[发明专利]一种甲烷混空调控系统及方法

说明书

本申请涉及一种甲烷混空调控方法及其调控系统。该调控方法是：计算机利用甲烷浓度传感器探测的甲烷浓度与设定的预期浓度进行比较，并操控执行部件实时调节混入空气量，实现特定浓度甲烷的稳定输出。该调控系统是：甲烷浓度传感器采集甲烷浓度信号后，经由数据采集卡传输给计算机上的特定程序进行分析、计算得出需要的混入空气量，该量再由同一特定程序编码并通过数据采集卡输出端口传送给执行器，执行器实时控制由气泵加压的高压气室混入甲烷管道的空气的流速（流量），混合气体再经由混气结构充分混合得到特定程序预先设定的特定浓度的甲烷。本申请是：将数据采集卡通过传感器采集的数据传输给计算机端的特定程序，该程序通过计算得出调控参数并控制执行器进行实时调控，实现输出特定程序预先设定的特定浓度的甲烷。

技术领域

本申请涉及一种甲烷混空调控，属于自动化控制领域。

背景技术

甲烷，天然气的主要成分，俗称瓦斯，是最简单的有机物，在标准压力的室温环境中，甲烷无色、无味，爆炸上限15.4%，爆炸下限5.0%，故甲烷的安全有效的利用需求十分迫切。

通常的轻烃发电特别是甲烷发电领域存在着能源利用不充分的情况，由于输气管道中的甲烷浓度不均匀，导致浓度过高时存在能源浪费，浓度过低时发电装置不能正常运行，导致低浓度的甲烷直接排放，虽然企业在低浓度甲烷利用方面越来越新颖，但对于过高浓度甲烷，只能采用手动控制，降低甲烷浓度以达到稳定值，本发明提供了一种可有效降低高浓度甲烷浪费的方法，可实现实时自动调控混入空气的浓度，以减少能源浪费实现。

发明内容

本申请提供一种自动化甲烷混空调控系统及方法，实现稳定的甲烷浓度输出提高能源利用率。

本申请采用如下技术方案：提供一种甲烷混空调制装置，包括：来气管道（1）、流量传感器1（2）、安装在来气管道（1）上的甲烷浓度传感器1（3）、带有高压气泵的高压气室（4）、与（4）连接的流量控制阀（5）、安装在流量控制阀前方的流量传感器2（6）、混气结构（7）、甲烷浓度传感器2（8）、出气管道（9）、数据采集及控制装置（10）、装有自主开发的调控软件的计算机（11）。

所述的甲烷来气管道（2）内置流量传感器1（2），可实时测量管道中的甲烷流量；所述的甲烷浓度传感器1（3）可实时测量管道中的甲烷浓度，且甲烷流量和浓度信息可通过数据采集装置提供给计算机。

所述的带有高压气泵的高压气室（4），一端连接流量控制阀（5）；所述的流量控制阀（5）连接流量传感器2（6），以监控输出的空气流量。

所述的数据采集装置（10），可接收流量传感器测量的数据，并输出信号来控制上述的流量控制阀（5）；所述的控制软件可实时显示各部分的数据，通过计算后控制软件将所需的混气流量通过数据采集装置反馈给流量控制阀（5），最终实现输出稳定的甲烷浓度；所述的甲烷浓度探头（8）可用来检测输出甲烷浓度，以判断甲烷混空系统是否正常工作。

附图说明

图1：甲烷混空调控系统结构图：来气管道(1)、流量传感器1（2）、甲烷浓度传感器1（3）、带有高压气泵的高压气室（4）、流量控制阀（5）、流量传感器2（6）、混气结构（7）、甲烷浓度传感器2（8）、出气管道（9）、数据采集及控制装置（10）、装有自主开发的调控软件的计算机（12）；

图2：软件控制及数据输出示意图。

具体实施方式

所述的来气管道(1)、流量传感器1（2）、甲烷浓度传感器1（3），构成未混气前的甲烷测试系统，本申请所述的带有高压气泵的高压气室（4）可根据实际甲烷流量调节类型和大小，且所述的流量控制阀（5）可根据输入信号实时调节空气的流量，调节范围受实际的甲烷流量和气泵的类型和大小影响，上述的流量传感器2（6）可实时检测经过流量控制阀（5）后的气体流量，用以检测前述两个部件是否正常工作。