[發明專利]一種低品質余熱回收發電裝置的控制系統

有效

• 申請號: 201611087430.7
• 申請日: 2016-12-01
• 公開（公告）號: CN106773922B
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發明（設計）人: 肖艷軍;王新;肖艷春;張宗華
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;G01D21/02
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 李濟群;王瑞

本發明公開了一種低品質余熱回收發電裝置的控制系統，其特征在于該系統包括單片機、電源模塊、模擬量輸出模塊、電動閥、通訊接口模塊、數字I/O模塊、顯示模塊和智能儀表信號采集模塊；所述通訊接口模塊包括RS485通訊接口模塊和RS232通訊接口模塊；所述單片機分別與電源模塊、模擬量輸出模塊和數字I/O模塊連接；所述智能儀表信號采集模塊通過RS485通訊接口模塊與單片機連接；所述顯示模塊通過RS232通訊接口模塊與單片機連接；所述模擬量輸出模塊的輸入端與單片機連接，輸出端與電動閥連接。該控制系統能夠克服煙氣閥門控制、汽包水位動態控制、凝汽器和除氧器水位動態控制三大難題，系統穩定可靠，具有控制系統的小型化、低能耗、低成本與可擴展性強的等優勢。

技術領域

本發明涉及工業控制技術領域，具體為一種低品質余熱回收發電裝置的控制系統。

背景技術

目前，工業余熱是工業生產中分布面廣、應用潛力大的一種常規可回收能源。在工業生產中，存在著大量的余熱資源，包括煙氣、蒸汽和熱水等，這些資源分布廣泛，普遍存在于各行各業中。余熱資源的產生是由于工業生產過程中消耗煤炭、石油以及各種可燃氣排放的資源，屬于二次能源。隨著國家經濟的發展和煤、石油等燃料的消耗增加，工業余熱能源的排放量勢必大量增加，其中蘊含的潛在能源若不加以回收利用，將造成能源的巨大浪費?，F在大部分余熱回收發電裝置主要是回收高溫余熱(＞500℃)，一些較成熟的低溫余熱資源(＜350℃)回收發電設備裝機容量均為200KW及以上?，F有的低溫余熱發電裝置控制系統的專利中，不能有效控制汽包、除氧器等裝置的水位，導致裝置如羅茨動力機葉片損壞嚴重，安全性比較低。目前低品質余熱回收發電裝置的功率為100kW，可實現低溫余熱資源的壓力值低于0.8Mpa、流量低于2t/h、溫度低于200℃的低溫余熱回收發電裝置還沒有成熟、穩定的控制系統。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明擬解決的技術問題是，提供一種低品質余熱回收發電裝置的控制系統。該系統為嵌入式系統，系統穩定可靠，具有控制系統的小型化、低能耗、低成本與可擴展性強的等優勢。

本發明解決所述技術問題的技術方案是，提供一種低品質余熱回收發電裝置的控制系統，其特征在于該系統包括單片機、電源模塊、模擬量輸出模塊、電動閥、通訊接口模塊、數字I/O模塊、顯示模塊和智能儀表信號采集模塊；所述通訊接口模塊包括RS485通訊接口模塊和RS232通訊接口模塊；所述數字I/O模塊包括開關量輸入接口電路、編碼器信號輸入接口電路、繼電器輸出接口電路和指示燈輸出接口電路；所述智能儀表信號采集模塊包括液位傳感器、電能質量監測儀、壓力傳感器、流量傳感器、溫度傳感器和測速編碼器；

所述單片機分別與電源模塊、模擬量輸出模塊和數字I/O模塊連接；所述智能儀表信號采集模塊通過RS485通訊接口模塊與單片機連接；所述顯示模塊通過RS232通訊接口模塊與單片機連接；所述模擬量輸出模塊的輸入端與單片機連接，輸出端與電動閥連接；所述電源模塊為整個系統供電；所述電動閥安裝在低品質余熱回收發電裝置的管路上，用于控制管路的開閉程度；開關量輸入接口電路是單片機與系統中的開關原件的連接通道；編碼器信號輸入接口電路作用是將低品質余熱回收發電裝置中的發電機的轉速信息轉化為電信號反饋到單片機上；繼電器輸出接口電路作用是以低壓信號控制高壓信號實現對低品質余熱回收發電裝置中的部件的啟?？刂疲恢甘緹糨敵鼋涌陔娐酚糜跈z查系統電路是否導通；所述液位傳感器用于實時監測低品質余熱回收發電裝置中的部件的水位情況；所述電能質量監測儀用于監測低品質余熱回收發電裝置中的發電機的電能的狀況；所述壓力傳感器、流量傳感器和溫度傳感器均分布在低品質余熱回收發電裝置的管路上，用于實時監測對應管路的溫度、壓力和流量情況；所述測速編碼器用于將發電機的轉速信息轉化為電信號輸入并反饋到單片機上。

與現有技術相比，本發明有益效果在于：

(1)該控制系統為嵌入式系統，系統穩定可靠，具有控制系統的小型化、低能耗、低成本與可擴展性強的等優勢。