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一种生物质气锅炉烟气排放监测分析控制系统

2021-02-17 13:41:48

一种生物质气锅炉烟气排放监测分析控制系统

  技术领域

  本实用新型涉及锅炉烟气监控技术领域,具体为一种生物质气锅炉烟气排放监测分析控制系统。

  背景技术

  生物质燃料在燃烧的过程中会产生大量的NOx,大气中的NOx溶于水后会生成为硝酸雨,酸雨会对环境带来广泛的危害,造成巨大的经济损失,如:腐蚀建筑物和工业设备。

  为了实现清洁燃烧,降低燃烧中NOx排放污染的技术措施可分为两大类:一类是炉内脱氮,另一类是尾部脱氮,其中炉内脱氮与尾部脱氮相比,具有应用广泛、结构简单、经济有效等优点,因此主要采用炉内脱氮的方式来降低NOx的排放。

  现有炉内脱氮方式虽然能够降低生物质燃料燃烧时NOx的排放,但是脱氮效果不明显,任然会有大量的NOx排放到空气中,从而造成环境污染,由于NOx在催化剂的作用下能够转化为N2气,因此可以通过向锅炉内加入适量的催化剂用于将锅炉内产生的NOx转化为N2气。

  实用新型内容

  本实用新型的目的在于提供一种生物质气锅炉烟气排放监测分析控制系统,以解决上述背景技术中提出的问题。

  为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:一种生物质气锅炉烟气排放监测分析控制系统,包括控制模块、供电模块、数据分析模块、数据储存模块、一氧化氮传感器、二氧化氮传感器、催化剂控制阀门、氧气传感器和氧气控制阀门,所述控制模块分别与所述数据分析模块、数据储存模块、一氧化氮传感器、二氧化氮传感器、催化剂控制阀门、氧气传感器和氧气控制阀门电性连接。

  其中,所述一氧化氮传感器通过螺栓安装在锅炉的排气处,所述一氧化氮传感器用于检测锅炉排放烟气中一氧化氮的含量。

  其中,所述二氧化氮传感器通过螺栓安装在锅炉的排气处,所述二氧化氮传感器用于检测锅炉排放烟气中二氧化氮的含量。

  其中,所述催化剂控制阀门通过螺栓安装在锅炉催化剂输送管上,所述催化剂控制阀门用于控制催化剂输送管的闭合。

  其中,所述氧气传感器通过螺栓安装在锅炉内部,所述氧气传感器用于检测锅炉内部氧气的含量。

  其中,所述氧气控制阀门通过螺栓安装在锅炉氧气输送管上,所述氧气控制阀门用于控制氧气输送管的闭合。

  其中,所述供电模块采用二次电池。

  与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:

  本实用新型通过一氧化氮传感器检测锅炉排放烟气中一氧化氮的含量,然后一氧化氮传感器将检测到的一氧化氮含量信号转化为电子信号并上传给控制模块,通过二氧化氮传感器检测锅炉排放烟气中二氧化氮的含量,然后二氧化氮传感器将检测到的二氧化氮含量信号转化为电子信号并上传给控制模块,接着控制模块将接收到的一氧化氮含量信号和二氧化氮含量信号上传给数据分析模块,通过数据分析模块将检测的一氧化氮含量信号和二氧化氮含量信号与数据储存模块内保存的一氧化氮含量和二氧化氮含量限定值进行比较,当检测的一氧化氮含量信号和二氧化氮含量信号超过一氧化氮含量和二氧化氮含量限定值时,通过控制模块打开催化剂控制阀门,然后通过催化剂输送管向锅炉内投放催化剂,从而加快锅炉内部NOx向N2气的转化效率,避免锅炉排放的气体中NOx超标,从而保护了环境。

  附图说明

  图1为本实用新型硬件控制系统结构示意图。

  图中:10-控制模块;11-供电模块;12-数据分析模块;13-数据储存模块;20-一氧化氮传感器;30-二氧化氮传感器;40-催化剂控制阀门;50-氧气传感器;60-氧气控制阀门。

  具体实施方式

  下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型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实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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,都属于本实用新型保护的范围。

  请参阅图1,本实用新型提供一种技术方案:一种生物质气锅炉烟气排放监测分析控制系统,包括控制模块10、供电模块11、数据分析模块12、数据储存模块13、一氧化氮传感器20、二氧化氮传感器30、催化剂控制阀门40、氧气传感器50和氧气控制阀门60,所述控制模块10分别与所述数据分析模块12、数据储存模块13、一氧化氮传感器20、二氧化氮传感器30、催化剂控制阀门40、氧气传感器50和氧气控制阀门60电性连接。

