專(zhuān)利名稱(chēng)：螺旋給料式小型蒸汽鍋爐能耗成本在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種螺旋給料式小型蒸汽鍋爐能耗成本在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
目前全國(guó)在用工業(yè)鍋爐有100多萬(wàn)臺(tái)，平均容量約10 t/h，其中大部分是容量20 t/h以下的小型鍋爐，且鍋爐平均運(yùn)行效率僅為45%-65%比國(guó)外先進(jìn)水平低15-20個(gè)百分 點(diǎn)。效率的低下造成嚴(yán)重的能源浪費(fèi)，為了提高鍋爐效率，首先應(yīng)對(duì)鍋爐的能耗與成本方面 的數(shù)據(jù)比較清楚，然后根據(jù)數(shù)據(jù)分析原因才能相應(yīng)地調(diào)整，因此對(duì)鍋爐能耗與成本方面的 檢測(cè)是前提。對(duì)于能耗與成本的檢測(cè)，目前國(guó)內(nèi)研究較少，大部分小型蒸汽鍋爐還采用抄表估 算的方式。一般在一批定量的燃料燒完后，通過(guò)產(chǎn)氣量、用電量、用水量及耗用的燃料質(zhì)量 等統(tǒng)計(jì)，計(jì)算出鍋爐的能耗成本。在燃料的使用期間，計(jì)算燃料成本時(shí)對(duì)于燃料的質(zhì)量采取 估算方式，誤差較大。目前，工業(yè)鍋爐燃料消耗量一般通過(guò)電子皮帶秤計(jì)量，但只能計(jì)量進(jìn) 入爐前料倉(cāng)的燃料數(shù)量，無(wú)法準(zhǔn)備表達(dá)鍋爐瞬時(shí)或短時(shí)間的燃料消耗量，不利于能耗成本 監(jiān)測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可即時(shí)地了解鍋爐 的能耗與成本方面的數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確的計(jì)算出單圈能耗成本及單位蒸汽能耗成本，為提高鍋爐 平均運(yùn)行效率提供依據(jù)，從而能達(dá)到節(jié)能效果的螺旋給料式小型蒸汽鍋爐能耗成本在線監(jiān) 測(cè)系統(tǒng)及方法。本發(fā)明螺旋給料式小型蒸汽鍋爐能耗成本在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所采用的技術(shù)方案是所 述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括蒸汽流量?jī)x、燃料用量監(jiān)測(cè)裝置、電表、水表及計(jì)算機(jī)，所述蒸汽流量?jī)x、所 述燃料用量監(jiān)測(cè)裝置、所述電表、所述水表均通過(guò)通訊串口與所述計(jì)算機(jī)相連接，所述計(jì)算 機(jī)中包括；
燃料成本計(jì)算模塊，用于計(jì)算所述燃料用量監(jiān)測(cè)裝置監(jiān)測(cè)到的燃料的瞬時(shí)值和累計(jì)值 分別乘以單價(jià)后，得到的單圈燃料成本和單位燃料成本；
電能成本計(jì)算模塊，用于計(jì)算所述水表計(jì)量到的水能的瞬時(shí)值和累計(jì)值分別乘以單價(jià) 后，得到的單圈水能成本和單位水能成本；
水能成本計(jì)算模塊，用于計(jì)算所述電表計(jì)量到的電能的瞬時(shí)值和累計(jì)值分別乘以單價(jià) 后，得到的單圈電能成本和單位電能成本；
單圈能耗成本計(jì)算模塊，用于將單圈燃料成本、單圈電能成本、單圈水能成本統(tǒng)計(jì)相加 后除以所述蒸汽流量?jī)x計(jì)量到的蒸汽流量的瞬時(shí)值，得出單圈能耗成本；
單位能耗成本計(jì)算模塊，用于統(tǒng)計(jì)單位燃料成本、單位水能成本、單位電能成本，得到 單位能耗成本。所述燃料用量監(jiān)測(cè)裝置包括螺旋給料機(jī)、行程開(kāi)關(guān)支架、行程開(kāi)關(guān)、計(jì)數(shù)器，所述螺旋給料機(jī)的軸承上設(shè)置有凸點(diǎn)，所述行程開(kāi)關(guān)設(shè)置在所述行程開(kāi)關(guān)支架上并與所述凸點(diǎn) 相接觸，所述行程開(kāi)關(guān)與所述計(jì)數(shù)器相連接，所述計(jì)數(shù)器與所述計(jì)算機(jī)通訊連接。所述蒸汽流量?jī)x為可以計(jì)量到瞬時(shí)流量和累計(jì)總蒸汽流量的渦銜式蒸汽流量累 計(jì)儀；所述電表為能夠計(jì)量到瞬時(shí)用電量和累計(jì)總用電量的智能電能表；所述水表為能夠 計(jì)量到瞬時(shí)給水流量和累計(jì)總給水流量的渦銜式水表流量累計(jì)儀。本發(fā)明螺旋給料式小型蒸汽鍋爐能耗成本在線監(jiān)測(cè)方法所采用的技術(shù)方案是包 括以下步驟
