CN205137422U - 一种蒸汽锅炉连续给水自动控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种蒸汽锅炉连续给水自动控制系统，包括设置于给水管路上的给水压力传感器；汽包压力传感器，给水压力传感器和汽包压力传感器控制给水泵的工作频率；液位传感器；蒸汽流量传感器；给水调节阀，蒸汽流量传感器和液位传感器的电信号传递至调节阀频率调节器中控制给水调节阀的开度。当给水压力值远大于蒸汽压力值时控制给水泵减慢工作频率甚至关闭；而当给水压力传感器的压力值小于或等于汽包压力传感器的压力值时，给水泵的工作频率提高，并且根据测量得到的差值，差值越大工作频率越高。当蒸汽流量加大时，操控给水调节阀的开度变大，反应的速度比液位传感器要迅速，能够消除只由液位传感器控制而产生的虚假水位现象。

Description

一种蒸汽锅炉连续给水自动控制系统

技术领域

本实用新型涉及锅炉给水技术领域，具体地说是涉及一种蒸汽锅炉连续给水自动控制系统

背景技术

现有技术中蒸汽锅炉的补水装置通常由电控装置和补水泵组成，当锅炉中热水循环系统的水量减少时，由电控系统发出信号，启动补水泵向锅炉中补水，当水量到达设定位置时，再经电控系统发出信号，关闭补水泵停止补水，这种补水装置的电控结构复杂，使用时需要频繁启停，会使水泵的使用寿命降低；由于水泵一次性加入大量的凉水，加水后会降低锅炉温度，需要经过一段时间后才能回复正常使用的温度，影响了连续性，降低了锅炉的工作效率，又使锅炉的气压不稳定，用热部门的正常生产工作受到影响，尤其是在冬季，水泵及补水管极易被冻结，给锅炉加水造成一定的困难。

一些锅炉中安装了水位探测器，输出一电压信号至变频器，变频器根据来自控制器的电压信号调节输出信号大小，改变水泵电机的运行频率，简单实现变频连续给水。这种装置不足之处是给水泵运行不稳定以及出现压力不足导致空转。主要原因是，给水压力没有大于锅炉蒸汽压力时，进不了水，导致锅炉缺水，存在安全隐患，另外，由于出现“虚假水位”，变频输出改变过大，导致水位波动较大，运行不稳定以及影响蒸汽质量等。

因此对于本领域的技术人员来说，如何设计一种连续自动给水系统，能保持压力稳定、并能消除“虚假水位”、提高给水热效率，保证锅炉稳定安全运行，是目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种蒸汽锅炉连续给水自动控制系统，包括通过管路连通的给水泵和锅炉汽包，还包括：

设置于所述给水泵和所述锅炉汽包之间管路上的给水压力传感器；

设置于所述锅炉汽包顶部的汽包压力传感器，所述给水压力传感器和所述汽包压力传感器的电信号经过比较计算控制所述给水泵的工作频率；

设置于所述锅炉汽包侧壁的液位传感器；

设置于所述锅炉汽包出气管路上的蒸汽流量传感器；

设置于所述给水泵和所述锅炉汽包之间管路上的给水调节阀，所述蒸汽流量传感器和所述液位传感器的电信号传递至调节阀频率调节器中计算分析控制所述给水调节阀的开度。

可选地，所述给水压力传感器和所述汽包压力传感器将信号传递至给水频率调节器进行判断，所述给水频率调节器控制变频器，所述变频器直接调控所述给水泵的工作频率。

可选地，所述汽包压力传感器将电信号传递至压力调节器，经过所述压力调节器与设定值计算的电信号再与所述给水压力传感器的电信号传递至下一级。

可选地，所述液位传感器将电信号传递至液位调节器，经过所述液位调节器与设定值比较后的电信号再输出，经过所述液位调节器输出的信号与所述蒸汽流量传感器的信号共同分析计算传递至调节阀频率调节器中，所述调节阀频率调节器控制所述给水调节阀的开度。

可选地，所述给水泵通过变频电机驱动控制。

本实用新型所提供的蒸汽锅炉连续给水自动控制系统，在给水泵和锅炉汽包之间的管路上设置了给水压力传感器，用于测量给水管中的水压；在锅炉汽包的顶部设置汽包压力传感器，用于测量汽包内部的气压。给水压力传感器和汽包压力传感器均将测量得到的压力值转化为电信号，给水压力传感器和汽包压力传感器两者之间的电信号经过比较判断控制给水泵的工作频率，当给水压力传感器的压力值远大于汽包压力传感器的压力值时控制给水泵减慢工作频率甚至关闭，仅两者之间的压力差就能够对汽包进行供水；而当给水压力传感器的压力值小于或等于汽包压力传感器的压力值时，给水泵的工作频率提高，并且根据测量得到的差值，差值越大工作频率越高。

