[实用新型]基于ZigBee的火电厂烟气含氧量检测系统

说明书

技术领域

本实用新型属于烟气处理技术领域，特别涉及一种基于ZigBee的火电厂烟气含氧量检测系统。

背景技术

火力发电厂是耗煤大户，年耗煤量占全国原煤产量的1/5以上，提高锅炉效率、降低煤耗、节约能源是电力系统的一项重要任务。提高锅炉效率，可以从改进锅炉和有关设备状况着手，同时还要实现优化燃烧，这就需要对有关染煞参数及时、准确的在线监测，以便实现人工调节和自动控制，保持锅炉在最佳燃烧状态下运行。

在锅炉运行中，必须控制好进入锅炉的空气质量和燃料量两者的比例。若空气量与燃烧量之比越大，则排烟损失越大；若空气量与燃烧量之比越小，则化学未完全燃烧损失越大。因此，为了使锅炉保持最佳燃烧工况，必须使空气量与燃烧量的比例合适。

由于目前直接测量与控制过剩空气系数还很困难，所以只能采用简洁的测量方法。因此烟气中氧气含量与过剩空气系数有确定的函数关系，且受燃料品种变化影响较小，所用通常用连续测量烟气中氧气含量的方法来了解过剩空气系数，以判断燃烧状况，控制进入炉膛的空气量，从而维持最佳风煤比，达到优化燃烧的目的。因此，寻找一种实用、可靠、准确、经济的测量含氧量的方法和系统是很必要的。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提出一种基于ZigBee的火电厂烟气含氧量检测系统，其特征在于，该系统由若干个烟气氧浓度检测器和一个烟气含氧量汇聚仪组成；烟气含氧量汇聚仪通过无线通信模块分别与这些烟气氧浓度检测器的无线通信模块连接。

所述烟气氧浓度检测器由热电偶测温模块、可控硅温度控制模块、氧化锆传感模块、单片机以及无线通信模块组成；无线通信模块与单片机连接；单片机分别连接热电偶测温模块、可控硅温度控制模块、氧化锆传感模块。

所述热电偶测温模块采用K型热电偶，用来检测氧化锆的温度，并采用两端式温度传感器集成电路来实现用冷端补偿。

所述烟气含氧量汇聚仪由单片机、无线通信模块、按键与显示模块以及串口模块组成；按键与显示模块与单片机连接，单片机分别与无线通信模块、串口模块连接。

所述无线通信模块采用CC2430芯片来实现无线双向通信。

实用新型的有益效果：该系统的使用，一方面可以通过测量多个位置处的氧浓度信号来保证烟气含氧量数据的精确性，另一方面，通过组建基于ZigBee的无线网络，实现含氧量信号的实时传输，既提升了火电厂运行控制中对煤种变化较大这一现象的适应力，又减少了氧化锆氧量测量设备的布线成本。

附图说明

图1为基于ZigBee的烟气含氧量检测系统结构图；

图2为烟气氧浓度检测器结构框图；

图3为氧化锆传感器氧浓度测量原理图；

图4为热电偶测温原理图；

图5为烟气含氧量汇聚仪结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对该实用新型所提出的系统作进一步的说明。

如图1所示为本实用新型提出的基于ZigBee的烟气含氧量检测系统结构图；该系统由若干个烟气氧浓度检测器和一个烟气含氧量汇聚仪组成；这些设备之间通过集成了ZigBee协议的CC2430芯片实现无线双向通信，可以保证烟气含氧量信号的精确性与实时性。多个烟气氧浓度检测器与一个烟气含氧量汇聚仪共同构成了一个无线数据传输网络。

ZigBee是一种基于IEEE802.15.4标准的无线协议，主要应用于低通信速率，低功耗设备的组网，支持250kbit/s是数据传输速率，可以实现一点对多点的快速组网。ZigBee技术的主要优点有省电、可靠、成本低、时延短、网络容量大、安全。