CN204389974U - 一种锅炉防爆控制装置 - Google Patents

Abstract

一种锅炉防爆控制装置，涉及自动化控制装置，所述装置包括控制箱以及位于控制箱内部的控制电路、操作台、控制屏、燃气风门控制器、进水调节阀、温度传感器、压力传感器、水位传感器。所述燃气风门控制器、进水调节阀、温度传感器、压力传感器、水位传感器安装于被控燃气锅炉上；控制箱位于操作台的下方，控制屏位于操作台的上方。控制屏上装有：进水调节阀状态指示灯、电源指示灯、系统运行指示灯、缺水报警灯；该装置可以根据锅炉的蒸汽压力情况，及时调整燃气量，并在锅炉蒸汽压力超过上限或锅炉汽包水位低于下限值时，能够进行自动报警；在给水调节阀失灵时，能够主动停止燃气、鼓风，防止锅炉爆炸事故发生，工作可靠性较高。

Description

一种锅炉防爆控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种自动化控制装置，特别是涉及一种锅炉防爆控制装置。

背景技术

由于生活燃气锅炉的炉壁耐压不高、防控设置比较简单、安全性较低，当锅炉水位过低或者炉内气压过高时，如果报警失灵，很容易造成爆炸事故。不但造成经济损失，而且容易造成人员伤亡。目前，对于生活燃气锅炉的监控装置还存在着对锅炉安全性监控点较少、硬件工作不可靠的问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种锅炉防爆控制装置，该装置可以根据锅炉的蒸汽压力情况，及时调整燃气量，并在锅炉蒸汽压力超过上限或锅炉汽包水位低于下限值时，能够进行自动报警；在给水调节阀失灵时，能够主动停止燃气、鼓风，防止锅炉爆炸事故发生，工作可靠性较高。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种锅炉防爆控制装置，包括控制箱以及位于控制箱内部的控制电路、操作台、控制屏、燃气风门控制器、进水调节阀、温度传感器、压力传感器、水位传感器。所述燃气风门控制器、进水调节阀、温度传感器、压力传感器、水位传感器安装于被控燃气锅炉上。控制箱位于操作台的下方，控制屏位于操作台的上方。控制屏上装有：燃气风门状态指示灯、鼓风机运行状态指示灯、进水调节阀状态指示灯、电源指示灯、系统运行指示灯、缺水报警灯、过压报警灯、进水调节阀控制按钮、停止按钮、启动按钮、消铃按钮、燃气风门控制按钮、鼓风机控制按钮、参数设置按钮、触摸屏。控制箱内部的控制电路包括：PLC（可编程逻辑控制器）电源模块、PLC（型号为CPU226）模块、数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、燃气风门控制继电器、鼓风机控制继电器、进水调节阀控制继电器。

压力传感器、温度传感器和水位传感器分别通过信号线与所述模拟量输入模块相连；所述模拟量输出模块分别与燃气风门控制器、进水调节阀相连；进水调节阀控制按钮、停止按钮、启动按钮、消铃按钮、燃气风门控制按钮、鼓风机控制按钮、参数设置按钮分别通过信号线与所述数字量输入模块相连；所述数字量输出模块分别通过信号线与燃气风门状态指示灯、鼓风机运行状态指示灯、进水调节阀状态指示灯、电源指示灯、系统运行指示灯、缺水报警灯、过压报警灯、报警电铃、燃气风门控制继电器、鼓风机控制继电器、进水调节阀控制继电器相连；所述数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块分别通过总线与PLC CPU226模块相连；所述PLC CPU226模块通过总线与触摸屏相连；所述PLC电源模块通过电源线与PLC CPU226模块相连。

