CN202993157U - 一种通过plc控制的蒸汽锅炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种通过PLC控制的蒸汽锅炉，本体连接有给料机、鼓风机、二次鼓风机和省煤器，省煤器依次与布袋、引风机和烟囱连通，省煤器还与给水泵连接，本体内安装有蒸汽压力传感器、锅炉水位传感器和炉膛温度传感器，蒸汽压力传感器、锅炉水位传感器和炉膛温度传感器均与PLC通过线缆连接，PLC还与鼓风机、二次鼓风机、引风机、给料机和给水泵通过线缆连接。解决了控制中炉膛的燃烧率问题，同时锅炉液位三冲量控制技术的应用，保证了锅炉的安全运行及蒸汽品质；同时减轻了操作人员的劳动强度，减少岗位人员的配置，这极大地提高了企业的生产效率和经济效益。

Description

一种通过PLC控制的蒸汽锅炉

技术领域

本实用新型属于新能源技术开发领域，涉及一种通过PLC控制的蒸汽锅炉。

背景技术

近几年来，中国一次能源缺乏，人均能源资源严重不足，未来能源及环境问题突出，受国家能源政策和燃油价格因素的影响，各行业面临着降低成本、提高效益和适应市场的需要，同时，随着改革开放的扩大，特别是加入了世贸组织，我国的经济融入国际经济，对环境的要求越来越高，国家能源结构正在朝着节能、环保、经济的方向调整，秸秆能源是生物质能源资源的重要组成部分，它的的开发利用能缓解我国的能源短缺，提供清洁优质能源，可部分替代煤炭，石油，天然气，是高效、环保节能的可再生产品，更是一次新能源替代性革命，这可大大缓解煤炭、石油和天然气供应紧张、环境污染等严重问题。

目前普通蒸汽锅炉的自动化装置不能达到尽善尽美，既不能很好的解决锅炉炉膛的燃烧率问题，又使得蒸汽供给不稳定，供汽质量不好，影响后续的蒸汽的使用单位（比如蒸汽发电企业）的经济效益。

发明内容

本实用新型提供一种通过PLC控制的蒸汽锅炉，解决了现有锅炉既不能很好的解决锅炉炉膛的燃烧率问题，又使得蒸汽供给不稳定，供汽质量不好，影响后续的蒸汽的使用单位的经济效益的问题。

本实用新型的的技术方案是，一种通过PLC控制的蒸汽锅炉，包括本体，本体连接有给料机、鼓风机、二次鼓风机和省煤器，省煤器依次与布袋、引风机和烟囱连通，省煤器还与给水泵连接，其中本体内安装有蒸汽压力传感器、锅炉水位传感器和炉膛温度传感器，蒸汽压力传感器、锅炉水位传感器和炉膛温度传感器均与PLC通过线缆连接，PLC还与鼓风机、二次鼓风机、引风机、给料机和给水泵通过线缆连接。

本实用新型的有益效果是，由于采用了PLC进行控制，利用PID控制回路分别调节燃料量，送风量和引风量，从而构成多参数的燃烧控制系统，解决了控制中炉膛的燃烧率问题，同时锅炉液位三冲量控制技术的应用，保证了锅炉的安全运行及蒸汽品质；同时减轻了操作人员的劳动强度，减少岗位人员的配置，这极大地提高了企业的生产效率和经济效益。

附图说明

图1是本实用新型一种通过PLC控制的蒸汽锅炉的结构框图；

图2为本实用新型的锅炉中给水泵控制原理图；

图3为本实用新型的锅炉中鼓风、引风及给料机控制原理图。

图中，1.本体，2.给料机，3.鼓风机，4.二次鼓风机，5.省煤器，6.布袋，7.引风机，8.烟囱，9.蒸汽压力传感器，10.锅炉水位传感器，11.炉膛温度传感器，12.PLC，13.给水泵。

具体实施方式

本实用新型提供一种通过PLC控制的蒸汽锅炉，如图1所示，包括本体1，本体1连接有给料机2、鼓风机3、二次鼓风机4和省煤器5，省煤器5依次与布袋6、引风机7和烟囱8连通，省煤器5还与给水泵13连接，其中本体1内安装有蒸汽压力传感器9、锅炉水位传感器10和炉膛温度传感器11，蒸汽压力传感器9、锅炉水位传感器10和炉膛温度传感器11均与PLC12通过线缆连接，PLC12还与鼓风机3、二次鼓风机4、引风机7、给料机2和给水泵13通过线缆连接。