a、先通過(guò)蒸汽流量?jī)x、燃料用量監(jiān)測(cè)裝置、電表、水表即時(shí)輸出計(jì)量到的蒸汽、燃料、電 量、水量的瞬時(shí)流量或累積流量給計(jì)算機(jī)；
b、所述計(jì)算機(jī)通過(guò)所述燃料成本計(jì)算模塊計(jì)算出單圈燃料成本或單位燃料成本，所述 電能成本計(jì)算模塊計(jì)算出單圈電能成本或單位電能成本，所述水能成本計(jì)算模塊計(jì)算出單 圈水能成本或單位水能成本；
C、單圈燃料成本、單圈電能成本、單圈水能成本的數(shù)據(jù)傳輸給單圈能耗成本計(jì)算模塊 進(jìn)行計(jì)算，單位燃料成本、單位電能成本、單位水能成本的數(shù)據(jù)傳遞給所述單位能耗成本計(jì) 算模塊進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，以計(jì)算出單圈能耗成本及單位蒸汽能耗成本。所述燃料用量監(jiān)測(cè)裝置的計(jì)量方式為每當(dāng)螺旋式給料機(jī)軸承旋轉(zhuǎn)一圈，位于螺旋 式給料機(jī)軸承上的凸點(diǎn)都會(huì)與行程開(kāi)關(guān)外彈片碰撞一次，行程開(kāi)關(guān)會(huì)相應(yīng)地閉合一次，連 接的計(jì)數(shù)器會(huì)記錄下來(lái)，并累積計(jì)量閉合次數(shù)。螺旋給料機(jī)每旋轉(zhuǎn)一圈的燃料重量事先通過(guò)稱(chēng)量得出。本發(fā)明的有益效果是由于本發(fā)明包括用于檢測(cè)蒸汽用量的蒸汽流量監(jiān)測(cè)裝置； 蒸汽流量?jī)x、燃料用量監(jiān)測(cè)裝置、電表、水表及計(jì)算機(jī)，所述蒸汽流量?jī)x、所述燃料用量監(jiān)測(cè) 裝置、所述電表、所述水表均通過(guò)通訊串口與所述計(jì)算機(jī)相連接，所述計(jì)算機(jī)中包括燃料成 本計(jì)算模塊、電能成本計(jì)算模塊、水能成本計(jì)算模塊、單圈能耗成本計(jì)算模塊、單位能耗成 本計(jì)算模塊，所述蒸汽流量?jī)x、所述燃料用量監(jiān)測(cè)裝置、所述電表、所述水表將獲取的瞬時(shí) 值或累計(jì)值傳遞給所述計(jì)算機(jī)，所述計(jì)算機(jī)通過(guò)上述模塊進(jìn)行計(jì)算，以計(jì)算出單圈能耗成 本及單位蒸汽能耗成本，通過(guò)這種在線實(shí)時(shí)檢測(cè)的方式，鍋爐的能耗與成本方面的數(shù)據(jù)比 較清楚、準(zhǔn)確，避免了以往對(duì)于燃料的質(zhì)量采取估算方式而誤差較大，或通過(guò)電子皮帶秤計(jì) 量，但只能計(jì)量進(jìn)入爐前料倉(cāng)的燃料數(shù)量，無(wú)法準(zhǔn)備表達(dá)鍋爐瞬時(shí)或短時(shí)間的燃料消耗量， 不利于能耗成本監(jiān)測(cè)的情況，然后根據(jù)數(shù)據(jù)分析原因才能相應(yīng)地調(diào)整，從而達(dá)到提高鍋爐 平均運(yùn)行效率，達(dá)到節(jié)約資源的目的，所以本發(fā)明可即時(shí)地了解鍋爐的能耗與成本方面的 數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確的計(jì)算出單圈能耗成本及單位蒸汽能耗成本，為提高鍋爐平均運(yùn)行效率提供依 據(jù)，從而能達(dá)到節(jié)能效果。


