[发明专利]一种低品质余热回收发电装置的控制系统

说明书

本发明公开了一种低品质余热回收发电装置的控制系统，其特征在于该系统包括单片机、电源模块、模拟量输出模块、电动阀、通讯接口模块、数字I/O模块、显示模块和智能仪表信号采集模块；所述通讯接口模块包括RS485通讯接口模块和RS232通讯接口模块；所述单片机分别与电源模块、模拟量输出模块和数字I/O模块连接；所述智能仪表信号采集模块通过RS485通讯接口模块与单片机连接；所述显示模块通过RS232通讯接口模块与单片机连接；所述模拟量输出模块的输入端与单片机连接，输出端与电动阀连接。该控制系统能够克服烟气阀门控制、汽包水位动态控制、凝汽器和除氧器水位动态控制三大难题，系统稳定可靠，具有控制系统的小型化、低能耗、低成本与可扩展性强的等优势。

技术领域

本发明涉及工业控制技术领域，具体为一种低品质余热回收发电装置的控制系统。

背景技术

目前，工业余热是工业生产中分布面广、应用潜力大的一种常规可回收能源。在工业生产中，存在着大量的余热资源，包括烟气、蒸汽和热水等，这些资源分布广泛，普遍存在于各行各业中。余热资源的产生是由于工业生产过程中消耗煤炭、石油以及各种可燃气排放的资源，属于二次能源。随着国家经济的发展和煤、石油等燃料的消耗增加，工业余热能源的排放量势必大量增加，其中蕴含的潜在能源若不加以回收利用，将造成能源的巨大浪费。现在大部分余热回收发电装置主要是回收高温余热(＞500℃)，一些较成熟的低温余热资源(＜350℃)回收发电设备装机容量均为200KW及以上。现有的低温余热发电装置控制系统的专利中，不能有效控制汽包、除氧器等装置的水位，导致装置如罗茨动力机叶片损坏严重，安全性比较低。目前低品质余热回收发电装置的功率为100kW，可实现低温余热资源的压力值低于0.8Mpa、流量低于2t/h、温度低于200℃的低温余热回收发电装置还没有成熟、稳定的控制系统。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种低品质余热回收发电装置的控制系统。该系统为嵌入式系统，系统稳定可靠，具有控制系统的小型化、低能耗、低成本与可扩展性强的等优势。

本发明解决所述技术问题的技术方案是，提供一种低品质余热回收发电装置的控制系统，其特征在于该系统包括单片机、电源模块、模拟量输出模块、电动阀、通讯接口模块、数字I/O模块、显示模块和智能仪表信号采集模块；所述通讯接口模块包括RS485通讯接口模块和RS232通讯接口模块；所述数字I/O模块包括开关量输入接口电路、编码器信号输入接口电路、继电器输出接口电路和指示灯输出接口电路；所述智能仪表信号采集模块包括液位传感器、电能质量监测仪、压力传感器、流量传感器、温度传感器和测速编码器；

所述单片机分别与电源模块、模拟量输出模块和数字I/O模块连接；所述智能仪表信号采集模块通过RS485通讯接口模块与单片机连接；所述显示模块通过RS232通讯接口模块与单片机连接；所述模拟量输出模块的输入端与单片机连接，输出端与电动阀连接；所述电源模块为整个系统供电；所述电动阀安装在低品质余热回收发电装置的管路上，用于控制管路的开闭程度；开关量输入接口电路是单片机与系统中的开关原件的连接通道；编码器信号输入接口电路作用是将低品质余热回收发电装置中的发电机的转速信息转化为电信号反馈到单片机上；继电器输出接口电路作用是以低压信号控制高压信号实现对低品质余热回收发电装置中的部件的启停控制；指示灯输出接口电路用于检查系统电路是否导通；所述液位传感器用于实时监测低品质余热回收发电装置中的部件的水位情况；所述电能质量监测仪用于监测低品质余热回收发电装置中的发电机的电能的状况；所述压力传感器、流量传感器和温度传感器均分布在低品质余热回收发电装置的管路上，用于实时监测对应管路的温度、压力和流量情况；所述测速编码器用于将发电机的转速信息转化为电信号输入并反馈到单片机上。

与现有技术相比，本发明有益效果在于：

(1)该控制系统为嵌入式系统，系统稳定可靠，具有控制系统的小型化、低能耗、低成本与可扩展性强的等优势。