專利名稱：燃油氣熱水鍋爐的控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種鍋爐的控制系統(tǒng)，尤其涉及一種燃油氣熱水鍋爐的控制系 統(tǒng)。
背景技術(shù)：
燃油氣鍋爐設(shè)備已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)的生產(chǎn)和生活中，隨著現(xiàn)代化建設(shè)和人 們生活水平的提高，人們對鍋爐設(shè)備的自動化程度的要求也越來越高，現(xiàn)有技術(shù)中的燃油 氣熱水鍋爐的控制系統(tǒng)需要高強度勞動力的配合，需要不間斷的實施監(jiān)督和控制，鍋爐負(fù) 荷不穩(wěn)定容易造成鍋爐燃燒器頻繁的啟動和停止，即使增加人工干預(yù)，也起不到預(yù)期的效 果。鍋爐的出水溫度也實現(xiàn)不了自動化控制，需要附加其它供水溫度控制器，這也增加了鍋 爐控制系統(tǒng)的體積。
實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供了一種高效節(jié)能、全自動化控制的燃油氣 熱水鍋爐的控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)能實現(xiàn)鍋爐出水溫度的自動化控制，鍋爐負(fù)荷穩(wěn)定性控 制，能減少因鍋爐水溫過熱而導(dǎo)致鍋爐燃燒器頻繁的啟動和停止。為解決上述問題，本實用新型的技術(shù)方案是一種燃油氣熱水鍋爐的控制系統(tǒng)，所述燃油氣熱水鍋爐包括鍋筒、燃燒器和燃燒 器爐膛，所述控制系統(tǒng)包括控制器和人機界面模塊，所述的控制器包括主控CPU和擴展模 塊，主控CPU內(nèi)集成通信接口和輸入輸出接口，人機界面模塊與控制器的通信接口相連，燃 燒器與控制器的輸出接口相連，控制器的輸出接口通過燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥與燃燒器爐膛相連，控 制器的輸出接口與燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥的連接處與燃燒器爐膛之間設(shè)有前饋增益調(diào)節(jié)器，該前饋增 益調(diào)節(jié)器通過燃燒風(fēng)機與燃燒器爐膛相連，燃燒風(fēng)機的通風(fēng)入口處設(shè)有含氧量檢測裝置， 該含氧量檢測裝置與前饋增益調(diào)節(jié)器相連，鍋筒的出水管上設(shè)有出水溫度傳感器，該出水 溫度傳感器與控制器的輸入接口相連。優(yōu)選地，所述的控制系統(tǒng)還包括聯(lián)鎖保護(hù)裝置，該聯(lián)鎖保護(hù)裝置與控制器的輸出 接口相連。優(yōu)選地，所述的控制器還包括無線通信模塊，該無線通信模塊與控制模塊的通信 接口相連。優(yōu)選地，所述的人機界面模塊設(shè)有彩色觸摸屏。本實用新型提供了一種高效節(jié)能、全自動化控制的燃油氣熱水鍋爐的控制系統(tǒng)， 該控制系統(tǒng)能實現(xiàn)鍋爐出水溫度的自動化控制，通過控制實現(xiàn)燃燒器的最佳燃燒狀態(tài)，來 穩(wěn)定鍋爐的負(fù)荷，減少因鍋爐水溫過熱而導(dǎo)致鍋爐燃燒器頻繁的啟動和停止。
圖1是燃油氣熱水鍋爐的控制系統(tǒng)工作示意圖。[0011]圖2是控制系統(tǒng)模塊連接示意圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步描述。如圖1、圖2所示，本實用新型的燃油氣熱水鍋爐包括鍋筒1、燃燒器2和燃燒器爐 膛3，控制系統(tǒng)包括控制器4、人機界面模塊和聯(lián)鎖保護(hù)裝置，所述的控制器4包括主控CPU、 無線通信模塊和擴展模塊，主控CPU內(nèi)集成通信接口和輸入輸出接口，無線通信模塊、人機 界面模塊分別與控制器4的通信接口相連，該人機界面模塊設(shè)有彩色觸摸屏，聯(lián)鎖保護(hù)裝 置與控制器4的輸出接口相連，燃燒器2與控制器4的輸出接口相連，控制器4的輸出接口 通過燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥5與燃燒器爐膛3相連，控制器4的輸出接口與燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥5的連接處與 燃燒器爐膛3之間設(shè)有前饋增益調(diào)節(jié)器6，該前饋增益調(diào)節(jié)器6通過燃燒風(fēng)機7與燃燒器爐 膛3相連，燃燒風(fēng)機7的通風(fēng)入口處設(shè)有含氧量檢測裝置8，該含氧量檢測裝置8與前饋增 益調(diào)節(jié)器6相連，鍋筒1的出水管上設(shè)有出水溫度傳感器9，該出水溫度傳感器9與控制器 4的輸入接口相連。