还设置了液位传感器和蒸汽流量传感器，两者共同控制在给水泵和锅炉汽包之间管路的给水调节阀的开度，当蒸汽流量加大时，为了避免锅炉汽包内的水位降低过大，操控给水调节阀的开度变大，增加进水量，反应的速度比液位传感器要迅速，能够消除只由液位传感器控制而产生的“虚假水位”现象。而当液位传感器感应到水位下降时控制调节阀的开度打开更大，补水速度更快，这样就能对锅炉汽包及时供水，保持水位在正常液位范围内。

本实用新型所提供的给水控制系统能够根据给水管路与汽包中的压力值控制给水泵工作的频率，保持给水压力大于汽包压力，通过蒸汽流量与液位双重感应控制给水调节阀的开度，随时调节对锅炉汽包的供水量，所以，补水的过程连续稳定，能够提高热效率，安全稳定运行。

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1为本实用新型提供的蒸汽锅炉连接给水自动控制系统的装置结构图；

图2A为本实用新型所提供的给水压力控制模块的流程图；

图2B为本实用新型所提供的液位调节模块的流程图。

其中：

给水泵1、锅炉汽包2、给水压力传感器3、汽包压力传感器4、液位传感器5、给水调节阀6、蒸汽流量传感器7。

具体实施方式

本实用新型的核心在于提供一种蒸汽锅炉连续给水自动控制系统，该系统能保持压力稳定、消除“虚假水位”、提高给水热效率及锅炉稳定安全运行。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型所提供的技术方案，下面将结合附图和具体的实施方式对本实用新型的蒸汽锅炉连续给水自动控制系统进行详细的说明。

如图1所示，为该系统的结构示意图。该系统设置有给水泵1和锅炉汽包2，两者通过给水管路相互连通，给水泵1给锅炉汽包2中供水，锅炉汽包2中的水被加热后产生热的水蒸汽输送至外部以供使用。在给水泵1和锅炉汽包2之间的管路上设置给水压力传感器3，用于测量给水管路上的液压值，给水压力传感器3能够将压力值转换为电信号传递到给水泵1处。在锅炉汽包2的顶部设置汽包压力传感器4，汽包压力传感器4用于测量锅炉汽包2中的气压值，并将气压值转换为电信号传递到给水泵1处。本实用新型中所提供的给水泵1采用变频电机控制，变频电机可控制给水泵1的工作频率。

给水压力传感器3和汽包压力传感器4共同控制给水泵1可称为给水压力控制模块。具体地，给水压力传感器3和汽包压力传感器4均通过电路将信号传递到给水频率调节器中综合运算进行判断，给水频率调节器再控制变频器，变频器则直接控制给水泵1调节转速的大小。本实用新型所提供的给水自动控制系统在工作时比较给水压力传感器3的水压与汽包压力传感器4的气压压力值的大小，当水压大于气压时，水就能够通过给水调节阀6补充到锅炉汽包2中。水压值大于气压值越高，给水泵1工作的频率就越低，达到一定值后甚至可以停止工作。当水压小于气压时，在自然条件下水无法进入到锅炉汽包2中，这里就需要给水泵1正常工作，两者之间的差值越大，给水泵1工作的频率就越高，提高给水管路中的水压，使补水操作顺利进行，给水泵1的工作频率越高，提供给给水管路的压力就越大，因此保证了给水过程通过给水调节阀6连续稳定地进行。

进一步，汽包压力传感器4中传出的电信号并不直接使用，而是传递至压力调节器，经过压力调节器与设定值计算后的电信号再传递到给水频率调节器中与给水压力传感器3中的信号进行比较。该设定值是在压力调节器中预先设定一个数值，从汽包压力传感器4传入的信号值加上预设值得到的数值再传递给给水频率调节器，目的在于避免汽包压力传感器4中测量的数值偏小，因此以一个较大的数值与给水压力传感器3的值比较，以此为标准控制给水泵1能够确保给水压力一定大于蒸汽压力，避免水压不足给水无法进入，在任何情况下均能够保证补水过程正常进行。

