CN204513446U - 一种锅炉燃烧监控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锅炉燃烧监控装置，其包括处理器，与所述处理器的显示端口连接的显示模块，与所述处理器的检测端口连接的传感器检测模块，与所述处理器的通讯端口连接的通讯模块，与所述处理器的控制执行端口连接的控制执行模块以及与所述处理器的开启保护端口连接的开启保护模块。本实用新型通过传感器检测模块的燃烧检测，使得燃烧更加可靠稳定；通过处理器对控制执行模块的控制实现了热功率的连续输出，大大适应供热需求，也更加的节约了能源；通过设置通讯模块实现了对锅炉的远程控制；本实用新型的装置实现了燃气锅炉的自动化智能化控制，克服人为干预的不准确性，减少了操作人员的工作量。

Description

一种锅炉燃烧监控装置

技术领域

本实用新型涉及燃气锅炉控制技术领域，更具体涉及一种锅炉燃烧监控装置。

背景技术

目前，我国为治理严重大气污染在冬季供暖上逐步在取缔煤锅炉的使用，进而替代为清洁的燃气锅炉的使用，对于燃气锅炉的要求也越来越高，然而在现行燃气锅炉的燃烧控制上，主要为单段火程控器和两段火程控器进行控制，此两种控制方式却存在诸多问题：

首先，单段火燃烧控制和两段火燃烧控制分别以一种和两种状态控制燃烧，使得燃气锅炉的输出热功率固定单一，对于热功率，要不达不到需求的热功率，要不超出需求的热功率，而造成能源的浪费。

其次，在不同燃烧气体的使用上，单段火和两段火燃烧控制不能做到自动应变，还需要人员改变外部控制机构来实现，操作复杂，调节准确度差。

再次，单段火和两段火程控器控制装置缺少对外部检测设施，无法做到外部诸多信息的反馈，难以做到智能调控的功能。

最后，单段火和两段火程控器控制装置无通讯系统，不能做到远程通讯控制功能，智能化程度低；随着对供暖系统要求越来越高，作为供暖系统核心燃烧控制需具有更高的自动化智能化。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题是如何实现燃气锅炉燃烧过程中，输出热功率连续变化，并且能够根据外部检测信息以及控制信息实现自动化控制，同时实现对燃气锅炉的远程控制。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种锅炉燃烧监控装置，包括处理器，与所述处理器的显示端口连接的显示模块，与所述处理器的检测端口连接的传感器检测模块，与所述处理器的通讯端口连接的通讯模块，与所述处理器的控制执行端口连接的控制执行模块以及与所述处理器的开启保护端口连接的开启保护模块；

其中所述控制执行模块包括变频器、风量控制阀、伺服马达以及燃气控制阀，所述控制执行端口分别连接所述变频器和所述伺服马达，所述变频器连接所述风量控制阀；所述伺服马达连接所述燃气控制阀。

优选地，所述显示模块包括多个LED数码管。

优选地，所述传感器检测模块包括风压检测传感器、燃气压力检测传感器；

燃烧离子棒火焰检测传感器；

进水温度传感器、出水温度传感器以及烟气温度传感器。

优选地，所述处理器通过串行通讯接口RS485与所述变频器的连接。

优选地，所述开启保护模块包括风压开关、燃气开关以及保护电磁阀开关。

优选地，所述通讯端口包括以太网通讯接口以及RS485串行通讯接口。

优选地，所述装置还包括输入模块，其与所述处理器的输入端口连接。

优选地，所述装置还包括指示灯模块，其与所述处理器的指示灯端口连接。

优选地，所述处理器设置存储单元。

(三)有益效果

本实用新型提供了一种锅炉燃烧监控装置，通过传感器检测模块的燃烧检测，使得燃烧更加可靠稳定；通过处理器对控制执行模块的控制实现了热功率的连续输出，大大适应供热需求，也更加的节约了能源；通过设置通讯模块实现了对锅炉的远程控制；本实用新型的装置实现了燃气锅炉的自动化智能化控制，克服人为干预的不准确性，减少了操作人员的工作量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1A、图1B为本实用新型的一种锅炉燃烧监控装置的结构示意图；

