CN203656894U - 一种用于实现锅炉安全燃烧的自动化控制装置 - Google Patents

Abstract

一种用于实现锅炉安全燃烧的自动化控制装置。主要解决目前的小型锅炉缺乏一种自动化控制装置可以确保炉膛内实现燃料安全燃烧的问题。其特征在于：所述装置还包括炉膛内压力传感器、炉膛内温度传感器、烟道内温度传感器、水冷壁管内的液位传感器、锅筒内的液位传感器、RS232接口模块、GPRS模块、Zigbee模块、闪烁灯光报警电路、给煤机停机控制电路、鼓风机停机控制电路、引风机停机控制电路、油泵停机控制电路以及炉膛压力释放电磁阀控制电路；GPRS模块通过RS232接口模块与所述单片机按照双向数据流传递方式连接；达林顿管采用ULN2003型复合晶体管。本种装置制造成本低，不易发生误动作，能够确保锅炉运行安全。

Description

一种用于实现锅炉安全燃烧的自动化控制装置

技术领域

 本实用新型涉及一种用于实现锅炉安全燃烧的自动化控制装置。

背景技术

锅炉中的炉膛、锅筒、燃烧器、水冷壁过热器、省煤器、空气预热器、构架和炉墙等主要部件构成生产蒸汽的核心部分，其中,两个最主要的部件是炉膛和锅筒。 炉膛又称燃烧室，是供燃料燃烧的空间。燃料在炉膛内燃烧形成火焰和高温烟气，所以炉膛四周的炉墙由耐高温材料和保温材料构成。在炉墙的内表面上常敷设水冷壁管，它既保护炉墙不致烧坏，又能够吸收火焰和高温烟气的大量辐射热。现在大型锅炉上已经打多具备先进的自动化控制系统,能够实现对锅炉运行的自动化智能控制,但是,一些小型锅炉,由于制造成本的限制,往往就是采用简单的设置几个传感器的保护方式,一旦某个传感器输出的信号异常,后续执行电路就会立刻动作,使锅炉停止工作。所以经常会由于传感器误动作而导致错误停炉。此外，在执行锅炉的停运操作时，由于慌乱，经常会发生操作工把本应该后停的设备先停，造成炉膛内燃料板结，给后续运行造成障碍。

发明内容

为了解决背景技术中提出的现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种用于实现锅炉安全燃烧的自动化控制装置，该种装置利用单片机连续采集若干个组件内的传感器信号，制造成本很低,非常便于在使用小型锅炉的用户中推广,而且不易发生误动作,能够确保锅炉运行安全。

本实用新型的技术方案是：该种用于实现锅炉安全燃烧的自动化控制装置，包括置于壳体内的单片机，所述单片机采用自带8路A/D转换器的STC12C5A6062型单片机芯片。除此之外，所述自动化控制装置还包括炉膛内压力传感器、炉膛内温度传感器、烟道内温度传感器、水冷壁管内的液位传感器、锅筒内的液位传感器、RS232接口模块、GPRS模块、Zigbee模块、闪烁灯光报警电路、给煤机停机控制电路、鼓风机停机控制电路、引风机停机控制电路、油泵停机控制电路以及炉膛压力释放电磁阀控制电路；其中，炉膛内压力传感器、炉膛内温度传感器、烟道内温度传感器、水冷壁管内的液位传感器和锅筒内的液位传感器的信号输出端分别对应连接到所述单片机的不同模拟信号输入端；所述GPRS模块通过RS232接口模块与所述单片机按照双向数据流传递方式连接；在所述RS232接口模块的TXD端口和RXD端口分别引出连接线至所述Zigbee模块的RXD端口和TXD端口。

所述给煤机停机控制电路和鼓风机停机控制电路中对应的二个继电器的线圈分别串联连接于1号达林顿管的三路输出回路中，该回路中的二个继电器均提供常闭触点作为各自对应控制回路中的启动信号输入节点；所述引风机停机控制电路、油泵停机控制电路以及炉膛压力释放电磁阀控制电路中对应的三个继电器的线圈分别串联连接于2号达林顿管的三路输出回路中，所述引风机停机控制电路和油泵停机控制电路中的二个继电器均提供常闭触点作为各自对应控制回路中的启动信号输入节点，炉膛压力释放电磁阀控制电路中的继电器提供常开触点作为对应控制回路中的启动信号输入节点；所述1号达林顿管和2号达林顿管均采用ULN2003型高耐压、大电流复合晶体管。

本实用新型具有如下有益效果：该种装置利用单片机连续采集若干个组件内的传感器信号，将这些信号综合分析后分别通过GPRS模块和Zigbee模块传递给位于远端的控制室和位于锅炉操作间内的操作工，由双方共同判断锅炉的真实运行状态，当确认锅炉确实处于不安全状态需要停机时，通过GPRS模块远程向该种装置内的单片机发出停机指令，然后由单片机依次向两个达林顿管发出驱动信号，使得接在两个达林顿管上的6条执行回路按照顺序接通，从而确保锅炉的各个相关设备能够按照规定的顺序而停运，确保锅炉安全燃烧。本种装置的制造成本很低,非常便于在使用小型锅炉的用户中推广,而且不易发生误动作,能够确保锅炉运行安全。

附图说明：

图1是本实用新型的组成结构框图。

图2是本实用新型具体实施时的电路原理图。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

由图1所示，该种用于实现锅炉安全燃烧的自动化控制装置，包括置于壳体内的单片机，所述单片机采用自带8路A/D转换器的STC12C5A6062型单片机芯片，壳体由隔热、阻燃、保温材料制成。

