CN108826437B - 一种多机抽汽供热控制装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

一种多机抽汽供热控制装置，包括单片机模块、开关电源、电动阀门，每台发电机组配套一只单片机模块、开关电源、电动阀门，电动阀门安装在每台发电机组的锅炉、蒸汽抽取设备之间；开关电源，单片机模块，电动阀门，发电机组再热器配套的检测设施之间通过导线连接，单片机模块、开关电源安装在元件盒内。一种多机抽汽供热控制装置使用方法是，分为四步进行使用前的调试安装。本发明多台发电机互相协同工作，热负荷小的机组蒸汽输出量相对增大、热负荷大的机组蒸汽输出量相对减小，保证了尽可能不往再热器上喷减温水，达到了节约水资源、提高了整机工作效率的目的。基于上述，所以本发明具有好的应用前景。

Description

一种多机抽汽供热控制装置及使用方法

技术领域

本发明涉及供热设备配套设施及使用方法领域，特别一种多机抽汽供热控制装置及使用方法。

背景技术

随着国家节能减排工作的深入开展，供热厂(通常是抽气设备将火力发电机配套的锅炉内热蒸汽抽出一部分，然后为用户管道供热)通过上大压小、提高了经济和环保效益，许多原来供热小型机组关停后，其供热负荷就转移给大型供热机组进行供热，由于减少了供热机组数量，所以有效达到了国家倡导的节能减排环保目的。但是只采用大型供热机组进行抽气向用户供热存在以下缺点，由于减少了小型供热机组，大型供热机组的供热负荷会增大，实际工作中，当热负荷过大，抽取的大型供热机组内热蒸汽过多时，为了达到大型机组的工作压力需要，火力发电机配套的再热器需要将大量的水加热产生蒸汽为锅炉内补充足够的具有一定温度的蒸汽，这样也加大了再热器的负荷，负荷过大时，当再热器温度过高时，就需要喷淋装置进行喷水将再热器温度减温，实际上这种强制将再热器进行散热不但会造成水资源的浪费，而且更为重要的是将再热器产生的热量白白浪费，因此也就造成了整体机组工作效率的降低。

实际工作时，在发电厂一般具有多台发电机组，多台发电机组主要以发电任务位置，其供电、供热的负荷都不相同，因此，将多台发电机组产生的蒸汽抽出进行有效分配，防止其中一些发电机组以及发电机组配套的再热器负荷过大造成水资源浪费、效率降低显得尤为必要。

发明内容

为了克服现有发电厂的发电机组为用户供热蒸汽实际应用中存在的浪费水资源、效率降低的弊端，本发明提供了每台发电机组当再热器工作时，再热器配套的检测设施输出的压力、温度、流量等模拟量信号进入单片机模块的三个信号输入端后，蒸汽抽取设备输出管上的电动阀门会随着压力、温度、流量等模拟量信号大小变化开或闭一定量，从而发电机组的锅炉内蒸汽输出量根据压力、温度、流量等模拟量信号大小增大或减小，压力、温度、流量等模拟量信号大，发电机的锅炉及再热器负荷大时，电动阀门的阀芯关闭程度大，压力、温度、流量等模拟量信号小，发电机的锅炉及再热器负荷相对小时，电动阀门的阀芯关闭程度相对减小，从而发电机的锅炉、再热器负荷在合理的范围内，保证了尽可能不往再热器上喷减温水，达到了节约水资源、提高了整机工作效率的一种多机抽汽供热控制装置及使用方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种多机抽汽供热控制装置，其特征在于包括单片机模块、开关电源、电动阀门，每台发电机组配套一只单片机模块、开关电源、电动阀门，电动阀门安装在每台发电机组的锅炉、蒸汽抽取设备之间，开关电源的电源输入端分别和220V交流电源两极通过导线连接，开关电源的电源输出端正负两极和单片机模块正负两极电源输入端分别通过导线连接，发电机组再热器配套的检测设施输出的压力、温度、流量模拟量信号输出端分别和单片机模块的三个信号输入端通过导线连接，单片机模块的电源输出端和电动阀门电源输入两端通过导线连接，单片机模块、开关电源安装在元件盒内。