此外，在本实用新型中锅炉汽包2的侧壁上设置液位传感器5，用于测量锅炉汽包2中水面的位置，将液位信息转换为电信号输出；在锅炉汽包2的出气管路上设置蒸汽流量传感器7，用于测量锅炉汽包2中输出的蒸汽流量，并将流量转换为电信号输出。在给水泵1和锅炉汽包2之间的管路上设置给水调节阀6，给水调节阀6是一个开关阀，能够控制给水管路的开度大小及通断。由液位传感器5和蒸汽流量传感器7共同控制给水调节阀6开度的系统可称为液位调节模块。

蒸汽流量传感器7和液位传感器5中的电信号用于控制给水调节阀6的开闭，两者共同起作用，两者的电信号先传递到调节阀频率调节器中，再由调节阀频率调节器控制给水调节阀6的开度。其中在液位传感器5和调节阀频率调节器之间还设置了液位调节器，液位传感器5中的信号传递到液位调节器中，液位调节器中预设一个数值，当液位达到预设位置时向调节阀频率调节器中输入减小甚至关闭信号，使给水调节阀6开度减小甚至关闭，液位传感器5起主要控制作用。而蒸汽流量传感器7起辅助控制作用，即当蒸汽流量传感器7测量的蒸汽流量突然增大时，锅炉汽包2中的液位下降很快，及时向调节阀6发出信号使开度增大，增加供水量，反应的速度比液位传感器5快，起到前馈的作用。并且锅炉汽包2中的压力变化大，可能产生“虚假水位”，使液位传感器5无法测量正确数值，可能水位已经较低测量值却较高，通过蒸汽流量传感器7就能够消除这种情况，起到双保险的效果。当液位传感器5真实检测到液位下降，控制给水调节阀6进一步打开，供水量更大，补水速度更快。

液位调节模块与给水压力控制模块两者共同起作用，分别调节给水泵1频率和给水调节阀6的开度，双重作用更精确更稳定调节锅炉汽包2中的补水量。

如图2A和图2B所示，分别为本实用新型所提供的给水压力控制模块和液位调节模块的流程图。本实用新型所提供的连续给水自动控制系统能够满足连续自动为锅炉汽包2中补水，并且补水量根据锅炉汽包2所需要的水量提供，在保证所需的情况下不使锅炉汽包2中的温度降低过多，保证了供汽压力的稳定，消除“虚假水位”、提高给水热效率及锅炉稳定安全运行。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理，可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种蒸汽锅炉连续给水自动控制系统，包括通过管路连通的给水泵(1)和锅炉汽包(2)，其特征在于，还包括：

设置于所述给水泵(1)和所述锅炉汽包(2)之间管路上的给水压力传感器(3)；

设置于所述锅炉汽包(2)顶部的汽包压力传感器(4)，所述给水压力传感器(3)和所述汽包压力传感器(4)的电信号经过比较计算控制所述给水泵(1)的工作频率；

设置于所述锅炉汽包(2)侧壁的液位传感器(5)；

设置于所述锅炉汽包(2)出气管路上的蒸汽流量传感器(7)；

设置于所述给水泵(1)和所述锅炉汽包(2)之间管路上的给水调节阀(6)，所述蒸汽流量传感器(7)和所述液位传感器(5)的电信号传递至调节阀频率调节器中计算分析控制所述给水调节阀(6)的开度。

2.根据权利要求1所述的蒸汽锅炉连续给水自动控制系统，其特征在于，所述给水压力传感器(3)和所述汽包压力传感器(4)将信号传递至给水频率调节器进行判断，所述给水频率调节器控制变频器，所述变频器直接调控所述给水泵(1)的工作频率。

3.根据权利要求2所述的蒸汽锅炉连续给水自动控制系统，其特征在于，所述汽包压力传感器(4)将电信号传递至压力调节器，经过所述压力调节器与设定值计算的电信号再与所述给水压力传感器(3)的电信号传递至下一级。

4.根据权利要求1所述的蒸汽锅炉连续给水自动控制系统，其特征在于，所述液位传感器(5)将电信号传递至液位调节器，经过所述液位调节器与设定值比较后的电信号再输出，经过所述液位调节器输出的信号与所述蒸汽流量传感器(7)的信号共同分析计算传递至调节阀频率调节器中，所述调节阀频率调节器控制所述给水调节阀(6)的开度。

5.根据权利要求1至4任一项所述的蒸汽锅炉连续给水自动控制系统，其特征在于，所述给水泵(1)通过变频电机驱动控制。