圖1是本發(fā)明螺旋給料式小型蒸汽鍋爐能耗成本在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明燃料監(jiān)測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1、圖2所示，本發(fā)明包括蒸汽流量?jī)x60、燃料用量監(jiān)測(cè)裝置62、電表63、水表61及計(jì)算機(jī)6，所述燃料用量監(jiān)測(cè)裝置62包括螺旋給料機(jī)、行程開(kāi)關(guān)支架2、行程開(kāi)關(guān)3、計(jì) 數(shù)器4，所述螺旋給料機(jī)的軸承10上設(shè)置有凸點(diǎn)11，所述凸點(diǎn)11用一個(gè)螺絲連接在所述軸 承10上呈凸起部，還可以焊接凸塊或其他方式，所述行程開(kāi)關(guān)3設(shè)置在所述行程開(kāi)關(guān)支架2 上并與所述凸點(diǎn)11相接觸，所述行程開(kāi)關(guān)3與所述計(jì)數(shù)器4相連接，所述計(jì)數(shù)器4與所述 計(jì)算機(jī)5通訊連接，所述蒸汽流量?jī)x60為可以計(jì)量到瞬時(shí)流量和累計(jì)總蒸汽流量的渦銜式 蒸汽流量累計(jì)儀，所述電表63為能夠計(jì)量到瞬時(shí)用電量和累計(jì)總用電量的智能電能表，所 述水表61為能夠計(jì)量到瞬時(shí)給水流量和累計(jì)總給水流量的渦銜式水表流量累計(jì)儀，所述 蒸汽流量?jī)x60、所述燃料用量監(jiān)測(cè)裝置62、所述電表63、所述水表61均通過(guò)通訊串口與所 述計(jì)算機(jī)6線連接，并可將計(jì)量到的瞬時(shí)值和累計(jì)值傳遞給所述計(jì)算機(jī)6，所述計(jì)算機(jī)6通 過(guò)數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行計(jì)算，以計(jì)算出單圈能耗成本及單位蒸汽能耗成本，所述計(jì)算機(jī)6中 還包括燃料成本計(jì)算模塊，用于計(jì)算所述燃料用量監(jiān)測(cè)裝置監(jiān)測(cè)到的燃料的瞬時(shí)值和累 計(jì)值分別乘以單價(jià)后，得到的單圈燃料成本和單位燃料成本；電能成本計(jì)算模塊，用于計(jì)算 所述水表計(jì)量到的水能的瞬時(shí)值和累計(jì)值分別乘以單價(jià)后，得到的單圈水能成本和單位水 能成本；水能成本計(jì)算模塊，用于計(jì)算所述電表計(jì)量到的電能的瞬時(shí)值和累計(jì)值分別乘以 單價(jià)后，得到的單圈電能成本和單位電能成本；單圈能耗成本計(jì)算模塊，用于將單圈燃料成 本、單圈電能成本、單圈水能成本統(tǒng)計(jì)相加后除以所述蒸汽流量?jī)x計(jì)量到的蒸汽流量的瞬 時(shí)值，得出單圈能耗成本；單位能耗成本計(jì)算模塊，用于統(tǒng)計(jì)單位燃料成本、單位水能成本、 單位電能成本，得到單位能耗成本。所述燃料成本計(jì)算模塊的計(jì)算公式為燃料成本=燃料用量X燃料單價(jià)；所述電 能成本計(jì)算模塊的計(jì)算公式為電能成本=用電量X電能單價(jià)；
所述水能成本計(jì)算模塊的計(jì)算公式為水能成本=給水量X水能單價(jià)； 所述單圈能耗成本計(jì)算模塊的計(jì)算公式為單圈能耗成本=(單圈燃料成本+單圈電能 成本+單圈水能成本)/蒸汽用量；
所述單位能耗成本計(jì)算模塊的計(jì)算公式為單位能耗成本=單位燃料成本+單位電能 成本+單位水能成本。其中，所述燃料用量的計(jì)算方式為所述螺旋給料機(jī)每旋轉(zhuǎn)一圈燃料重量X旋轉(zhuǎn) 圈數(shù)。所述燃料用量監(jiān)測(cè)裝置的工作原理為隨著所述螺旋給料機(jī)的工作，所述軸承10 旋轉(zhuǎn)，每旋轉(zhuǎn)一周，所述凸點(diǎn)11都會(huì)與所述行程開(kāi)關(guān)3外彈片碰撞一次，每碰撞一次時(shí)，所 述行程開(kāi)關(guān)3會(huì)相應(yīng)地閉合一次，連接的所述計(jì)數(shù)器5會(huì)記錄下來(lái)，并累積計(jì)量閉合次數(shù)， 談后通過(guò)RS485通訊串口通訊將數(shù)據(jù)傳遞給所述計(jì)算機(jī)6上即時(shí)記錄計(jì)數(shù)器讀數(shù)。