  其中,控制模块10可以是包括至少一个处理器在内的电路,还可以是包括至少一个单片机在内的电路,也可以为多种电路或者芯片的组合形式,只要可以实现相应功能即可。可以理解的是,对于本领域技术人员来说,控制模块10还可以为常见的由放大器、比较器、三极管、MOS管等组合起来的电路以纯粹硬件方式实现相应功能。

  其中,供电模块11采用二次电池,二次电池可以是镍氢电池、镍镉电池、铅蓄电池和锂电池,二次电池可单独充电以备后续使用。

  其中,一氧化氮传感器20通过螺栓安装在锅炉的排气处,一氧化氮传感器20用于检测锅炉排放烟气中一氧化氮的含量。

  其中,二氧化氮传感器30通过螺栓安装在锅炉的排气处,二氧化氮传感器30用于检测锅炉排放烟气中二氧化氮的含量。

  其中,催化剂控制阀门40通过螺栓安装在锅炉催化剂输送管上,催化剂控制阀门40用于控制催化剂输送管的闭合。

  其中,氧气传感器50通过螺栓安装在锅炉内部,氧气传感器50用于检测锅炉内部氧气的含量。

  其中,氧气控制阀门60通过螺栓安装在锅炉氧气输送管上,氧气控制阀门60用于控制氧气输送管的闭合。

  进一步地,通过氧气传感器50检测锅炉排放烟气中氧气的含量,然后氧气传感器50将检测到的氧气含量信号转化为电子信号并上传给控制模块10,然后控制模块10将检测到的氧气含量上传给数据分析模块12,通过数据分析模块12将检测到的氧气含量与数据储存模块13保存的氧气含量限定值对比,当检测到的氧气含量小于数据储存模块13保存的氧气含量限定值时,通过控制模块10打开氧气控制阀门50,从而通过氧气输送管向锅炉内输送空气,提高锅炉内氧气的含量,从而保证锅炉内部的燃料能够得到充分的燃烧。

  其中,数据储存模块13可以是可擦除可编程只读储存器,还可以是随机读写存储器,数据储存模块13可以读取或写入各种数据信息和/或程序代码。

  进一步地,数据储存模块13用于保存锅炉内部氧气含量的限定值、锅炉排放烟气中一氧化氮含量的限定值和锅炉排放烟气中二氧化氮含量的限定值。

  其中,数据分析模块12包括数值分析和文本分析两大子功能,数据分析模块12可以基于机器学习实现分类模型、回归模型、聚类模型和推荐模型等多种模型库;可以根据不同数据分析实际工作中的需求进行模型的定制,不断完善模型算法库。

  进一步地,数据分析模块12用于将一氧化氮传感器20检测到的锅炉排放烟气中一氧化氮的含量与数据储存模块13保存的一氧化氮含量限定值进行对比分析;数据分析模块12用于将二氧化氮传感器30检测到的锅炉排放烟气中二氧化氮的含量与数据储存模块13保存的二氧化氮含量限定值进行对比分析;数据分析模块12用于将氧气传感器50检测到的锅炉内不氧气含量与数据储存模块13保存的氧气含量限定值进行对比分析。

  工作原理:在使用时,通过一氧化氮传感器20检测锅炉排放烟气中一氧化氮的含量,然后一氧化氮传感器20将检测到的一氧化氮含量信号转化为电子信号并上传给控制模块10,通过二氧化氮传感器30检测锅炉排放烟气中二氧化氮的含量,然后二氧化氮传感器30将检测到的二氧化氮含量信号转化为电子信号并上传给控制模块10,接着控制模块10将接收到的一氧化氮含量信号和二氧化氮含量信号上传给数据分析模块12,通过数据分析模块12将检测的一氧化氮含量信号和二氧化氮含量信号与数据储存模块13内保存的一氧化氮含量和二氧化氮含量限定值进行比较,当检测的一氧化氮含量信号和二氧化氮含量信号超过一氧化氮含量和二氧化氮含量限定值时,通过控制模块10打开催化剂控制阀门40,然后通过催化剂输送管向锅炉内投放催化剂,从而加快锅炉内部NOx向N2气的转化效率,避免锅炉排放的气体中NOx超标,从而保护了环境。

  需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

  尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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