一种燃煤工业锅炉节能监测装置及监测方法

技术领域

本发明涉及锅炉在线监测技术领域，特别涉及一种燃煤工业锅炉节能监测装置及监测方法。

背景技术

锅炉是一种能量转换设备，向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能，锅炉输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。

锅的原义指在火上加热的盛水容器，炉指燃烧燃料的场所，锅炉包括锅和炉两大部分。锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为工业生产和人民生活提供所需热能，也可通过蒸汽动力装置转换为机械能，或再通过发电机将机械能转换为电能。提供热水的锅炉称为热水锅炉，主要用于生活，工业生产中也有少量应用。产生蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉，常简称为锅炉，多用于火电站、船舶、机车和工矿企业。

当锅炉烧用不同燃料时就称为该种燃料的锅炉或某两种燃料的混烧锅炉。火床燃烧锅炉燃料置于料床上燃烧的锅炉或称炉排炉或层燃炉。一般为块粒状原煤，容量最大达。室燃锅炉燃料在炉室或炉膛内燃烧，一般有煤粉锅炉、燃油、烧气锅炉等，当代最大容量达机组，也称悬浮燃烧锅炉，还有介于层燃和室燃之间的半悬浮燃烧锅炉，如机械抛煤机，风力抛煤机锅炉等等。现有的燃煤工业锅炉往往存在以下缺陷：

1、现有的燃煤工业锅炉在运行的过程中往往难以对各项数值做到全面且精确的统计，从而使得对节能运行的情况难以精确的进行效果检测。

2、现有的燃煤工业锅炉往往对监测数值和情况的查看较为麻烦，往往需要到达控制终端的位置才能查看具体信息，效率较低，且无法即时的查看。

发明内容

本发明的目的在于提供一种燃煤工业锅炉节能监测装置及监测方法，具有即时监测燃煤锅炉节能运行情况的优点，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种燃煤工业锅炉节能监测装置，包括锅炉本体、信息传感器、交互式控制柜、控制终端、互联网、监测终端和智能移动终端，所述锅炉本体上连接有给水管道、蒸汽管道和排烟管道，锅炉本体上设置有鼓风机、电机、电流表、电压表、入料组件和导料筒，信息传感器设置于锅炉本体内部，信息传感器的输出端电连接交互式控制柜的输入端，交互式控制柜的输出端电连接控制终端的输入端，控制终端的内部设置有网络传输终端，控制终端通过网络传输终端连接至互联网，监测终端的输入端通过互联网与控制终端的输出端连接，监测终端的输出端通过互联网与智能移动终端无线连接。

进一步的，所述入料组件包括有料斗、减速电机、翻拌轴、下料口、电控阀、下料管、称重托板、气缸和安装架，安装架设置于导料筒的顶部，导料筒的顶部铰接连接有称重托板，气缸的伸缩轴铰接连接在称重托板的底面上，气缸的底部固定连接在安装架上，称重托板的上方设置有料斗，料斗对的顶部设置有减速电机，料斗的内部设置有翻拌轴，翻拌轴的顶端与减速电机的输出轴固定连接，料斗的底部开设有下料口，下料口上连接有电控阀，电控阀的底部连接有下料管，下料管的开口方向朝向称重托板。

进一步的，所述导料筒包括有入料进口、出料口、转轴、刮页、弧板和侧板，入料进口设置于导料筒的顶部，出料口设置于导料筒的底部，入料进口和出料口之间设置有转轴，转轴的侧壁上设置有刮页，转轴的一端设置有侧板，刮页的上方设置有弧板。

进一步的，所述信息传感器包括有水质传感器、水温传感器、给水流量计、压力传感器、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、氧量测试仪和称重传感器，水质传感器、水温传感器和给水流量计设置于给水管道的内部，压力传感器和第一温度传感器设置于蒸汽管道的内部，第三温度传感器和氧量测试仪设置于排烟管道的内部，第二温度传感器设置于锅炉本体的工作环境内部，称重传感器设置于称重托板内部。