本發(fā)明通過(guò)所述燃料用量監(jiān)測(cè)裝置能記錄螺旋式給料機(jī)的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)，進(jìn)而非常方 便地?fù)Q算燃料的消耗量，相比電子皮帶秤，該監(jiān)測(cè)裝置既可實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)測(cè)量又可累計(jì)測(cè)量，消 除滯后性，同時(shí)，將能耗成本統(tǒng)計(jì)的各項(xiàng)儀表與計(jì)算機(jī)連接通訊，組成了整個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。此 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能方便地計(jì)量鍋爐的能耗成本，通過(guò)此系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控的能耗成本數(shù)據(jù)，可以間接 地檢測(cè)燃料質(zhì)量的好壞及鍋爐運(yùn)行的狀態(tài)，從而合理地調(diào)節(jié)鍋爐的運(yùn)行狀態(tài)及燃料，將能 耗成本降到最低，過(guò)去對(duì)鍋爐技術(shù)指標(biāo)的計(jì)算大部分采用抄表讀數(shù)進(jìn)行運(yùn)算，很容易產(chǎn)生 誤差，而使用此在線監(jiān)測(cè)方法，各項(xiàng)參數(shù)均是在線監(jiān)測(cè)，數(shù)據(jù)采集與運(yùn)算過(guò)程由計(jì)算機(jī)完 成，并且可以打印成表格，體現(xiàn)了數(shù)據(jù)的真實(shí)性，此在線監(jiān)測(cè)方法為鍋爐運(yùn)行提供了及時(shí)準(zhǔn)確的耗能數(shù)據(jù)和技術(shù)指標(biāo)，為鍋爐的節(jié)能和科學(xué)管理提供了可靠保證。
權(quán)利要求
1.一種螺旋給料式小型蒸汽鍋爐能耗成本在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 包括蒸汽流量?jī)x、燃料用量監(jiān)測(cè)裝置、電表、水表及計(jì)算機(jī)，所述蒸汽流量?jī)x、所述燃料用量 監(jiān)測(cè)裝置、所述電表、所述水表均通過(guò)通訊串口與所述計(jì)算機(jī)相連接，所述計(jì)算機(jī)中包括；燃料成本計(jì)算模塊，用于計(jì)算所述燃料用量監(jiān)測(cè)裝置監(jiān)測(cè)到的燃料的瞬時(shí)值和累計(jì)值 分別乘以單價(jià)后，得到的單圈燃料成本和單位燃料成本；電能成本計(jì)算模塊，用于計(jì)算所述水表計(jì)量到的水能的瞬時(shí)值和累計(jì)值分別乘以單價(jià) 后，得到的單圈水能成本和單位水能成本；水能成本計(jì)算模塊，用于計(jì)算所述電表計(jì)量到的電能的瞬時(shí)值和累計(jì)值分別乘以單價(jià) 后，得到的單圈電能成本和單位電能成本；單圈能耗成本計(jì)算模塊，用于將單圈燃料成本、單圈電能成本、單圈水能成本統(tǒng)計(jì)相加 后除以所述蒸汽流量?jī)x計(jì)量到的蒸汽流量的瞬時(shí)值，得出單圈能耗成本；單位能耗成本計(jì)算模塊，用于統(tǒng)計(jì)單位燃料成本、單位水能成本、單位電能成本，得到 單位能耗成本。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋給料式小型蒸汽鍋爐能耗成本在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征 在于所述燃料用量監(jiān)測(cè)裝置包括螺旋給料機(jī)、行程開(kāi)關(guān)支架、行程開(kāi)關(guān)、計(jì)數(shù)器，所述螺旋 給料機(jī)的軸承上設(shè)置有凸點(diǎn)，所述行程開(kāi)關(guān)設(shè)置在所述行程開(kāi)關(guān)支架上并與所述凸點(diǎn)相接 觸，所述行程開(kāi)關(guān)與所述計(jì)數(shù)器相連接，所述計(jì)數(shù)器與所述計(jì)算機(jī)通訊連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的螺旋給料式小型蒸汽鍋爐能耗成本在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特 征在于所述蒸汽流量?jī)x為可以計(jì)量到瞬時(shí)流量和累計(jì)總蒸汽流量的渦銜式蒸汽流量累計(jì) 儀；所述電表為能夠計(jì)量到瞬時(shí)用電量和累計(jì)總用電量的智能電能表；所述水表為能夠計(jì) 量到瞬時(shí)給水流量和累計(jì)總給水流量的渦銜式水表流量累計(jì)儀。
