[实用新型]一种基于虚拟仪器的工业锅炉防垢系统

说明书

本实用新型属于智能控制技术领域，公开了一种基于虚拟仪器的工业锅炉防垢系统，电脑，通过总线实时发送读取命令并显示进水数据采集模块和炉水数据采集及控制模块发来的指标数据，对炉水采集模块发送加药和排污控制命令；进水数据采集模块，通过RS485总线与电脑通信，利用进水相关的检测仪将检测到的指标数据通过RS485总线发送给采集板，将数据通过总线发送给电脑；炉水数据采集及控制模块，通过RS485总线与电脑通信，根据电脑的命令对加药和排污负载模块进行开关控制。实现动态水质监视和智能除垢防垢，提高锅炉的工作效率并确保工业锅炉的安全，最终实现较低成本下的节能减排。

技术领域

本实用新型属于智能控制技术领域，尤其涉及一种基于虚拟仪器的工业锅炉防垢系统。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：我国目前对工业锅炉的使用率较高，全国有60多万台工业锅炉在使用，主要用于工业加热、发电以及用汽等，在工业实际使用中，由于管理不到位或处理不当等原因，水中含有的钙、镁、氯等离子以及溶解氧等会随给水进入锅炉内，经过不断蒸发、浓缩，就会有沉淀析出附着在锅炉的受热面上，继而形成水垢。水垢导热极差，它的存在会直接导致锅炉受热面传热效果和锅炉热效率的降低，从而造成能源的浪费，水垢越积越多会导致锅炉腐蚀、汽水共腾等现象,严重时还会发生爆炸。因此对于锅炉水的处理至关重要。传统的除垢技术主要采用机械除垢和化学清洗两种方式，都是在锅炉不使用的情况下进行处理，若通电的情况下进行除垢，就很容易发生事故，而且每次都要锅炉停产才能清洗，大大降低了企业的生产效率，不实际。传统的防垢技术通常是采用锅炉外水软化和锅炉内加药结合的方式，传统使用的药剂一般不能防止锅炉二次防垢而且药剂的利用率较低，需要专业人员监护，对相关工作人员要求较高，需要他们对水处理药剂的性能、用量、用法、加药时机、水处理设备的使用方法有足够的了解与经验，花费很大的人力及财力。超声波除垢技术能有效地改善锅炉结垢的问题，提高热传递效率，减少燃煤，延长锅炉的使用寿命。但是采用这种方法需要安装复杂的超声波发生装置，而且除垢不完全，还是会有一定的结垢现象。磁处理技术无毒无污染，能有效防止锅炉结构，且投资少，操作简单，缺点是此处理与磁场强度、水的流速等密切相关，磁场稳定性差。但如何构建使用腐植酸钠进行加药以实现防垢除垢功能的锅炉防垢系统还需要进一步研究，特别是构建智能化动态水质监护系统，实现锅炉的在线除垢防垢需要更深入的研究。

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)传统的锅炉除垢需要人员手工除垢，这样人员易发生烫伤等危害人员安全的事故，并且检修每次都要锅炉停产才能清洗，大大降低了企业的生产效率，不符合实际生产。

(2)添加传统的除垢药剂不能防止锅炉二次防垢而且药剂的利用率较低，需要专业人员监护，对相关工作人员要求较高，花费很大的人力及财力。

(3)利用磁处理技术进行除垢，由于磁处理技术与磁场强度、水的流速等密切相关，磁场稳定性差。具体包括磁处理技术中磁材料稳定性、磁场强度的一致性、设备安装位置等。并且设备成本高，操作复杂，因此不能推广应用。

总体而言，传统除垢技术受到人为因素影响较大，包括人员责任心、人员专业技术水平以及人员使用的专业设备等。目前，腐植酸钠复合水处理药剂达到了工业锅炉运行中除垢防垢的目的，能降低耗煤至20％左右，水处理费用降低30％，防垢率提高40-70％，可大大提高水质的合格率，锅炉热效率平均提高8.98％，具有可行性和推广性。

但是解决上述技术问题的难度在于：1)腐植酸钠复合水处理剂的用量没有足够经济和科学化，仅凭经验给药；2)复合水处理剂的有效成分在炉水中无现成的检测方法及控制标准；3)人工的监护模式导致人员成本高，应用的效果受人为因素影响大，检测监护反馈加药延时性明显等。为此，本实用新型采用腐植酸钠复合水处理药剂和设计基于虚拟仪器自动化防垢系统解决上述技术缺陷。

发明内容