所述单片机模块是主控芯片为STM32F103C8T6的单片机模块成品，其具有两个电源输入端、两个电源输出端，还有三个信号输入端，两个电源输入端输入12V直流电源后，当三个信号输入端输入的模拟量电压信号发生变化，电压信号由低变高时，其两个电源输出端会输出一定时间的正负两极电源，变化越大，输出的电源时间越长，电压信号由高变低时，其两个电源输出端会输出一定时间的负正两极电源，变化越大，输出的电源时间越长。

所述开关电源是交流220V转12V直流开关电源模块成品。

一种多机抽汽供热控制装置的使用方法，其特征在于单片机模块经PC机写入数据后，分为四步进行使用前的调试及安装，第一步：检测调节单片机模块第一个信号输入端输入模拟量电压信号后，其电源输出端输出的电源极性以及输出电源的时间；第二步：检测调节单片机模块第二个信号输入端输入模拟量电压信号后，其电源输出端输出的电源极性以及输出电源的时间；第三步：检测调节单片机模块第三个信号输入端输入模拟量电压信号后，其电源输出端输出的电源极性以及输出电源的时间；第四步：调试好后，把发电机组再热器配套的检测设施压力、温度、流量模拟量信号输出端分别接入单片机模块三个信号输入端即可投入使用。

所述第一步骤中，根据发电机组再热器配套的检测设施最高设定负荷下输出的压力模拟量电压信号大小，采用外部电源设备输出的电压信号(输出最大信号和发电机组再热器配套的检测设施最高设定负荷下输出的压力模拟量电压信号大小一致)接入单片机模块第一个信号输入端，然后调节外部电源设备输出的电压信号大小，当电压信号发生变化，电压信号由低变高时，单片机模块的两个电源输出端会输出一定时间的正负两极电源，变化越大，输出的电源时间越长，电压信号由高变低时，其两个电源输出端会输出一定时间的负正两极电源，变化越大，输出的电源时间越长，电压信号最大时，电动阀门的阀芯关闭一半，电压信号最小时，电动阀门的阀芯全开。

所述第二步骤中，根据发电机组再热器配套的检测设施最高设定负荷下输出的温度模拟量电压信号大小，采用外部电源设备输出的电压信号(输出最大信号和发电机组再热器配套的检测设施最高设定负荷下输出的温度模拟量电压信号大小一致)接入单片机模块第二个信号输入端，然后调节外部电源设备输出的电压信号大小，当电压信号发生变化，电压信号由低变高时，单片机模块的两个电源输出端会输出一定时间的正负两极电源，变化越大，输出的电源时间越长，电压信号由高变低时，其两个电源输出端会输出一定时间的负正两极电源，变化越大，输出的电源时间越长，电压信号最大时，电动阀门的阀芯关闭一半，电压信号最小时，电动阀门的阀芯全开。

所述第三步骤中，根据发电机组再热器配套的检测设施最高设定负荷下输出的流量模拟量电压信号大小，采用外部电源设备输出的电压信号(输出最大信号和发电机组再热器配套的检测设施最高设定负荷下输出的流量模拟量电压信号大小一致)接入单片机模块第三个信号输入端，然后调节外部电源设备输出的电压信号大小，当电压信号发生变化，电压信号由低变高时，单片机模块的两个电源输出端会输出一定时间的正负两极电源，变化越大，输出的电源时间越长，电压信号由高变低时，其两个电源输出端会输出一定时间的负正两极电源，变化越大，输出的电源时间越长，电压信号最大时，电动阀门的阀芯关闭一半，电压信号最小时，电动阀门的阀芯全开。

本发明有益效果是：本发明使用时，当再热器工作，再热器配套的检测设施对再热器的工作进行检测，输出的压力、温度、流量模拟量信号分别进入单片机三个信号输入端，单片机模块对输入的三个信号电压进行分析，在其内部电路作用下，根据三个信号输入端输入的最高一个信号进行输出电源控制，另外两个较低电压输入信号不对单片机模块的输出电源控制起作用。当输入电压信号发生变化，电压信号由低变高时(也就是再热器负荷由低变高时)，单片机模块的两个电源输出端会输出一定时间的正负两极电源，变化越大，输出的电源时间越长，于是，电动阀门得电工作一段时间，阀芯关闭一定程度，减小锅炉的输出蒸汽量、相应减小再热器自身的负荷；电压信号由高变低时，单片机模块的两个电源输出端会输出一定时间的负正两极电源，变化越大，输出的电源时间越长，于是，电动阀门得电工作一段时间，阀芯打开一定程度，增大锅炉的输出蒸汽量、相应增大再热器自身的负荷，保持合理的负荷状态；工作中电压信号最大时，电动阀门的阀芯关闭一半，电压信号最小时，电动阀门的阀芯全开。本发明多台发电机使用时，可以互相协同工作，热负荷小的机组蒸汽输出量相对增大、热负荷大的机组蒸汽输出量相对减小，保证了尽可能不往再热器上喷减温水，达到了节约水资源、提高了整机工作效率的目的。基于上述，所以本发明具有好的应用前景。