4.一種螺旋給料式小型蒸汽鍋爐能耗成本在線監(jiān)測(cè)方法，其特征在于包括以下步驟a、先通過(guò)蒸汽流量?jī)x、燃料用量監(jiān)測(cè)裝置、電表、水表即時(shí)輸出計(jì)量到的蒸汽、燃料、電 量、水量的瞬時(shí)流量或累積流量給計(jì)算機(jī)；b、所述計(jì)算機(jī)通過(guò)所述燃料成本計(jì)算模塊計(jì)算出單圈燃料成本或單位燃料成本，所述 電能成本計(jì)算模塊計(jì)算出單圈電能成本或單位電能成本，所述水能成本計(jì)算模塊計(jì)算出單 圈水能成本或單位水能成本；C、單圈燃料成本、單圈電能成本、單圈水能成本的數(shù)據(jù)傳輸給單圈能耗成本計(jì)算模塊 進(jìn)行計(jì)算，單位燃料成本、單位電能成本、單位水能成本的數(shù)據(jù)傳遞給所述單位能耗成本計(jì) 算模塊進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，以計(jì)算出單圈能耗成本及單位蒸汽能耗成本。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的螺旋給料式小型蒸汽鍋爐能耗成本在線監(jiān)測(cè)方法，其特征在 于所述燃料用量監(jiān)測(cè)裝置的計(jì)量方式為每當(dāng)螺旋式給料機(jī)軸承旋轉(zhuǎn)一圈，位于螺旋式給 料機(jī)軸承上的凸點(diǎn)都會(huì)與行程開(kāi)關(guān)外彈片碰撞一次，行程開(kāi)關(guān)會(huì)相應(yīng)地閉合一次，連接的 計(jì)數(shù)器會(huì)記錄下來(lái)，并累積計(jì)量閉合次數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的螺旋給料式小型蒸汽鍋爐能耗成本在線監(jiān)測(cè)方法，其特征在 于所述螺旋給料機(jī)每旋轉(zhuǎn)一圈的燃料重量事先通過(guò)稱(chēng)量得出。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種可即時(shí)地了解鍋爐的能耗與成本方面的數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確的計(jì)算出單圈能耗成本及單位蒸汽能耗成本，為提高鍋爐平均運(yùn)行效率提供依據(jù)，從而能達(dá)到節(jié)能效果的螺旋給料式小型蒸汽鍋爐能耗成本在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法。該系統(tǒng)將蒸汽流量?jī)x、燃料用量監(jiān)測(cè)裝置、電表、水能流量?jī)x與計(jì)算機(jī)連接通訊，能方便地計(jì)量鍋爐的能耗成本，通過(guò)此系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控的能耗成本數(shù)據(jù)，通過(guò)合理地調(diào)節(jié)鍋爐的運(yùn)行狀態(tài)及燃料，將能耗成本降到最低，同時(shí)，各項(xiàng)參數(shù)均是在線監(jiān)測(cè)，數(shù)據(jù)采集與運(yùn)算過(guò)程由計(jì)算機(jī)完成，體現(xiàn)了數(shù)據(jù)的真實(shí)性，此在線監(jiān)測(cè)方法為鍋爐運(yùn)行提供了及時(shí)準(zhǔn)確的耗能數(shù)據(jù)和技術(shù)指標(biāo)。
文檔編號(hào)F22B37/38GK102141243SQ20111011061
公開(kāi)日2011年8月3日 申請(qǐng)日期2011年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月29日
發(fā)明者楊元璋, 梁偉, 邢寧, 陳偉亮 申請(qǐng)人:廣東兆豐能源技術(shù)有限公司