器，所述烟道温度传感器设置在主烟道的旁路烟道的出口的下游，用于测量排放烟气的温度；所述系统包括可编程控制器，可编程控制器与温度传感器、主烟道调节阀和旁路烟道调节阀进行数据连接，可编程控制器根据温度传感器测量的排烟温度来自动调整主烟道调节阀和旁路烟道调节阀的开度。
4.一种窑炉余热利用系统，所述系统包括炉窑、主烟道、旁路烟道和气水换热器，所述窑炉产生的烟气通过旁路烟道入口进入气水换热器，与气水换热器中的来自冷水回水管的水进行换热，水加热后进入热水供水管，热水供水管与热交换器相连接，散热器回水管中的水进入热交换器中进行加热； 热水供水管上设置第一调节阀，以调节进入热交换器中的热水； 在散热器的进水管路上设置第二调节阀，可编程控制器与第一调节阀和第二调节阀进行数据连接，第一调节阀开度变化时，第二调节阀的开度相应的变化，从而使输入热交换器的热水相应的变化。
5.一种窑炉余热利用系统，所述系统包括炉窑、主烟道、旁路烟道和气水换热器，所述窑炉产生的烟气通过旁路烟道入口进入气水换热器，换热后的烟气通过旁路烟道的出口流入入主烟道后进行排放；所述系统进一步包括热水供水管、冷水回水管、调节阀、进水温度传感器、出水温度传感器、热交换器、热用户送水管、热用户回水管、用户散热器、循环泵、流量计、热量表、可编程控制器，所述气水换热器连接热水供水管和冷水回水管，热水供水管与热交换器连接，在热水供水管上设置调节阀，用于调节进入热交换器的热水量，在调节阀和热交换器之间的管道上设置进水温度传感器，用于测量热交换器的进水温度； 热交换器与热用户给水管和热用户回水管连接，热用户给水管和热用户回水管之间连接热用户散热器，热用户回水管的水通过与热交换器中的热源厂提供的热水进行间接换热，然后再通过热用户给水管到达用户散热器中进行供暖；所述循环泵设置在用户散热器和和热交换器之间的热用户回水管上； 热交换器与冷水回水管连接，在冷水回水管上设置流量计，用于检测冷水回水管中的水的流量；在流量计和热交换器之间的冷水回水管上设置出水温度传感器，用于测量热交换器的出水温度； 所述热量表与进水温度传感器、出水温度传感器和流量计进行数据连接，并根据测量的进水温度、出水温度和水的流量来计算热用户的耗费的热量； 所述可编程控制器与循环泵、热量表和调节阀进行数据连接，用于对窑炉余热利用系统进行自动控制；热量表将用户的热量使用的数据传递给可编程控制器，可编程控制器根据用户购买的热量与目前使用的热量进行对比，如果热量已经用完，可编程控制器控制调节阀进行完全关闭，同时循环水泵停止运行。
6.如权利要求5所述的窑炉余热利用系统，可编程控制器自动计算用户剩余的热量，在用户热量剩余量达到第一数据的时候，可编程控制器调整调节阀到低于正常开度的第一开度，同时将循环泵调整到低于正常运行功率的第一功率；在用户热量剩余量达到低于第一数据第二数据的时候，可编程控制器调整调节阀到低于第一开度的第二开度，同时将循环泵调整到低于第一功率的第二功率；在用户热量剩余量达到低于第二数据第三数据的时候，可编程控制器调整调节阀到低于第二开度的第三开度，同时将循环泵调整到低于第二功率的第三功率；在用户热量剩余量达到低于第三数据第四数据的时候，可编程控制器调整调节阀到低于第三开度的第四开度，同时将循环泵调整到低于第三功率的第四功率；在用户热量剩余量达到低于第四数据第五数据的时候，可编程控制器调整调节阀到低于第四开度的第五开度，同时将循环泵调整到低于第四功率的第五功率；在用户热量剩余量达到低于第五数据第六数据的时候，可编程控制器调整调节阀到低于第五开度的第六开度，同时将循环泵调整到低于第五功率的第六功率；最后在用户热量剩余量达到接近零的时候，可编程控制器调整调节 阀完全关闭，同时停止循环泵的运行。
【文档编号】F27D17/00GK103940249SQ201410146686
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年4月14日 优先权日:2014年4月14日
【发明者】孙福振, 任崇广, 荣启华, 王海鹏, 李艳, 吕兵 申请人:山东理工大学