图2为本实用新型的人机交互面板结构示意图；

图3为本实用新型的后面板结构示意图；

图4为本实用新型的处理器的工作原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。

本实用新型公开了一种锅炉燃烧监控装置，其包括处理器，与所述处理器的显示端口连接的显示模块，与所述处理器的检测端口连接的传感器检测模块，与所述处理器的通讯端口连接的通讯模块，与所述处理器的控制执行端口连接的控制执行模块以及与所述处理器的开启保护端口连接的开启保护模块；其中所述控制执行模块包括变频器、风量控制阀、伺服马达以及燃气控制阀，所述控制执行端口分别连接所述变频器和所述伺服马达，所述变频器连接所述风量控制阀；所述伺服马达连接所述燃气控制阀；通过所述变频器的频率的大小控制所述风量控制阀的开度大小，从而控制锅炉中的风量的大小；通过所述伺服马达控制所述燃气控制阀的开度大小，从而控制锅炉中燃气的量的大小，即处理器通过输出4-20mA直流量控制伺服马达改变蝶阀(燃气控制阀)开度控制燃气量多少。

所述显示模块包括多个LED数码管，以显示锅炉燃烧过程中的数据信息、显示检索的信息以及事件记录信息。所述显示模块可以显示各种运行数据，并可通过功能菜单，查询、检索装置中的各种信息和事件记录，并能够配置工作参数。

所述传感器检测模块包括风压检测传感器、燃气压力检测传感器，以检测锅炉中的风压和燃气压力，并将检测信息传递给所述处理器；燃烧离子棒火焰检测传感器，以检测锅炉中是否有火焰，并将检测信息传递给所述处理器；进水温度传感器、出水温度传感器以及烟气温度传感器，分别检测锅炉中的进水温度、出水温度以及烟气温度，并将检测信息传递给所述处理器。上述进水温度传感器、出水温度传感器以及烟气温度传感器均输出4-20mA电流给所述分析出模块。

所述处理器通过RS485的通信方式控制所述变频器的频率，即通过RS485通讯接口与所述变频器连接；所述处理器通过直流电流控制所述伺服马达。

所述开启保护模块包括风压开关、燃气开关以及保护电磁阀开关；所述风压开关控制风机的开启和关闭，所述燃气开关控制燃气的通入以及停止通入；所述保护电磁阀设置于所述燃气的输入管道上，用于控制燃气的通入及停止通入。

所述通讯端口包括以太网通讯接口以及RS485串行通讯接口，均用于上传所述传感器检测模块得到的检测信息、下发开启控制信号给所述处理器、下发进风量/进气量的最佳混合数据给所述处理器以及下发输出热功率给所述处理器，实现远程通讯。以太网通讯接口用于联接各种信号，完成信号采集、控制输出及通讯等功能；RS485串行通讯接口用于装置的远程通讯控制和就地的通讯控制。

所述装置还包括输入模块，其与所述处理器的输入端口连接，以输入开启控制信号、设置进风量/进气量的最佳混合数据以及设置输出热功率。对锅炉相关参数的设置可以通过按键，配合所述显示模块进行设置。

上述风量/进气量的最佳混合数据根据起源的不同而不同，本实用新型的装置可以输入或通过通讯端口设置5中不同起源的风量/进气量的最佳混合数据。

所述装置还包括指示灯模块，其于所述处理器的指示灯端口连接，以指示锅炉的燃烧状态、工作状态以及报警信息。所述燃烧状态包括点火状态、正常燃烧状态以及燃烧测试状态；所述工作状态包括通讯收发状态以及运行状态；所述报警信息包括内部故障以及检测故障。

所述处理器包括存储单元，用于存储所述传感器检测模块检测的信息以及锅炉燃烧过程中的所述事件记录信息。

图1A、图1B为本实用新型的一种锅炉燃烧监控装置的结构示意图；图2为本实用新型的人机交互面板结构示意图，从图中可以看到，上述显示模块101、指示灯模块102以及输入模块103均设置与人机交互面板1上，所述人机交互面板通过固定安装孔104进行安装和固定；图3为本实用新型的后面板结构示意图，所述传感器检测模块检测端口与所述处理器连接，所述检测端口具体包括燃烧信号检测接口201和测温接口202，其中所述燃烧信号检测接口201用于连接风压检测传感器、燃气压力检测传感器、燃烧离子棒火焰检测传感器，所述测温接口202用于连接进水温度传感器、出水温度传感器以及烟气温度传感器；所述控制执行模块与所述处理器通过控制执行端口204连接；所述开启保护模块与所述处理器通过开启保护端口206连接；所述通讯模块中的以太网通讯接口203、RS485串行通讯接口205、燃烧信号检测接口201、测温接口202、控制执行端口204以及开启保护端口206均集成与锅炉的后面板2上。