附图说明

以下结合附图和实施例将本发明做进一步说明。

图1是本发明的结构框图。

图2是本发明的电路图。

图3是本发明使用前的调试及安装流程框图。

图4是本发明单片机模块对输入信号电压进行判别的工作流程框图。

图5是本发明单片机模块对输入信号电压进行判别后工作流程框图。

具体实施方式

图1、2中所示，一种多机抽汽供热控制装置，包括单片机模块U2、开关电源U1、电动阀门M，每台发电机组配套一只单片机模块U2、开关电源U1、电动阀门M，电动阀门M安装在每台发电机组的锅炉、蒸汽抽取设备之间，开关电源U1的电源输入端1及2脚分别和220V交流电源两极通过导线连接，开关电源U1的电源输出端正负两极3及4脚和单片机模块U2正负两极电源输入端VCC及GND分别通过导线连接，发电机组再热器配套的检测设施U3的压力、温度、流量模拟量信号输出端X1、X2、X3分别和单片机模块U1的三个信号输入端C1、C2、C3通过导线连接，单片机模块U1的电源输出端D和电动阀门M电源输入两端通过导线连接，单片机模块U2、开关电源U1安装在元件盒内。单片机模块U1是主控芯片为STM32F103C8T6的单片机模块成品，其具有两个电源输入端VCC及GND、两个电源输出端D，还有三个信号输入端C1、C2、C3，两个电源输入端VCC及GND输入12V直流电源后，当三个信号输入端C1、C2、C3输入的模拟量电压信号发生变化，电压信号由低变高时，其两个电源输出端D会输出一定时间的正负两极电源，变化越大，输出的电源时间越长，电压信号由高变低时，其两个电源输出端D会输出一定时间的负正两极电源，变化越大，输出的电源时间越长。开关电源U2是交流220V转12V直流开关电源模块成品。

图3中所示，一种多机抽汽供热控制装置的使用方法，单片机模块经PC机写入数据后，分为四步进行使用前的调试及安装，第一步：检测调节单片机模块第一个信号输入端输入模拟量电压信号后，其电源输出端输出的电源极性以及输出电源的时间；第二步：检测调节单片机模块第二个信号输入端输入模拟量电压信号后，其电源输出端输出的电源极性以及输出电源的时间；第三步：检测调节单片机模块第三个信号输入端输入模拟量电压信号后，其电源输出端输出的电源极性以及输出电源的时间；第四步：调试好后，把发电机组再热器配套的检测设施压力、温度、流量模拟量信号输出端分别接入单片机模块三个信号输入端即可投入使用。第一步骤中，根据发电机组再热器配套的检测设施最高设定负荷下输出的压力模拟量电压信号大小，采用外部电源设备输出的电压信号(输出最大信号和发电机组再热器配套的检测设施最高设定负荷下输出的压力模拟量电压信号大小一致)接入单片机模块第一个信号输入端，然后调节外部电源设备输出的电压信号大小，当电压信号发生变化，电压信号由低变高时，单片机模块的两个电源输出端会输出一定时间的正负两极电源，变化越大，输出的电源时间越长，电压信号由高变低时，其两个电源输出端会输出一定时间的负正两极电源，变化越大，输出的电源时间越长，电压信号最大时，电动阀门的阀芯关闭一半，电压信号最小时，电动阀门的阀芯全开。第二步骤中，根据发电机组再热器配套的检测设施最高设定负荷下输出的温度模拟量电压信号大小，采用外部电源设备输出的电压信号(输出最大信号和发电机组再热器配套的检测设施最高设定负荷下输出的温度模拟量电压信号大小一致)接入单片机模块第二个信号输入端，然后调节外部电源设备输出的电压信号大小，当电压信号发生变化，电压信号由低变高时，单片机模块的两个电源输出端会输出一定时间的正负两极电源，变化越大，输出的电源时间越长，电压信号由高变低时，其两个电源输出端会输出一定时间的负正两极电源，变化越大，输出的电源时间越长，电压信号最大时，电动阀门的阀芯关闭一半，电压信号最小时，电动阀门的阀芯全开。第三步骤中：根据发电机组再热器配套的检测设施最高设定负荷下输出的流量模拟量电压信号大小，采用外部电源设备输出的电压信号(输出最大信号和发电机组再热器配套的检测设施最高设定负荷下输出的流量模拟量电压信号大小一致)接入单片机模块第三个信号输入端，然后调节外部电源设备输出的电压信号大小，当电压信号发生变化，电压信号由低变高时，单片机模块的两个电源输出端会输出一定时间的正负两极电源，变化越大，输出的电源时间越长，电压信号由高变低时，其两个电源输出端会输出一定时间的负正两极电源，变化越大，输出的电源时间越长，电压信号最大时，电动阀门的阀芯关闭一半，电压信号最小时，电动阀门的阀芯全开。