燃油氣熱水鍋爐的控制系統(tǒng)控制整個燃燒器點火-停爐的過程，該控制程序分為 準(zhǔn)備程序、點火程序、運行程序、聯(lián)鎖保護(hù)程序和停爐程序五個部分。首先是準(zhǔn)備程序燃燒 器2運行前，首先必須進(jìn)行爐膛3吹掃。爐膛3吹掃時開啟鼓風(fēng)設(shè)備進(jìn)行吹掃。其次是點 火程序系統(tǒng)吹掃完畢后，燃燒器2進(jìn)入點火程序，點火子程序為前吹掃、打火、點輔火、點 主火和火焰控制。當(dāng)系統(tǒng)點火成功后，進(jìn)入運行程序，即燃燒器2進(jìn)入火焰調(diào)節(jié)。系統(tǒng)的控 制目標(biāo)是保證鍋爐出水溫度滿足要求；系統(tǒng)的控制對象是燃燒器2的進(jìn)風(fēng)量和進(jìn)氣量。系 統(tǒng)采集鍋爐出水溫度信號，同時設(shè)定期望值，通過控制器的PID算法，使得系統(tǒng)實時連續(xù)調(diào) 節(jié)燃燒器2的進(jìn)風(fēng)量和進(jìn)氣量。再次是聯(lián)鎖程序當(dāng)鍋爐出水溫度超高、缺水保護(hù)和燃燒風(fēng) 機過載等鍋爐故障時，聯(lián)鎖程序啟動，自動進(jìn)入停爐程序。最后是停爐程序當(dāng)系統(tǒng)緊急停 爐或者故障停爐時，關(guān)閉切斷燃?xì)夤┙o，進(jìn)行后吹掃，最后進(jìn)行燃燒器2復(fù)位。在燃燒器點火-停爐的運行程序和聯(lián)鎖保護(hù)程序中，要不斷的進(jìn)行信號的控制和 檢測，其中運行程序中的鍋筒1的出水溫度控制部分，是整個控制系統(tǒng)的關(guān)鍵。出水溫度的 控制是這樣實現(xiàn)的如圖1所示，出水溫度控制回路將鍋筒1出水檢測值和設(shè)定值進(jìn)行比 較，其偏差作為控制器的輸入信號，控制器進(jìn)行PID運算后，輸出控制信號去調(diào)節(jié)燃?xì)庹{(diào)節(jié) 閥5的開度，含氧量檢測裝置8和輸出控制信號共同作用在前饋增益調(diào)節(jié)器6上，由前饋增 益調(diào)節(jié)器6來調(diào)節(jié)燃燒風(fēng)機7風(fēng)門的開度，以此來實現(xiàn)燃燒器2最佳燃燒狀態(tài)，來達(dá)到出水 溫度的設(shè)定要求。此外，燃燒控制算法可帶有人工指導(dǎo)功能，用戶可以指設(shè)定從點火到滿負(fù)荷的時 間，因此，在不同的溫度狀態(tài)下，一旦用戶輸入了起動和滿負(fù)荷的時間要求，燃燒控制軟件 將根據(jù)實際的出水溫度進(jìn)行負(fù)荷的控制，在差距較大的情況下，采用全開式燃燒，在接近滿 負(fù)荷狀態(tài)，智能化軟件根據(jù)動態(tài)的PID參數(shù)對燃燒風(fēng)門進(jìn)行調(diào)節(jié)，保證滿負(fù)荷狀態(tài)的平穩(wěn) 到達(dá)，減少超調(diào)，以到達(dá)最佳的控制效果，完全滿足不同溫度狀態(tài)下從起動到滿負(fù)荷的時間 要求。在實際控制過程中，控制軟件采用標(biāo)準(zhǔn)脈沖輸出，控制燃燒器的電機正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)， 以達(dá)到負(fù)荷要求。這樣的系統(tǒng)控制能穩(wěn)定鍋爐的負(fù)荷，減少因鍋爐水溫過熱而導(dǎo)致鍋爐燃 燒器頻繁的啟動和停止，實現(xiàn)鍋爐出水溫度的自動化控制。[0017]在聯(lián)鎖保護(hù)程序中，燃油氣熱水鍋爐的本體安全保護(hù)功能如下(1)燃料壓力異常保護(hù)燃料壓力高、低都將產(chǎn)生報警信號，并停止點火過程；(2)風(fēng)壓異常保護(hù)風(fēng)壓壓力高、低都將產(chǎn)生報警信號，并停止點火過程；(3)泄漏保護(hù)發(fā)現(xiàn)燃料泄漏，則產(chǎn)生報警信號，停止點火過程，同時啟動安全切斷 泄放系統(tǒng)；(4)熄火保護(hù)當(dāng)火焰檢測發(fā)現(xiàn)熄火時，產(chǎn)生報警信號，停止點火過程；(5)鍋爐出水溫度高時，產(chǎn)生報警信號，如果溫度繼續(xù)升高達(dá)到極高點，則緊急停 止燃燒，并進(jìn)入吹掃狀態(tài)，吹掃后復(fù)位；(6)當(dāng)鍋爐水位低時，產(chǎn)生報警信號，如果水位繼續(xù)降低達(dá)到極低點，則緊急停止 燃燒，并進(jìn)入吹掃狀態(tài)，吹掃后復(fù)位；(7)當(dāng)鍋爐出水壓力高時，產(chǎn)生報警信號，如果壓力繼續(xù)抬升達(dá)到極高點，則緊急 停止燃燒，并進(jìn)入吹掃狀態(tài)，吹掃后復(fù)位；(8)當(dāng)鍋爐故障或緊急停車信號發(fā)出，則緊急停止燃燒，產(chǎn)生報警信號，并進(jìn)入吹 掃狀態(tài)，吹掃后復(fù)位；(9)排煙超溫當(dāng)排煙溫度超過設(shè)定值時，聲光報警；(10)燃燒風(fēng)機保護(hù)當(dāng)風(fēng)機電機缺相及過載時，熱繼電器會動作，切斷風(fēng)機電源，停爐并聲光報警；(11)循環(huán)泵保護(hù)當(dāng)循環(huán)水泵電機缺相及過載時，熱繼電器會動作，切斷風(fēng)機電 源，聲光報警；(12)斷電保護(hù)當(dāng)外部電源突然停電，鍋爐停止運行，來電時必須重新啟動，鍋爐 才能運行。