    本实用新型的工作原理如下：

首先接通电源，控制屏上的电源指示灯点亮，然后按下启动按钮，本装置进入运行状态，此时控制屏上的系统运行指示灯点亮。本装置在运行状态下，压力传感器、温度传感器和水位传感器分别将检测到的锅炉蒸汽压力信号、锅炉蒸汽温度信号以及锅炉汽包水位信号分别经模拟量输入模块进行模数转换后送入PLC CPU226模块，PLC CPU226模块对所检测到的所述压力信号、温度信号和水位信号进行处理，得到锅炉运行的当前蒸汽压力数据、蒸汽温度数据和汽包水位数据。PLC CPU226将当前蒸汽压力数据、蒸汽温度数据和汽包水位数据送触摸屏进行显示外，PLC CPU226还对所检测到的压力数据和预先设定的压力标准值作偏差运算，并对所计算出的偏差进行P（比例）I（积分）D（微分）运算，所述PID运算结果经模拟量输出模块输出到燃气风门控制器，调节燃烧器燃气风门的开度，调整燃气供给量、从而使汽包压力维持在标准值附近；PLC CPU226还对所检测到的汽包水位数据和预先设定的水位标准值作偏差运算，并对所计算出的偏差进行PID运算，所述PID运算结果经模拟量输出模块输出到进水调节阀，调节进水调节阀的开度，调整给水量，从而使汽包水位维持在标准值附近。同时，PLC CPU226还将所检测到的当前压力数据与预先设置的压力数据上限作对比，如果所检测到的压力数据高于预先设置的压力上限，则会通过数字量输出模块分别输出报警信号给过压报警灯、报警电铃，使过压报警灯点亮，报警电铃响铃。PLC CPU226还将所检测到的水位信号与预先设置的水位下限作比较，如果所检测到的水位数据低于预先设置的水位下限，则会通过数字量输出模块分别输出报警信号给缺水报警灯、报警电铃，使缺水报警灯点亮，使报警电铃响铃。所述进水调节阀的开关状态通过数字量输入模块送入PLC CPU226，PLC CPU226读取进水调节阀的开关信息后，通过数字量输出模块输出信号给进水调节阀状态指示灯，当读入的进水调节阀状态为开时，则进水调节阀状态指示灯点亮，当读入的进水调节阀状态为关时，则进水调节阀状态指示灯熄灭。如果通过数字量输出模块输出关闭信号给进水调节阀控制继电器，而读入的进水调节阀状态为开；或者通过数字量输出模块输出启动信号给进水调节阀控制继电器，而读入的进水调节阀状态为关闭，即发生进水调节阀失灵的情况，若延时一段时间后进水调节阀失灵故障没有消除，则PLC CPU226会通过数字量输出模块分别输出关闭信号给鼓风机控制继电器、燃气风门控制继电器，关闭鼓风机，停止燃气供给，避免发生锅炉爆炸事故。当鼓风机控制继电器、燃气风门控制继电器启动时，PLC CPU226分别通过数字量输出模块输出点亮信号给鼓风机运行状态指示灯、燃气风门状态指示灯，使鼓风机运行状态指示灯、燃气风门状态指示灯点亮；当鼓风机控制继电器、燃气风门控制继电器关闭时，PLC CPU226分别通过数字量输出模块输出熄灭信号给鼓风机运行状态指示灯、燃气风门状态指示灯，使鼓风机运行状态指示灯、燃气风门状态指示灯熄灭。当报警电铃处于响铃状态时，按下消铃按钮，则PLC CPU226通过数字量输出模块输出停止信号给报警电铃，使其消音。在运行状态下，可以通过鼓风机控制按钮，来停止或启动鼓风机运行，也可以通过燃气风门控制按钮，来停止或启动燃气供给。按下参数设置按钮，结合触摸屏，可以完成水位下限值、水位标准值、压力上限值、压力标准值的设定。当要停止本控制装置工作时，首先按下控制屏上的停止按钮，停止本装置运行，此时，控制屏上的系统运行指示灯熄灭，然后断开供电电源。

本实用新型的优点与效果是：

由于本控制装置采用了PLC CPU226作为控制器，所以本控制装置工作性能稳定，抗干扰性较强，提高了锅炉故障报警的可靠性和锅炉运行的安全性。

附图说明

    图1 为锅炉防爆控制装置的结构示意图；

    图2 为锅炉防爆控制装置控制箱内部的电路方框图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型进行详细说明。

    图1中标号说明：1、燃气风门状态指示灯，2、鼓风机运行状态指示灯，3、进水调节阀状态指示灯，4、电源指示灯，5、系统运行指示灯，6、进水调节阀控制按钮，7、操作台，8、停止按钮，9、启动按钮，10、控制箱，11、消铃按钮，12、燃气风门控制按钮，13、鼓风机控制按钮，14、参数设置按钮，15、触摸屏，16、控制屏，17、缺水报警灯，18、过压报警灯。

    见图1，本实用新型包括：燃气风门状态指示灯1、鼓风机运行状态指示灯2、进水调节阀状态指示灯3、电源指示灯4、系统运行指示灯5、进水调节阀控制按钮6、操作台7、停止按钮8、启动按钮9、控制箱10、消铃按钮11、燃气风门控制按钮12、鼓风机控制按钮13、参数设置按钮14、触摸屏15、控制屏16、缺水报警灯17、过压报警灯18。

见图2，本实用新型控制箱内部的控制电路包括：PLC电源模块、PLC CPU226模块、数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、燃气风门控制继电器、鼓风机控制继电器、进水调节阀控制继电器。