本实用新型的锅炉的工作原理为，操作员站显示参加控制的工艺设备的运行状态，通过蒸汽压力传感器9、锅炉水位传感器10和炉膛温度传感器11，显示锅炉的水位、蒸汽压力、锅炉温度和给水量，以及秸秆燃烧温度等参数，通过程序实现炉膛的燃烧率控制，锅炉水位自动调节。

如图2及图3所示，汽压力传感器9测得蒸汽压力、蒸汽流量，锅炉水位传感器10测得锅炉水位，炉膛温度传感器11测得炉膛温度，并将数据传送至PLC12，同时给水泵13将给水流量数据也传送至PLC12，PLC12通过PID调节，控制给水泵13的给水流量和给料机2的供料，以及控制鼓风机3、二次鼓风机4和引风机7对空气的流通进行控制。

秸秆锅炉燃烧控制的动态品质调节控制中，燃烧过程的控制系统三调节，即三个控制回路分别调节燃料量，送风量和引风量，从而构成多参数的燃烧控制系统，从而经济安全的控制炉膛的燃烧率方法。

锅炉液位自动控制选用三冲量控制方案，加法器在控制器前，即控制器的输入为多变量之和，使给水回路的调节既响应速度快又使得抗扰动能力好，超调较小，保证锅炉的安全运行及蒸汽品质的方法。

成品“秸秆煤炭”量、水、电、液位等数据的数据库的建立，实现报警显示、记录和打印，以及班、月报表显示和打印等功能。同时实现对全厂安全生产进行调度指挥。

同时可通过设置在办公室的Web浏览工作站，根据授权级别，通过监控系统的Web功能，对全厂工艺系统的运行状态，以及数据库（包括多媒体数据）进行浏览访问，为其决策提供依据。

亦可通过设置在办公室的Web浏览工作站，根据授权级别，通过信息中心的Web服务器，来浏览访问蒸汽锅炉工艺系统的运行状态、工艺参数等关心的实时数据和历史数据，以及数据库（包括多媒体数据）等。

锅炉燃烧控制的首要是根据负荷调整锅炉炉膛的燃烧率，控制中，既存在动态品质调节又考虑锅炉经济性问题，燃烧过程的控制系统包括三个调节，即维持汽压，保证最佳空燃比和保证炉膛负压不变，与此对应有三个控制回路分别调节燃料量，送风量和引风量，从而构成多参数的燃烧控制系统，使主蒸汽压力回路调节具有良好的动态响应并能使入炉燃料得到充分燃烧。

从技术的角度看，锅炉汽包水位过高或过低,都会造成蒸汽质量、产量问题以及相关设备事故，锅炉液位自动控制若采用单冲量单回路控制系统，难以达到满意的效果，因为锅炉系统是多变量的，影响因素复杂，我们选用三冲量控制方案，加法器在控制器前，即控制器的输入为多变量之和，使给水回路的调节既响应速度快又使得抗扰动能力好，超调较小，保证了锅炉的安全运行及蒸汽品质；同时减轻了操作人员的劳动强度。

通过上述的控制方案，采用PID的多路闭环控制和三冲量控制，使蒸汽压力恒定，燃烧过程控制经济，风量控制，炉排控制相互之间达到协调统一的最佳状态，使锅炉燃烧过程的自动控制既提供了热量适应蒸汽负荷的需要，又保证了燃烧的经济性和锅炉的运行的安全性。

发展“秸秆煤炭”是一种新型的生物质再利用技术，加秸秆锅炉的燃料比较复杂，当多种秸秆混燃时对燃烧质量的影响较大，因此，对于秸秆锅炉的燃烧动态控制我们运用计算机、PLC不断发展的网络技术、供配电综合自动化技术，PLC的PID调节技术，三冲量控制技术等实现蒸汽锅炉电气及自动化控制系统的功能，本系统经济实用、技术先进、功能完善、性能可靠、控制软件组态灵活、人机介面友好、易于升级、易于扩展、便于操作、易于维护。

Claims (1)

1.一种通过PLC控制的蒸汽锅炉，其特征在于，包括本体（1），本体（1）连接有给料机（2）、鼓风机（3）、二次鼓风机（4）和省煤器（5），省煤器（5）依次与布袋（6）、引风机（7）和烟囱（8）连通，省煤器（5）还与给水泵（13）连接，所述本体（1）内安装有蒸汽压力传感器（9）、锅炉水位传感器（10）和炉膛温度传感器（11），蒸汽压力传感器（9）、锅炉水位传感器（10）和炉膛温度传感器（11）均与PLC（12）通过线缆连接，PLC（12）还与鼓风机（3）、二次鼓风机（4）、引风机（7）、给料机（2）和给水泵（13）通过线缆连接。 

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