进一步的，所述交互式控制柜的内部设置有PLC数据采集器，水质传感器、水温传感器、给水流量计、压力传感器、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、氧量测试仪和称重传感器的输出端均与PLC数据采集器的输入端电连接。

进一步的，所述监测终端的内部设置有监测系统，监测系统的内部设置有信息处理模块、数据计算模块、结果对比模块、数据存储模块、信息检索模块、网络传输模块、控制调节模块和异常提醒模块，信息处理模块、数据计算模块、结果对比模块、数据存储模块、信息检索模块、网络传输模块、控制调节模块与异常提醒模块之间交互连接，监测终端通过网络传输模块与智能移动终端之间进行交互连接。

进一步的，所述监测终端包括处理器以及与处理器连接的内存和网络接口，包括处理器、控制器可读存储介质和网络接口，所述控制器可读存储介质、所述网络接口以及所述处理器之间通过总线系统相连，所述控制器可读存储介质用于存储程序、指令或代码，所述处理器用于执行所述控制器可读存储介质中的程序、指令或代码，以执行权利要求书中的监测系统。

本发明要解决的另一技术问题是提供一种燃煤工业锅炉节能监测装置的监测方法，包括如下步骤：

步骤一：启动锅炉本体，减速电机工作，翻拌轴旋转对料斗内部煤炭进行搅拌，电控阀工作控制下料管启闭，称重托板对落下的煤炭进行称重工作，气缸工作对称重托板的倾斜角度进行调整，将称重完成的煤炭导入导料筒；

步骤二：转轴旋转，刮页旋转对导料筒内部的煤炭进行传送，煤炭经过出料口进入传送带传送至锅炉本体内部；

步骤三：锅炉本体进行工作的同时，水质传感器对给水管道内部的给水硬度进行检测，水温传感器对给水管道内部的给水温度进行检测，给水流量计对给水管道内部的给水流量进行检测，压力传感器对蒸汽管道内部的蒸汽气压进行检测，第一温度传感器对蒸汽管道内部的蒸汽温度进行检测，第二温度传感器对锅炉本体运行的环境温度进行检测，第三温度传感器对排烟管道内部的烟气温度进行检测，氧量测试仪对排烟管道内部的烟气含氧量进行检测，称重传感器对煤炭使用量进行检测；

步骤四：PLC数据采集器对信息传感器检测到的数据进行收集并传送至监测终端，监测系统中的各模块对数据进行分析和处理，通过监测终端和智能移动终端对锅炉本体运行情况进行监测。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明提出的燃煤工业锅炉节能监测装置及监测方法，导料筒的顶部铰接连接有称重托板，称重托板的设置可以对煤炭进行过称后投入，从而可以对燃煤锅炉的实时用煤情况进行监测和统计，从而可以将实时用煤情况与锅炉的其他数据情况进行统计和对比，便于工作人员监测得出实时的情况。

2.本发明提出的燃煤工业锅炉节能监测装置及监测方法，信息传感器包括有水质传感器、水温传感器、给水流量计、压力传感器、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、氧量测试仪和称重传感器，多种信息传感器的设置可以对锅炉本体工作时的各项数据进行统计，从而可以对锅炉本体运行时的各项数值做到全方位的把控，从而使得监测的结果更加的准确。

3.本发明提出的燃煤工业锅炉节能监测装置及监测方法，监测终端通过网络传输模块与智能移动终端之间进行交互连接，监测终端可以通过监测系统中的各模块对数据进行分析和处理，通过监测终端和智能移动终端对锅炉本体运行情况进行监测，监测更加的方便，可以即时观测到实时的监测结果，提高监测便利性和效率。