首先接通电源，控制屏16上的电源指示灯4点亮，然后按下启动按钮9，本装置进入运行状态，此时控制屏16上的系统运行指示灯5点亮。本装置在运行状态下，压力传感器、温度传感器和水位传感器分别将检测到的锅炉蒸汽压力信号、锅炉蒸汽温度信号以及锅炉汽包水位信号分别经模拟量输入模块进行模数转换后送入PLC CPU226模块，PLC CPU226模块对所检测到的所述压力信号、温度信号和水位信号进行处理，得到锅炉运行的当前蒸汽压力数据、蒸汽温度数据和汽包水位数据。PLC CPU226将当前蒸汽压力数据、蒸汽温度数据和汽包水位数据送触摸屏15进行显示外，PLC CPU226还对所检测到的压力数据和预先设定的压力标准值作偏差运算，并对所计算出的偏差进行P（比例）I（积分）D（微分）运算，所述PID运算结果经模拟量输出模块输出到燃气风门控制器，调节燃烧器燃气风门的开度，调整燃气供给量、从而使汽包压力维持在标准值附近；PLC CPU226还对所检测到的汽包水位数据和预先设定的水位标准值作偏差运算，并对所计算出的偏差进行PID运算，所述PID运算结果经模拟量输出模块输出到进水调节阀，调节进水调节阀的开度，调整给水量，从而使汽包水位维持在标准值附近。同时，PLC CPU226还将所检测到的当前压力数据与预先设置的压力数据上限作对比，如果所检测到的压力数据高于预先设置的压力上限，则会通过数字量输出模块分别输出报警信号给过压报警灯18、报警电铃，使过压报警灯18点亮，报警电铃响铃。PLC CPU226还将所检测到的水位信号与预先设置的水位下限作比较，如果所检测到的水位数据低于预先设置的水位下限，则会通过数字量输出模块分别输出报警信号给缺水报警灯17、报警电铃，使缺水报警灯17点亮，使报警电铃响铃。所述进水调节阀的开关状态通过数字量输入模块送入PLC CPU226，PLC CPU226读取进水调节阀的开关信息后，通过数字量输出模块输出信号给进水调节阀状态指示灯3，当读入的进水调节阀状态为开时，则进水调节阀状态指示灯3点亮，当读入的进水调节阀状态为关时，则进水调节阀状态指示灯3熄灭。如果通过数字量输出模块输出关闭信号给进水调节阀控制继电器，而读入的进水调节阀状态为开；或者通过数字量输出模块输出启动信号给进水调节阀控制继电器，而读入的进水调节阀状态为关闭，即发生进水调节阀失灵的情况，若延时一段时间后进水调节阀失灵故障没有消除，则PLC CPU226会通过数字量输出模块分别输出关闭信号给鼓风机控制继电器、燃气风门控制继电器，关闭鼓风机，停止燃气供给，避免发生锅炉爆炸事故。当鼓风机控制继电器、燃气风门控制继电器启动时，PLC CPU226分别通过数字量输出模块输出点亮信号给鼓风机运行状态指示灯2、燃气风门状态指示灯1，使鼓风机运行状态指示灯2、燃气风门状态指示灯1点亮；当鼓风机控制继电器、燃气风门控制继电器关闭时，PLC CPU226分别通过数字量输出模块输出熄灭信号给鼓风机运行状态指示灯2、燃气风门状态指示灯1，使鼓风机运行状态指示灯2、燃气风门状态指示灯1熄灭。当报警电铃处于响铃状态时，按下消铃按钮11，则PLC CPU226通过数字量输出模块输出停止信号给报警电铃，使其消音。在运行状态下，可以通过鼓风机控制按钮13，停止或启动鼓风机运行，也可以通过燃气风门控制按钮12，来停止或启动燃气供给。按下参数设置按钮14，结合触摸屏15，可以完成水位下限值、水位标准值、压力上限值、压力标准值的设定。当要停止本控制装置工作时，首先按下控制屏16上的停止按钮8，停止本装置运行，此时，控制屏16上的系统运行指示灯5熄灭，然后断开供电电源。

Claims (4)

1.一种锅炉防爆控制装置，其特征在于，所述装置包括控制箱以及位于控制箱内部的控制电路、操作台、控制屏、燃气风门控制器、进水调节阀、温度传感器、压力传感器、水位传感器；所述燃气风门控制器、进水调节阀、温度传感器、压力传感器、水位传感器安装于被控燃气锅炉上；控制箱位于操作台的下方，控制屏位于操作台的上方；控制屏上装有：燃气风门状态指示灯、鼓风机运行状态指示灯、进水调节阀状态指示灯、电源指示灯、系统运行指示灯、缺水报警灯、过压报警灯、进水调节阀控制按钮、停止按钮、启动按钮、消铃按钮、燃气风门控制按钮、鼓风机控制按钮、参数设置按钮、触摸屏；控制箱内部的控制电路包括：PLC电源模块、PLC模块、数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、燃气风门控制继电器、鼓风机控制继电器、进水调节阀控制继电器。

2.根据权利要求1所述的一种锅炉防爆控制装置，其特征在于，所述压力传感器、温度传感器和水位传感器分别通过信号线与所述模拟量输入模块相连；模拟量输出模块分别与燃气风门控制器、进水调节阀相连；进水调节阀控制按钮、停止按钮、启动按钮、消铃按钮、燃气风门控制按钮、鼓风机控制按钮、参数设置按钮分别通过信号线与所述数字量输入模块相连。

3.根据权利要求1所述的一种锅炉防爆控制装置，其特征在于，所述数字量输出模块分别通过信号线与燃气风门状态指示灯、鼓风机运行状态指示灯、进水调节阀状态指示灯、电源指示灯、系统运行指示灯、缺水报警灯、过压报警灯、报警电铃、燃气风门控制继电器、鼓风机控制继电器、进水调节阀控制继电器相连。

4.根据权利要求1所述的一种锅炉防爆控制装置，其特征在于，所述数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块分别通过总线与PLC CPU226模块相连；PLC CPU226模块通过总线与触摸屏相连；PLC电源模块通过电源线与PLC CPU226模块相连。