CN102032588B - 燃油燃气锅炉控制调整和远程监控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明的燃油燃气锅炉控制调整和远程监控系统，包括：模拟量感测模块获取被监测锅炉的采样参数信号；开关信号输入模块提供被监测锅炉是否满足安全条件的开关信号；微处理器，其一信号输入端连接模拟量感测模块的输出端，其一控制输入端连接开关信号输入模块的输出端，用于在满足安全性的开关信号下，根据采样参数信号产生一控制信号，控制信号包括燃料或燃气调节电磁阀的开度信号和风量调节电磁阀的开度信号；开关信号输出模块，以控制燃烧器的鼓风机和燃烧器的燃料总电磁阀。本系统具有氧量实时监控功能，所以能精确地满足锅炉对各种不同负荷运行的要求，实时调整锅炉的燃烧，使锅炉的燃烧始终处于最佳的燃烧状态，最佳的燃烧效率之中，真正做到燃烧的高效率。
Description
技术领域：
本发明涉及一种锅炉燃烧控制技术，尤其是燃油燃气锅炉控制调整和远程监控系统。
背景技术：
在上个世纪九十年代末和本世纪开始，国外研发并开始使用新一代的计算机电子燃烧调节和控制系统来代替现在的机械式的比例调节燃烧系统。如德国的威索燃烧器公司与西门子公司合作先后开发了FM100和FM200等电子燃烧控制和调节系统；英国的Autoflam公司开发的Autoflam燃烧和控制系统就是目前国际上最先进的燃油燃气燃烧器的控制调节系统。但价格较高。
电子燃烧控制和调节系统不仅能轻易地精确地满足锅炉对各种不同负荷运行的要求，最重要的是，借助于计算机的软件系统或先进的在线烟气分析系统，根据不同的运行负荷，实时调整锅炉的燃烧，使锅炉的燃烧始终处于最佳的燃烧状态，最佳的燃烧效率之中，真正做到了燃烧的高效率。
此外，电子燃烧控制和调节系统还具有安全保护、故障的记录、数据输出、远程监控、特定要求的设置、与外部设施的连动等功能。
由于我国一直到上个世纪末才开始将天然气和油作为工业锅炉的燃料，因此国内在电子燃烧控制和调节系统研究的方面几乎很少有研究，目前还没有见到相关的报道。
发明内容：
本发明的目的就是开发新一代的燃油燃气锅炉的燃烧控制调整及远程监控的软件以及应用系统，使锅炉的燃烧始终处于最佳的燃烧状态，最佳的燃烧效率之中，真正做到了燃烧的高效率。
为了实现上述发明目的，本发明的燃油燃气锅炉控制调整和远程监控系统，其特征在于，包括：模拟量感测模块，用于获取被监测锅炉的采样参数信号；开关信号输入模块，用于提供被监测锅炉是否满足安全条件的开关信号；微处理器，其一信号输入端连接所述模拟量感测模块的输出端，其一控制输入端连接所述开关信号输入模块的输出端，用于在满足安全性的所述开关信号下，根据所述采样参数信号产生一控制信号，所述控制信号包括燃料或燃气调节电磁阀的开度信号和风量调节电磁阀的开度信号；开关信号输出模块，以控制燃烧器的鼓风机和燃烧器的燃料总电磁阀。
比较好的是，所述系统进一步包括：模拟量输入模块，连接在所述模拟量感测模块和所述微处理器之间，用于将采样参数信号转换为数字信号。
比较好的是，所述系统进一步包括：模拟量输出模块，连接在所述微处理器的一个输出端，用于将微处理器产生的所述控制信号转换为模拟控制信号。
比较好的是，所述采样参数信号包括当前氧量、温度信号或压力信号。
比较好的是，所述微处理器进一步包括：
第一比较器，比较所述采样参数信号与预设目标值是否有第一偏差；
第一PID模块，输入端连接所述第一比较器的输出端，将所述第一偏差转换为燃料控制阀的开度信号；
第一操作器，其输入端连接所述第一PID模块的输出端，根据所述燃料控制阀的开度信号控制所述燃料控制阀的开度；