图4中所示，单片机模块工作时，当再热器工作，再热器配套的检测设施对再热器的工作进行检测输出压力电压信号进入单片机第一个信号输入端、输出温度电压信号进入单片机第二个信号输入端、输出流量电压信号进入单片机第三个信号输入端后，单片机模块对输入的三个信号电压进行分析，在其内部电路作用下，根据三个信号输入端输入的最高一个信号进行输出电源控制，另外两个较低电压输入信号不对单片机模块的输出电源控制起作用。

图5中所示，单片机模块工作时，当输入电压信号发生变化，电压信号由低变高时(也就是再热器负荷由低变高时)，单片机模块的两个电源输出端会输出一定时间的正负两极电源，变化越大，输出的电源时间越长，于是，电动阀门得电工作一段时间，阀芯关闭一定程度，减小锅炉的输出蒸汽量、相应减小再热器自身的负荷；电压信号由高变低时，单片机模块的两个电源输出端会输出一定时间的负正两极电源，变化越大，输出的电源时间越长，于是，电动阀门得电工作一段时间，阀芯打开一定程度，增大锅炉的输出蒸汽量、相应增大再热器自身的负荷，保持合理的负荷状态；工作中电压信号最大时，电动阀门的阀芯关闭一半，电压信号最小时，电动阀门的阀芯全开。

图2中所示，当220V电源输入至开关电源U1的电源输入两端1及2脚后，开关电源U1的电源输出端3脚、4脚会输出稳定的12V直流电源进入单片机模块U2电源输入端VCC及GND，于是，单片机模块U2处于得电待机状态。本发明使用时，当再热器工作，再热器配套的检测设施U3对再热器的工作进行检测，输出的压力、温度、流量模拟量信号X1、X2、X3分别进入单片机模块U2三个信号输入端C1、C2、C3，单片机模块U2对输入的三个信号电压C1、C2、C进行分析，在其内部电路作用下，根据三个信号输入端C1、C2、C输入的最高一个信号进行输出电源控制，另外两个较低电压输入信号不对单片机模块U2的输出电源控制起作用。当输入电压信号发生变化，电压信号由低变高时(也就是再热器负荷由低变高时)，单片机模块U2的两个电源输出端D会输出一定时间的正负两极电源，变化越大，输出的电源时间越长，于是，电动阀门M得电工作一段时间，阀芯逆时针转动一定时间关闭一定程度，减小锅炉的输出蒸汽量、相应减小再热器自身的负荷；电压信号由高变低时，单片机模块U2的两个电源输出端D会输出一定时间的负正两极电源，变化越大，输出的电源时间越长，于是，电动阀门M得电工作一段时间，阀芯顺时针转动一定时间阀芯打开一定程度，增大锅炉的输出蒸汽量、相应增大再热器自身的负荷，保持合理的负荷状态；工作中电压信号最大时，电动阀门的阀芯M关闭一半，电压信号最小时，电动阀门M的阀芯全开。本发明多台发电机使用时，可以互相协同工作，热负荷小的机组蒸汽输出量相对增大、热负荷大的机组蒸汽输出量相对减小，保证了尽可能不往再热器上喷减温水，达到了节约水资源、提高了整机工作效率的目的。基于上述，所以本发明具有好的应用前景。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种多机抽汽供热控制装置，其特征在于包括单片机模块、开关电源、电动阀门，每台发电机组配套一只单片机模块、开关电源、电动阀门，电动阀门安装在每台发电机组的蒸汽抽取设备输出管道上，开关电源的电源输入端分别和220V交流电源两极通过导线连接，开关电源的电源输出端正负两极和单片机模块正负两极电源输入端分别通过导线连接，发电机组再热器配套的检测设施输出的压力、温度、流量模拟量信号输出端分别和单片机模块的三个信号输入端通过导线连接，单片机模块的电源输出端和电动阀门电源输入两端通过导线连接，单片机模块、开关电源安装在元件盒内。