在燃油氣熱水鍋爐的本體安全保護(hù)下，燃油氣熱水鍋爐的控制系統(tǒng)安全系統(tǒng)不斷 提高，熱效率也得到了保障。最后，應(yīng)當(dāng)指出，以上實施例僅是本實用新型較有代表性的例子。顯然，本實用新 型不限于上述實施例，還可以有許多變形。凡是依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例 所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均應(yīng)認(rèn)為屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種燃油氣熱水鍋爐的控制系統(tǒng)，所述燃油氣熱水鍋爐包括鍋筒、燃燒器和燃燒器 爐膛，其特征是，所述控制系統(tǒng)包括控制器和人機界面模塊，所述的控制器包括主控CPU和 擴展模塊，主控CPU內(nèi)集成通信接口和輸入輸出接口，人機界面模塊與控制器的通信接口 相連，燃燒器與控制器的輸出接口相連，控制器的輸出接口通過燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥與燃燒器爐膛 相連，控制器的輸出接口與燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥的連接處與燃燒器爐膛之間設(shè)有前饋增益調(diào)節(jié)器， 該前饋增益調(diào)節(jié)器通過燃燒風(fēng)機與燃燒器爐膛相連，燃燒風(fēng)機的通風(fēng)入口處設(shè)有含氧量檢 測裝置，該含氧量檢測裝置與前饋增益調(diào)節(jié)器相連，鍋筒的出水管上設(shè)有出水溫度傳感器， 該出水溫度傳感器與控制器的輸入接口相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃油氣熱水鍋爐的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的控制系統(tǒng) 還包括聯(lián)鎖保護(hù)裝置，該聯(lián)鎖保護(hù)裝置與控制器的輸出接口相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃油氣熱水鍋爐的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的控制器還 包括無線通信模塊，該無線通信模塊與控制模塊的通信接口相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃油氣熱水鍋爐的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的人機界面 模塊設(shè)有彩色觸摸屏。
專利摘要本實用新型涉及一種燃油氣熱水鍋爐的控制系統(tǒng)，所述燃油氣熱水鍋爐包括鍋筒、燃燒器和燃燒器爐膛，所述控制系統(tǒng)包括控制器和人機界面模塊，人機界面模塊與控制器的通信接口相連，燃燒器與控制器的輸出接口相連，控制器的輸出接口與燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥的連接處與燃燒器爐膛之間設(shè)有前饋增益調(diào)節(jié)器，該前饋增益調(diào)節(jié)器通過燃燒風(fēng)機與燃燒器爐膛相連，燃燒風(fēng)機的通風(fēng)入口處設(shè)有含氧量檢測裝置，鍋筒的出水管上設(shè)有出水溫度傳感器。本實用新型提供了一種高效節(jié)能、全自動化控制的燃油氣熱水鍋爐的控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)能實現(xiàn)鍋爐出水溫度的自動化控制，減少因鍋爐水溫過熱而導(dǎo)致鍋爐燃燒器頻繁的啟動和停止。
文檔編號F24H9/20GK201828031SQ20102054814
公開日2011年5月11日 申請日期2010年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月29日
發(fā)明者張振亮, 胡真, 陳小容 申請人:杭州德聯(lián)科技有限公司