燃料/风量比模块，其输入端连接所述第一PID模块的输出端，根据所述燃料控制阀的开度信号得到风量控制阀的开度信号；
选择开关，其输入端连接所述第一PID模块的输出端，根据是否需要氧量控制选择通断；
燃料/氧量比模块，其输入端连接所述选择开关的输出端，根据所述燃料控制阀的开度信号得到一个氧量控制信号；
第二比较器，其输入端与所述燃料/氧量比模块的输出端连接，用于将所述氧量控制信号与所述采样参数信号中的所述当前氧量比较后得到第二偏差；
第二PID模块，其输入端连接所述第二比较器的输出端，将所述第二偏差转换为风量控制阀的开度修正信号；
加法器，其第一、第二输入端分别连接所述燃料/风量比模块、所述第二PID模块的输出端，将所述风量控制阀的开度信号和所述风量控制阀的开度修正信号进行叠加，得到一个风量调节开度信号；
第二操作器，根据所述风量调节开度信号控制所述风量控制阀。
本发明的调节系统具有氧量实时监控功能，所以能精确地满足锅炉对各种不同负荷运行的要求，实时调整锅炉的燃烧，使锅炉的燃烧始终处于最佳的燃烧状态，最佳的燃烧效率之中，真正做到燃烧的高效率。
附图说明：
下面，参照附图，对于熟悉本技术领域的人员而言，从对本发明方法的详细描述中，本发明的上述和其他目的、特征和优点将显而易见。
图1是本系统的组成功能框图；
图2是图1中微处理器的组成功能框图。
具体实施方式：
请参见附图1所示，本发明的燃油燃气锅炉控制调整和远程监控系统包括微处理器100，模拟量感测模块10和模拟量输入模块20，开关信号输入模块30，开关信号输出模块40和模拟量输出模块50。其中，模拟量感测模块10的输出端通过模拟量输入模块20与微处理器100的一信号输入端相连，该感测模块10用于感测并现场采样锅炉内的当前氧量、以及温度或压力信号，然后通过模拟量输入模块20进行模数转换后，送入微处理器100，开关信号输入模块30的输出端连接微处理器100的一控制输入端，用于控制微处理器100在满足包括压力或温度小于上限值，以及水位大于极低水位等锅炉安全运行条件下动作，此时，微处理器100对采样温度值或压力值与预先设定的目标值比较并判断，如果大于或等于目标值则不动作，如果小于目标值则动作，在此情况下，微处理器100通过开关信号输出模块40送出开关信号，以控制燃烧器的鼓风机和燃烧器的燃料总电磁阀，微处理器100送出的控制信号经模拟量输出模块50进行数模转换后，成为一个燃料或燃气调节电磁阀的开度，和风量调节电磁阀的开度。
图2具体给出了微处理器100的进一步详细结构组成。
第一比较器101将采样压力值或温度信号与预先设定的目标值相比较，如果与该目标值有偏差，即将该偏差送入第一PID模块(比例积分微分模块)102，通过比例积分微分运算后得到一个燃料控制阀开度信号。接下来，将该信号送入以下三路：
第一路送入第一操作器107，直接由第一操作器107控制燃料控制阀的开度；
第二路送入燃料/风量比模块109，根据燃料控制阀开度信号得到一个风量控制阀的开度信号；
第三路根据是否需要氧量监控，由选择开关103确定是否进入该支路，如果需要进行氧量控制，根据燃料控制阀开度信号经由燃料/氧量比模块110，转变为一个氧量控制信号，进入第二比较器104中，该第二比较器104用于将前述氧量控制信号与模拟量感测模块10中采样的当前氧量相比较，如果有偏差即动作，进入第二PID模块105，处理为一个风量控制阀的开度修正信号，进入加法器106，该加法器106将燃料/风量比模块109提供的风量控制阀的开度信号和第二PID模块105提供的风量控制阀的开度修正信号进行叠加，然后输出风量调节开度信号，交由第二操作器108进行风量控制阀的调节。
