CN201828031U - 燃油气热水锅炉的控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种燃油气热水锅炉的控制系统，所述燃油气热水锅炉包括锅筒、燃烧器和燃烧器炉膛，所述控制系统包括控制器和人机界面模块，人机界面模块与控制器的通信接口相连，燃烧器与控制器的输出接口相连，控制器的输出接口与燃气调节阀的连接处与燃烧器炉膛之间设有前馈增益调节器，该前馈增益调节器通过燃烧风机与燃烧器炉膛相连，燃烧风机的通风入口处设有含氧量检测装置，锅筒的出水管上设有出水温度传感器。本实用新型提供了一种高效节能、全自动化控制的燃油气热水锅炉的控制系统，该控制系统能实现锅炉出水温度的自动化控制，减少因锅炉水温过热而导致锅炉燃烧器频繁的启动和停止。

Description

燃油气热水锅炉的控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种锅炉的控制系统，尤其涉及一种燃油气热水锅炉的控制系统。

背景技术

燃油气锅炉设备已经广泛应用于各行各业的生产和生活中，随着现代化建设和人们生活水平的提高，人们对锅炉设备的自动化程度的要求也越来越高，现有技术中的燃油气热水锅炉的控制系统需要高强度劳动力的配合，需要不间断的实施监督和控制，锅炉负荷不稳定容易造成锅炉燃烧器频繁的启动和停止，即使增加人工干预，也起不到预期的效果。锅炉的出水温度也实现不了自动化控制，需要附加其它供水温度控制器，这也增加了锅炉控制系统的体积。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供了一种高效节能、全自动化控制的燃油气热水锅炉的控制系统，该控制系统能实现锅炉出水温度的自动化控制，锅炉负荷稳定性控制，能减少因锅炉水温过热而导致锅炉燃烧器频繁的启动和停止。

为解决上述问题，本实用新型的技术方案是：

一种燃油气热水锅炉的控制系统，所述燃油气热水锅炉包括锅筒、燃烧器和燃烧器炉膛，所述控制系统包括控制器和人机界面模块，所述的控制器包括主控CPU和扩展模块，主控CPU内集成通信接口和输入输出接口，人机界面模块与控制器的通信接口相连，燃烧器与控制器的输出接口相连，控制器的输出接口通过燃气调节阀与燃烧器炉膛相连，控制器的输出接口与燃气调节阀的连接处与燃烧器炉膛之间设有前馈增益调节器，该前馈增益调节器通过燃烧风机与燃烧器炉膛相连， 燃烧风机的通风入口处设有含氧量检测装置，该含氧量检测装置与前馈增益调节器相连，锅筒的出水管上设有出水温度传感器，该出水温度传感器与控制器的输入接口相连。

优选地，所述的控制系统还包括联锁保护装置，该联锁保护装置与控制器的输出接口相连。

优选地，所述的控制器还包括无线通信模块，该无线通信模块与控制模块的通信接口相连。

优选地，所述的人机界面模块设有彩色触摸屏。

本实用新型提供了一种高效节能、全自动化控制的燃油气热水锅炉的控制系统，该控制系统能实现锅炉出水温度的自动化控制，通过控制实现燃烧器的最佳燃烧状态，来稳定锅炉的负荷，减少因锅炉水温过热而导致锅炉燃烧器频繁的启动和停止。

附图说明

图1是燃油气热水锅炉的控制系统工作示意图。

图2是控制系统模块连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

如图1、图2所示，本实用新型的燃油气热水锅炉包括锅筒1、燃烧器2和燃烧器炉膛3，控制系统包括控制器4、人机界面模块和联锁保护装置，所述的控制器4包括主控CPU、无线通信模块和扩展模块，主控CPU内集成通信接口和输入输出接口，无线通信模块、人机界面模块分别与控制器4的通信接口相连，该人机界面模块设有彩色触摸屏，联锁保护装置与控制器4的输出接口相连，燃烧器2与控制器4的输出接口相连，控制器4的输出接口通过燃气调节阀5与燃烧器炉膛3相连，控制器4的输出接口与燃气调节阀5的连接处与燃烧器炉膛3之间设有前馈增益调节器6，该前馈增益调节器6通过燃烧风机7与燃烧器炉膛3相连，燃烧风机7的通风入口处设有含氧量检测装置8，该含氧量检测装置8与前馈增益调节器6相连，锅筒1的出水管上设有出水温度传感器9，该出水温度传感器9与控制器4的输入接口相连。

燃油气热水锅炉的控制系统控制整个燃烧器点火-停炉的过程，该控制程序分为准备程序、点火程序、运行程序、联锁保护程序和停炉程序五个部分。首先是准备程序：燃烧器2运行前，首先必须进行炉膛3吹扫。炉膛3吹扫时开启鼓风设备进行吹扫。其次是点火程序：系统吹扫完毕后，燃烧器2进入点火程序，点火子程序为前吹扫、打火、点辅火、点主火和火焰控制。当系统点火成功后，进入运行程序，即燃烧器2进入火焰调节。系统的控制目标是保证锅炉出水温度满足要求；系统的控制对象是燃烧器2的进风量和进气量。系统采集锅炉出水温度信号，同时设定期望值，通过控制器的PID算法，使得系统实时连续调节燃烧器2的进风量和进气量。再次是联锁程序：当锅炉出水温度超高、缺水保护和燃烧风机过载等锅炉故障时，联锁程序启动，自动进入停炉程序。最后是停炉程序：当系统紧急停炉或者故障停炉时，关闭切断燃气供给，进行后吹扫，最后进行燃烧器2复位。

