[发明专利]通过实时分析锅炉废气来控制空燃比和氮氧化物的系统

摘要

本发明涉及通过实时分析锅炉废气来控制空燃比和氮氧化物的系统。该系统包括被构造成供应燃料的燃料管、通过线路连接至燃料管以向前投射火焰的燃烧器、被构造成通过线路向燃烧器供应空气的鼓风机、锅炉、连接至锅炉以排放废气的烟道、包括NO_x传感器的传感器模块、布置在锅炉的后端和烟道之间的比例控制电子开关、包括可编程逻辑控制器并且附装有燃料风门马达控制器和空气风门马达控制器的控制单元、安装在线路上并且连接至燃料风门马达控制器的燃料风门马达以及安装在线路上并且连接至空气风门马达控制器的空气风门马达。

主权项

1.一种通过实时分析锅炉废气来控制空燃比和氮氧化物即NO_x的系统，该系统包括：被构造成供应燃料的燃料管(5)；燃烧器(10)，该燃烧器(10)通过线路(5L)连接至所述燃料管(5)并且被构造成向前投射火焰；鼓风机(90)，该鼓风机(90)被构造成通过线路(90L)向所述燃烧器(10)供应空气；锅炉(20)，该锅炉(20)上安装有所述燃烧器(10)，该燃烧器被构造成向所述锅炉供热；烟道(30)，该烟道(30)连接至所述锅炉(20)并且被构造成排放废气；传感器模块(40)，该传感器模块(40)包括安装在所述烟道(30)上并且被构造成感测所述废气中包含的NO_x和O₂的量的NO_x传感器，其中所述传感器模块(40)设置有传感器分析功能和通信功能，所述NO_x传感器为二氧化锆陶瓷型的传感器；比例控制电子开关(50)，该比例控制电子开关(50)布置在所述锅炉(20)的后端并且被构造成允许以与所述废气中包含的NO_x的量成比例的方式对选择性催化还原(SCR)或选择性非催化还原(SNCR)进行比例控制或对洗涤器进行比例控制，其中所述洗涤器设置在所述锅炉(20)的后端和所述烟道(30)的前端，所述选择性催化还原(SCR)是将氨与载体气体混合而通过喷射栅格喷射到废气内的方法；包括可编程逻辑控制器即PLC(70)的控制单元(60)，该控制单元(60)附装有燃料风门马达控制器(61)和空气风门马达控制器(62)并且被构造成控制从所述燃料管(5)和所述鼓风机(90)供应至所述燃烧器(10)的燃料和空气的量，其中所述控制单元(60)设置有将通过所述传感器模块(40)的所述传感器分析功能计算的NO_x值和O₂值传输至所述PLC(70)的功能，所述控制单元(60)通过控制器局域网通信(45)连接至所述传感器模块(40)；燃料风门马达(5‑1)，该燃料风门马达(5‑1)安装在所述线路(5L)上并且连接至所述燃料风门马达控制器(61)；空气风门马达(90‑1)，该空气风门马达(90‑1)安装在所述线路(90L)上并且连接至所述空气风门马达控制器(62)；从所述燃料管(5)和所述鼓风机(90)供应至所述燃烧器(10)的燃料和空气的量的控制根据由存储在所述PLC(70)中的序列程序处理的值来进行由调节安装在所述线路(90L)上的所述空气风门马达(90‑1)的开度的所述风门马达控制器(62)和调节安装在所述线路(5L)上的所述燃料风门马达(5‑1)的开度的所述燃料风门马达控制器(61)；以及初级控制器，该初级控制器连接至所述空气风门马达(90‑1)或所述燃料风门马达(5‑1)并且附装至所述PLC(70)，以调节所述空气风门马达(90‑1)或所述燃料风门马达(5‑1)的开度，其中，所述传感器模块(40)包括一程序，该程序被编程为引发所述锅炉(20)的燃烧条件的变化并确定所述NO_x传感器是否存在异常，所述PLC(70)包括人机界面(HMI)，该人机界面被配置成实时地检查由所述传感器模块(40)的所述传感器分析功能计算的NO_x值和O₂值以及所述传感器模块(40)发生异常时的错误代码，所述人机界面被配置为将数据和曲线图显示于触摸面板，所述控制单元(60)进一步包括存储装置(80)，该存储装置(80)被构造成记录并存储由所述传感器模块(40)的所述传感器分析功能计算的NO_x值和O₂值以及所述传感器模块(40)发生异常时的错误代码，并且将该数据传输至存储介质，所述燃料为燃气或油。