附图说明

图1为本发明的整体拓扑示意图；

图2为本发明的锅炉本体结构模块图；

图3为本发明的入料组件结构示意图；

图4为本发明的导料筒结构示意图；

图5为本发明的刮页结构示意图；

图6为本发明的信息传感器结构模块图；

图7为本发明的监测终端结构模块图。

图中：1、锅炉本体；101、给水管道；102、蒸汽管道；103、排烟管道；2、信息传感器；201、水质传感器；202、水温传感器；203、给水流量计；204、压力传感器；205、第一温度传感器；206、第二温度传感器；207、第三温度传感器；208、氧量测试仪；209、称重传感器；3、交互式控制柜；301、PLC数据采集器；4、控制终端；401、网络传输终端；5、互联网；6、监测终端；601、监测系统；602、信息处理模块；603、数据计算模块；604、结果对比模块；605、数据存储模块；606、信息检索模块；607、网络传输模块；608、控制调节模块；609、异常提醒模块；7、鼓风机；8、电机；9、电流表；10、电压表；11、入料组件；1101、料斗；1102、减速电机；1103、翻拌轴；1104、下料口；1105、电控阀；1106、下料管；1107、称重托板；1108、气缸；1109、安装架；12、导料筒；1201、入料进口；1202、出料口；1203、转轴；1204、刮页；1205、弧板；1206、侧板；13、智能移动终端。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，一种燃煤工业锅炉节能监测装置，包括锅炉本体1、信息传感器2、交互式控制柜3、控制终端4、互联网5、监测终端6和智能移动终端13，锅炉本体1上连接有给水管道101、蒸汽管道102和排烟管道103，锅炉本体1上设置有鼓风机7、电机8、电流表9、电压表10、入料组件11和导料筒12，信息传感器2设置于锅炉本体1内部，信息传感器2的输出端电连接交互式控制柜3的输入端，交互式控制柜3的输出端电连接控制终端4的输入端，控制终端4的内部设置有网络传输终端401，控制终端4通过网络传输终端401连接至互联网5，监测终端6的输入端通过互联网5与控制终端4的输出端连接，监测终端6的输出端通过互联网5与智能移动终端13无线连接。

请参阅图3，入料组件11包括有料斗1101、减速电机1102、翻拌轴1103、下料口1104、电控阀1105、下料管1106、称重托板1107、气缸1108和安装架1109，安装架1109设置于导料筒12的顶部，导料筒12的顶部铰接连接有称重托板1107，气缸1108的伸缩轴铰接连接在称重托板1107的底面上，气缸1108的底部固定连接在安装架1109上，称重托板1107的上方设置有料斗1101，料斗1101对的顶部设置有减速电机1102，料斗1101的内部设置有翻拌轴1103，翻拌轴1103的顶端与减速电机1102的输出轴固定连接，料斗1101的底部开设有下料口1104，下料口1104上连接有电控阀1105，电控阀1105的底部连接有下料管1106，下料管1106的开口方向朝向称重托板1107，称重托板1107的设置可以对煤炭进行过称后投入，从而可以对燃煤锅炉的实时用煤情况进行监测和统计，从而可以将实时用煤情况与锅炉的其他数据情况进行统计和对比，便于工作人员监测得出实时的情况。

请参阅图4-5，导料筒12包括有入料进口1201、出料口1202、转轴1203、刮页1204、弧板1205和侧板1206，入料进口1201设置于导料筒12的顶部，出料口1202设置于导料筒12的底部，入料进口1201和出料口1202之间设置有转轴1203，转轴1203的侧壁上设置有刮页1204，转轴1203的一端设置有侧板1206，刮页1204的上方设置有弧板1205，刮页1204的设置可以对煤炭进行分批次刮入，防止堵塞。

请参阅图6，信息传感器2包括有水质传感器201、水温传感器202、给水流量计203、压力传感器204、第一温度传感器205、第二温度传感器206、第三温度传感器207、氧量测试仪208和称重传感器209，水质传感器201、水温传感器202和给水流量计203设置于给水管道101的内部，压力传感器204和第一温度传感器205设置于蒸汽管道102的内部，第三温度传感器207和氧量测试仪208设置于排烟管道103的内部，第二温度传感器206设置于锅炉本体1的工作环境内部，称重传感器209设置于称重托板1107内部。交互式控制柜3的内部设置有PLC数据采集器301，水质传感器201、水温传感器202、给水流量计203、压力传感器204、第一温度传感器205、第二温度传感器206、第三温度传感器207、氧量测试仪208和称重传感器209的输出端均与PLC数据采集器301的输入端电连接，多种信息传感器2的设置可以对锅炉本体1工作时的各项数据进行统计，从而可以对锅炉本体1运行时的各项数值做到全方位的把控，从而使得监测的结果更加的准确。