2.根据权利要求1所述的一种多机抽汽供热控制装置，其特征在于单片机模块主控芯片为STM32F103C8T6。

3.根据权利要求1所述的一种多机抽汽供热控制装置，其特征在于开关电源是交流220V转12V直流开关电源模块。

4.根据权利要求1所述的一种多机抽汽供热控制装置的使用方法，其特征在于分为四步进行使用前的调试及安装，第一步：检测调节单片机模块第一个信号输入端输入模拟量电压信号后，其电源输出端输出的电源极性以及输出电源的时间；第二步：检测调节单片机模块第二个信号输入端输入模拟量电压信号后，其电源输出端输出的电源极性以及输出电源的时间；第三步：检测调节单片机模块第三个信号输入端输入模拟量电压信号后，其电源输出端输出的电源极性以及输出电源的时间；第四步：调试好后，把发电机组再热器配套的检测设施压力、温度、流量模拟量信号输出端分别接入单片机模块三个信号输入端即可投入使用；

再热器配套的检测设施对再热器的工作进行检测输出压力电压信号进入单片机第一个信号输入端、输出温度电压信号进入单片机第二个信号输入端、输出流量电压信号进入单片机第三个信号输入端后，单片机模块对输入的三个信号电压进行分析，在其内部电路作用下，根据三个信号输入端输入的最高一个信号进行输出电源控制，另外两个较低电压输入信号不对单片机模块的输出电源控制起作用。

5.根据权利要求4所述的一种多机抽汽供热控制装置的使用方法，其特征在于第一步骤中，根据发电机组再热器配套的检测设施最高设定负荷下输出的压力模拟量电压信号大小，采用外部电源设备输出的电压信号接入单片机模块第一个信号输入端，然后调节外部电源设备输出的电压信号大小，当电压信号发生变化，电压信号由低变高时，单片机模块的两个电源输出端会输出一定时间的正负两极电源，变化越大，输出的电源时间越长，电压信号由高变低时，其两个电源输出端会输出一定时间的负正两极电源，变化越大，输出的电源时间越长，电压信号最大时，电动阀门的阀芯关闭一半，电压信号最小时，电动阀门的阀芯全开。

6.根据权利要求4所述的一种多机抽汽供热控制装置的使用方法是，其特征在于第二步骤中，根据发电机组再热器配套的检测设施最高设定负荷下输出的温度模拟量电压信号大小，采用外部电源设备输出的电压信号接入单片机模块第二个信号输入端，然后调节外部电源设备输出的电压信号大小，当电压信号发生变化，电压信号由低变高时，单片机模块的两个电源输出端会输出一定时间的正负两极电源，变化越大，输出的电源时间越长，电压信号由高变低时，其两个电源输出端会输出一定时间的负正两极电源，变化越大，输出的电源时间越长，电压信号最大时，电动阀门的阀芯关闭一半，电压信号最小时，电动阀门的阀芯全开。

7.根据权利要求4所述的一种多机抽汽供热控制装置的使用方法是，其特征在于第三步骤中，根据发电机组再热器配套的检测设施最高设定负荷下输出的流量模拟量电压信号大小，采用外部电源设备输出的电压信号接入单片机模块第三个信号输入端，然后调节外部电源设备输出的电压信号大小，当电压信号发生变化，电压信号由低变高时，单片机模块的两个电源输出端会输出一定时间的正负两极电源，变化越大，输出的电源时间越长，电压信号由高变低时，其两个电源输出端会输出一定时间的负正两极电源，变化越大，输出的电源时间越长，电压信号最大时，电动阀门的阀芯关闭一半，电压信号最小时，电动阀门的阀芯全开。

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