除此之外，所述自动化控制装置还包括耐高温的炉膛内压力传感器、炉膛内温度传感器、烟道内温度传感器、水冷壁管内的液位传感器、锅筒内的液位传感器、RS232接口模块、GPRS模块、Zigbee模块、闪烁灯光报警电路、给煤机停机控制电路、鼓风机停机控制电路、引风机停机控制电路、油泵停机控制电路以及炉膛压力释放电磁阀控制电路。

如图2所示，图2是本实用新型具体实施时的电路原理图，其中，炉膛内压力传感器P1、炉膛内温度传感器P2、烟道内温度传感器P3、水冷壁管内的液位传感器P4和锅筒内的液位传感器P5的信号输出端分别对应连接到所述单片机U1的不同模拟信号A/D输入端；所述GPRS模块U5通过RS232接口模块U4与所述单片机按照双向数据流传递的方式连接；此外，在所述RS232接口模块的TXD端口和RXD端口则分别引出连接线至所述Zigbee模块U3的RXD端口和TXD端口。具体实施时，Zigbee模块可以选用F8913D ZigBee模块，这是一款已经包含了所有外围电路和完整协议栈，能够立即投入使用的产品，可以内置Chip或外置SMA天线，通讯距离从100米到2500米不等，采用串口和用户产品进行通讯，并可以对模块进行发射功率，信道等网络拓扑参数的配置，使用起来简单快捷。

如图2所示，分别对应继电器线圈K1、K2和K3的是闪烁灯光报警电路、给煤机停机控制电路和鼓风机停机控制电路，在这三条线路中对应的三个继电器的线圈分别串联连接于1号达林顿管的三路输出回路中。除闪烁灯光报警电路外，该回路中的另2个继电器K2和K3均提供常闭触点作为各自对应控制回路中的启动信号输入节点。对于给煤机停机控制电路和鼓风机停机控制电路而言，当达林顿管获得来自于单片机的高电平信号后，继电器线圈得电，继电器上的常闭触点打开，因为这个常闭触点是作为启动信号输入节点接入相应的电机停机控制电路中，所以给煤机和鼓风机收到停机信号，供电电路被断开。

所述引风机停机控制电路、油泵停机控制电路以及炉膛压力释放电磁阀控制电路中对应的三个继电器的线圈分别串联连接于2号达林顿管的三路输出回路中，所述引风机停机控制电路和油泵停机控制电路中的二个继电器均提供常闭触点作为各自对应控制回路中的启动信号输入节点，炉膛压力释放电磁阀控制电路中的继电器提供常开触点作为对应控制回路中的启动信号输入节点；其动作原理如前所述。

所述1号达林顿管和2号达林顿管均采用ULN2003型高耐压、大电流复合晶体管。

本种装置摒弃了现有技术中单独采用若干个传感器各自检测的模式，而利用单片机连续采集若干个组件内的传感器信号，将这些信号综合分析后分别通过GPRS模块和Zigbee模块传递给位于远端的控制室和位于锅炉操作间内的操作工，由双方共同判断锅炉的真实运行状态。当确认锅炉确实处于不安全状态需要停机时，通过GPRS模块远程或者通过Zigbee模块向该种装置内的单片机发出停机指令，从而可以避免因为某个元件检测失灵而发生的误动作。然后，再由单片机依次向两个达林顿管发出驱动信号，使得接在两个达林顿管上的6条执行回路能够按照顺序接通，从而确保锅炉的各个相关设备能够按照规定的顺序而停运，不会发生顺序颠倒的情况，以确保锅炉安全燃烧。本种装置的制造成本很低, Zigbee基站的成本不到1000元，单片机的成本几十元，整个装置的成本仅2000余元，所以本装置非常便于在使用小型锅炉的用户中推广,而且不易发生误动作,能够确保锅炉运行安全。

Claims (1)

1.一种用于实现锅炉安全燃烧的自动化控制装置，包括置于壳体内的单片机，其特征在于：

所述单片机采用自带8路A/D转换器的STC12C5A6062型单片机芯片；

除此之外，所述自动化控制装置还包括炉膛内压力传感器、炉膛内温度传感器、烟道内温度传感器、水冷壁管内的液位传感器、锅筒内的液位传感器、RS232接口模块、GPRS模块、Zigbee模块、闪烁灯光报警电路、给煤机停机控制电路、鼓风机停机控制电路、引风机停机控制电路、油泵停机控制电路以及炉膛压力释放电磁阀控制电路；其中，炉膛内压力传感器、炉膛内温度传感器、烟道内温度传感器、水冷壁管内的液位传感器和锅筒内的液位传感器的信号输出端分别对应连接到所述单片机的不同模拟信号输入端；所述GPRS模块通过RS232接口模块与所述单片机按照双向数据流传递方式连接；在所述RS232接口模块的TXD端口和RXD端口分别引出连接线至所述Zigbee模块的RXD端口和TXD端口；

所述给煤机停机控制电路和鼓风机停机控制电路中对应的二个继电器的线圈分别串联连接于1号达林顿管的三路输出回路中，该回路中的二个继电器均提供常闭触点作为各自对应控制回路中的启动信号输入节点；

所述引风机停机控制电路、油泵停机控制电路以及炉膛压力释放电磁阀控制电路中对应的三个继电器的线圈分别串联连接于2号达林顿管的三路输出回路中，所述引风机停机控制电路和油泵停机控制电路中的二个继电器均提供常闭触点作为各自对应控制回路中的启动信号输入节点，炉膛压力释放电磁阀控制电路中的继电器提供常开触点作为对应控制回路中的启动信号输入节点；

所述1号达林顿管和2号达林顿管均采用ULN2003型高耐压、大电流复合晶体管。

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