本实用新型的装置的工作过程如下：

处理器通过人机交互面板1或远程通讯得到启动指令后，然后通过燃烧信号检测接口201检查风压检测、燃气压力检测是否符合燃烧条件，进行启动燃烧开始准备；

处理器启动燃烧开始准备，通过开启保护端口206控制风压开关、燃气开关，保护电磁阀开关开启，进入到燃烧启动开始；

装置燃烧启动开始，燃烧启动经过炉膛吹扫，点火，点小火，转入正常燃烧状态，此过程中控制变频器进行最大进风量吹扫，然后控制输出有点火针进行点火，最后驱动控制伺服马达的进气量与控制变频器改变进风量进行点小火，点小火成功后转入正常燃烧状态；在整个点火启动过程中始终风压检测、燃气压力检测、燃烧离子棒火焰检测，若检测有问题马上启动保护，控制风压开关、燃气开关，保护电磁阀开关进行关闭，且控制变频器频率值为零值，停止进风量和控制伺服马达到零度关闭进气量；

装置进入正常燃烧状态，处理器根据设定输出热功率值，通过对装置后面板2上的测温接口202测量进水温度、出水温度及烟气温度，确定以及控制进风量和进气量的大小混合，达到设定输出热功率值；锅炉的燃烧控制过程如图4所示。

装置设定热功率值，可通过人机交互面板1的显示模块01和输入模块(矩阵键盘)103操作设置，还可通过装置后面板2的以太网通讯接口203和RS485串行通讯接口205来设定输出热功率值；

装置可对进风量和进气量的最佳混合进行修正调试，可通过人机交互面板1的显示模块101和输入模块(矩阵键盘)103操作完成，还可通过装置后面板2的以太网通讯接口203和RS485串行通讯接口205来实现，并且把修正调试的数据存储记录下；装置拥有五种不同热值的气源的进风量和进气量最佳混合控制数据，可通过人机交互面板1的显示模块101和输入模块(矩阵键盘)103操作选择那种气源控制数据，还可通过装置后面板2的以太网通讯接口203和RS485串行通讯接口205来选择那种气源控制数据。

本装置远程通讯的2路RS485通讯和1路以太网通讯，可实时将装置的数据信息传输到计算机或终端设备，且也可以对装置进行远程控制。

本实用新型的装置能够监测输入信号，并按预定逻辑进行判断推理，完成自动输出及保护控制，产生输出信号；通过燃烧逻辑控制和输入信号的实时检测，做出准确的输出控制及保护控制。本实用新型的装置具有燃烧控制的连续性，在最大输出热功率范围内，可做到任意热功率的输出。所述的燃烧控制的连续性的实现是通过变频器控制的风机频率，改变进风量大小，通过伺服马达控制的燃气控制阀(蝶阀)改变进气量大小，使得任意风量和任意气量达到最佳的燃烧混合比，达到燃烧的最好状态，也使得燃烧热能输出大小连续。所述装置完成锅炉燃烧监控、智能测温、智能操控、适用于多种气源及远程数字通讯控制功能的自动化设备。

以上实施方式仅用于说明本实用新型，而非对本实用新型的限制。尽管参照实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本实用新型的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种锅炉燃烧监控装置，其特征在于，包括处理器，与所述处理器的显示端口连接的显示模块，与所述处理器的检测端口连接的传感器检测模块，与所述处理器的通讯端口连接的通讯模块，与所述处理器的控制执行端口连接的控制执行模块以及与所述处理器的开启保护端口连接的开启保护模块；

其中所述控制执行模块包括变频器、风量控制阀、伺服马达以及燃气控制阀，所述控制执行端口分别连接所述变频器和所述伺服马达，所述变频器连接所述风量控制阀；所述伺服马达连接所述燃气控制阀。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述显示模块包括多个LED数码管。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述传感器检测模块包括风压检测传感器、燃气压力检测传感器；

燃烧离子棒火焰检测传感器；

进水温度传感器、出水温度传感器以及烟气温度传感器。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述处理器通过串行通讯接口RS485与所述变频器的连接。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述开启保护模块包括风压开关、燃气开关以及保护电磁阀开关。

6.根据权利要求1至5任一项所述的装置，其特征在于，所述通讯端口包括以太网通讯接口以及RS485串行通讯接口。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括输入模块，其与所述处理器的输入端口连接。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括指示灯模块，其与所述处理器的指示灯端口连接。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述处理器设置存储单元。