在燃烧器点火-停炉的运行程序和联锁保护程序中，要不断的进行信号的控制和检测，其中运行程序中的锅筒1的出水温度控制部分，是整个控制系统的关键。出水温度的控制是这样实现的：如图1所示，出水温度控制回路将锅筒1出水检测值和设定值进行比较，其偏差作为控制器的输入信号，控制器进行PID运算后，输出控制信号去调节燃气调节阀5的开度，含氧量检测装置8和输出控制信号共同作用在前馈增益调节器6上，由前馈增益调节器6来调节燃烧风机7风门的开度，以此来实现燃烧器2最佳燃烧状态，来达到出水温度的设定要求。

此外，燃烧控制算法可带有人工指导功能，用户可以指设定从点火到满负荷的时间，因此，在不同的温度状态下，一旦用户输入了起动和满负荷的时间要求，燃烧控制软件将根据实际的出水温度进行负荷的控制，在差距较大的情况下，采用全开式燃烧，在接近满负荷状态，智能化软件根据动态的PID参数对燃烧风门进行调节，保证满负荷状态的平稳到达，减少超调，以到达最佳的控制效果，完全满足不同温度状态下从起动到满负荷的时间要求。在实际控制过程中，控制软件采用标准脉冲输出，控制燃烧器的电机正转或者反转，以达到负荷要求。这样的系统控制能稳定锅炉的负荷，减少因锅炉水温过热而导致锅炉燃烧器频繁的启动和停止，实现锅炉出水温度的自动化控制。

在联锁保护程序中，燃油气热水锅炉的本体安全保护功能如下：

（1）燃料压力异常保护：燃料压力高、低都将产生报警信号，并停止点火过程；

（2）风压异常保护：风压压力高、低都将产生报警信号，并停止点火过程；

（3）泄漏保护：发现燃料泄漏，则产生报警信号，停止点火过程，同时启动安全切断泄放系统；

（4）熄火保护：当火焰检测发现熄火时，产生报警信号，停止点火过程；

（5）锅炉出水温度高时，产生报警信号，如果温度继续升高达到极高点，则紧急停止燃烧，并进入吹扫状态，吹扫后复位；

（6）当锅炉水位低时，产生报警信号，如果水位继续降低达到极低点，则紧急停止燃烧，并进入吹扫状态，吹扫后复位；

（7）当锅炉出水压力高时，产生报警信号，如果压力继续抬升达到极高点，则紧急停止燃烧，并进入吹扫状态，吹扫后复位；

（8）当锅炉故障或紧急停车信号发出，则紧急停止燃烧，产生报警信号，并进入吹扫状态，吹扫后复位；

（9）排烟超温：当排烟温度超过设定值时，声光报警；

（10）燃烧风机保护：当风机电机缺相及过载时，热继电器会动作，切断风机电源，停炉并声光报警；

（11）循环泵保护：当循环水泵电机缺相及过载时，热继电器会动作，切断风机电源，声光报警；

（12）断电保护：当外部电源突然停电，锅炉停止运行，来电时必须重新启动，锅炉才能运行。

在燃油气热水锅炉的本体安全保护下，燃油气热水锅炉的控制系统安全系统不断提高，热效率也得到了保障。

最后，应当指出，以上实施例仅是本实用新型较有代表性的例子。显然，本实用新型不限于上述实施例，还可以有许多变形。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均应认为属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种燃油气热水锅炉的控制系统，所述燃油气热水锅炉包括锅筒、燃烧器和燃烧器炉膛，其特征是，所述控制系统包括控制器和人机界面模块，所述的控制器包括主控CPU和扩展模块，主控CPU内集成通信接口和输入输出接口，人机界面模块与控制器的通信接口相连，燃烧器与控制器的输出接口相连，控制器的输出接口通过燃气调节阀与燃烧器炉膛相连，控制器的输出接口与燃气调节阀的连接处与燃烧器炉膛之间设有前馈增益调节器，该前馈增益调节器通过燃烧风机与燃烧器炉膛相连，燃烧风机的通风入口处设有含氧量检测装置，该含氧量检测装置与前馈增益调节器相连，锅筒的出水管上设有出水温度传感器，该出水温度传感器与控制器的输入接口相连。

2.根据权利要求１所述的燃油气热水锅炉的控制系统，其特征在于，所述的控制系统还包括联锁保护装置，该联锁保护装置与控制器的输出接口相连。

3.根据权利要求1所述的燃油气热水锅炉的控制系统，其特征在于，所述的控制器还包括无线通信模块，该无线通信模块与控制模块的通信接口相连。

4.根据权利要求１所述的燃油气热水锅炉的控制系统，其特征在于，所述的人机界面模块设有彩色触摸屏。

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