由于本发明的调节系统具有氧量实时监控功能，所以能精确地满足锅炉对各种不同负荷运行的要求，实时调整锅炉的燃烧，使锅炉的燃烧始终处于最佳的燃烧状态，最佳的燃烧效率之中，真正做到燃烧的高效率。如果改进技术方案的重点在自控流程，需要详细介绍各个步骤，包括其中函数关系，运算等内容。技术交底书的详细程度要达到本领域技术人员根据内容即可实施的程序。
在技术方面，本项目的实施和成功，可使我国的燃油燃气燃烧的电子控制和调节技术将与世界先进技术同步，能大大促进整个行业的技术进步和技术发展。
在社会效益方面，由于本项目的实施和成功，将使锅炉的热效率得到进一步的提高，从而不仅达到能源的节约，使锅炉用户的成本得以下降，提高了企业的赢利能力，同时，由于能源的节约，使得对大气的排放也相应减少，切实做到了节能环保。
前面提供了对较佳实施例的描述，以使本领域内的任何技术人员可使用或利用本发明。对这些实施例的各种修改对本领域内的技术人员是显而易见的，可把这里所述的总的原理应用到其他实施例而不使用创造性。因而，本发明将不限于这里所示的实施例，而应依据符合这里所揭示的原理和新特征的最宽范围。
Claims (4)
1.燃油燃气锅炉控制调整和远程监控系统，其特征在于，包括：
模拟量感测模块，用于获取被监测锅炉的采样参数信号，所述采样参数信号包括当前氧量；
开关信号输入模块，用于提供被监测锅炉是否满足安全条件的开关信号；
微处理器，其一信号输入端连接所述模拟量感测模块的输出端，其一控制输入端连接所述开关信号输入模块的输出端，用于在满足安全性的所述开关信号下，根据所述采样参数信号产生一控制信号，所述控制信号包括燃料控制阀的开度信号和风量控制阀的开度信号；
开关信号输出模块，以控制燃烧器的鼓风机和燃烧器的燃料总电磁阀；
其中，所述微处理器进一步包括：
第一比较器，比较所述采样参数信号与预设目标值是否有第一偏差；
第一PID模块，输入端连接所述第一比较器的输出端，将所述第一偏差转换为燃料控制阀的开度信号；
第一操作器，其输入端连接所述第一PID模块的输出端，根据所述燃料控制阀的开度信号控制所述燃料控制阀的开度；
燃料/风量比模块，其输入端连接所述第一PID模块的输出端，根据所述燃料控制阀的开度信号得到风量控制阀的开度信号；
选择开关，其输入端连接所述第一PID模块的输出端，根据是否需要氧量控制选择通断；
燃料/氧量比模块，其输入端连接所述选择开关的输出端，根据所述燃料控制阀的开度信号得到一个氧量控制信号；
第二比较器，其输入端与所述燃料/氧量比模块的输出端连接，用于将所述氧量控制信号与所述采样参数信号中的所述当前氧量比较后得到第二偏差；
第二PID模块，其输入端连接所述第二比较器的输出端，将所述第二偏差转换为风量控制阀的开度修正信号；
加法器，其第一、第二输入端分别连接所述燃料/风量比模块、所述第二PID模块的输出端，将所述风量控制阀的开度信号和所述风量控制阀的开度修正信号进行叠加，得到一个风量调节开度信号；
第二操作器，根据所述风量调节开度信号控制所述风量控制阀。
2.根据权利要求1所述的燃油燃气锅炉控制调整和远程监控系统，其特征在于，所述系统进一步包括：
模拟量输入模块，连接在所述模拟量感测模块和所述微处理器之间，用于将采样参数信号转换为数字信号。
3.根据权利要求2所述的燃油燃气锅炉控制调整和远程监控系统，其特征在于，所述系统进一步包括：
模拟量输出模块，连接在所述微处理器的一个输出端，用于将微处理器产生的所述控制信号转换为模拟控制信号。
4.根据权利要求1或2或3所述的燃油燃气锅炉控制调整和远程监控系统，其特征在于，
所述采样参数信号进一步包括温度信号或压力信号。
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