请参阅图7，监测终端6的内部设置有监测系统601，监测系统601的内部设置有信息处理模块602、数据计算模块603、结果对比模块604、数据存储模块605、信息检索模块606、网络传输模块607、控制调节模块608和异常提醒模块609，信息处理模块602、数据计算模块603、结果对比模块604、数据存储模块605、信息检索模块606、网络传输模块607、控制调节模块608与异常提醒模块609之间交互连接，监测终端6通过网络传输模块607与智能移动终端13之间进行交互连接，监测终端6可以通过监测系统601中的各模块对数据进行分析和处理，通过监测终端6和智能移动终端13对锅炉本体1运行情况进行监测，监测更加的方便，可以即时观测到实时的监测结果，提高监测便利性和效率。

监测终端6包括处理器以及与处理器连接的内存和网络接口，包括处理器、控制器可读存储介质和网络接口，所述控制器可读存储介质、所述网络接口以及所述处理器之间通过总线系统相连，所述控制器可读存储介质用于存储程序、指令或代码，所述处理器用于执行所述控制器可读存储介质中的程序、指令或代码，当所述程序、指令或代码被执行时实现监测系统601。

为了更好的展现一种燃煤工业锅炉节能监测装置，本实施例现提出一种燃煤工业锅炉节能监测装置的监测方法，包括以下步骤：

步骤一：启动锅炉本体1，减速电机1102工作，翻拌轴1103旋转对料斗1101内部煤炭进行搅拌，电控阀1105工作控制下料管1106启闭，称重托板1107对落下的煤炭进行称重工作，气缸1108工作对称重托板1107的倾斜角度进行调整，将称重完成的煤炭导入导料筒12；

步骤二：转轴1203旋转，刮页1204旋转对导料筒12内部的煤炭进行传送，煤炭经过出料口1202进入传送带传送至锅炉本体1内部；

步骤三：锅炉本体1进行工作的同时，水质传感器201对给水管道101内部的给水硬度进行检测，水温传感器202对给水管道101内部的给水温度进行检测，给水流量计203对给水管道101内部的给水流量进行检测，压力传感器204对蒸汽管道102内部的蒸汽气压进行检测，第一温度传感器205对蒸汽管道102内部的蒸汽温度进行检测，第二温度传感器206对锅炉本体1运行的环境温度进行检测，第三温度传感器207对排烟管道103内部的烟气温度进行检测，氧量测试仪208对排烟管道103内部的烟气含氧量进行检测，称重传感器209对煤炭使用量进行检测；

步骤四：PLC数据采集器301对信息传感器2检测到的数据进行收集并传送至监测终端6，监测系统601中的各模块对数据进行分析和处理，通过监测终端6和智能移动终端13对锅炉本体1运行情况进行监测。

综上所述，本燃煤工业锅炉节能监测装置及监测方法，称重托板1107的设置可以对煤炭进行过称后投入，从而可以对燃煤锅炉的实时用煤情况进行监测和统计，从而可以将实时用煤情况与锅炉的其他数据情况进行统计和对比，便于工作人员监测得出实时的情况，多种信息传感器2的设置可以对锅炉本体1工作时的各项数据进行统计，从而可以对锅炉本体1运行时的各项数值做到全方位的把控，从而使得监测的结果更加的准确，监测终端6可以通过监测系统601中的各模块对数据进行分析和处理，通过监测终端6和智能移动终端13对锅炉本体1运行情况进行监测，监测更加的方便，可以即时观测到实时的监测结果，提高监测便利性和效率。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。