CN205425013U - 一种等离子体发生器的点火控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种等离子体发生器的点火控制系统，该点火控制系统包括：数量与锅炉数量相同的等离子体控制柜、至少两台等离子体整流柜、与所述等离子体整流柜数量相同的断路器、以及至少两台等离子体发生器。利用该点火控制系统，在多台锅炉的等离子体发生器共用点火电源时，无需通过中继器进行等离子体控制柜与通讯功能模块之间的硬切换，仅通过在等离子体整流柜中设置至少两个与等离子体控制柜对应的通讯功能模块，就能实现等离子体控制柜对相应锅炉等离子体发生器的点火过程的远程控制，达到了简化通讯连接的切换操作的目的，进而缩短了切换通讯连接的操作时间，进而达到的目的。

Description

一种等离子体发生器的点火控制系统

技术领域

本实用新型实施例涉及等离子体技术领域，尤其涉及一种等离子体发生器的点火控制系统。

背景技术

现有的点火控制系统，如图1所示，包括：等离子体控制柜101、等离子体整流柜102以及等离子体发生器103，其中，等离子体整流柜包括一个通讯功能模块1021。具体的，在火力发电中，发电现场配置有很多用于火力发电的锅炉，一个锅炉至少配置两台等离子体发生器103，通过等离子体发生器103能够为锅炉提供点火能量，等离子体发生器103工作需要强直流电，强直流电由与之对应的等离子体整流柜102提供，且等离子体整流柜102可以对等离子体发生器103的点火过程进行现场监视和控制；为了实现运维一体化，每台锅炉在电子操作间均分别对应配置一台等离子体控制柜101，以远程控制锅炉的各种作业状态(如，对等离子体发生器103点火过程的远程控制)，对于点火过程的远程控制，等离子体控制柜101需要先与锅炉对应的所有等离子体整流柜102建立通讯连接，现有的通讯连接主要是在各等离子体整流柜102中加装一个通讯功能模块1021，之后等离子体控制柜101通过等离子体整流柜102实现对相应锅炉的等离子体发生器103点火过程的远程控制。

上述图1仅显示出一台锅炉的点火控制系统的结构示意图，然而发电厂需要为每台锅炉都进行如图1所示的设备配置，即需要为每台锅炉都配置多个等离子体整流柜来为相应的等离子体发生器提供强直流电，因此很大程度增加了设备的投资成本。由此出现了对现有点火控制系统的改进方案，以实现多台锅炉的等离子体发生器共用一套等离子体整流柜，即多台锅炉的等离子体发生器共用点火电源。当多台锅炉共用点火电源时，一套等离子体整流柜每次能够为其中一台锅炉的等离子体发生器提供点火电源，此外，为了实现等离子体控制柜对相应锅炉等离子体发生器的远程控制，每台锅炉对应的等离子体控制柜需要与上述所提的一套等离子体整流柜建立通讯连接。

目前，在多台锅炉的等离子体发生器共用点火电源时，对于等离子体控制柜对相应锅炉等离子体发生器的点火过程的远程控制，已基于在等离子体整流柜中加装一个通讯功能模块和一个中继器实现，由此可以保证每次仅有一台等离子体控制柜与等离子体整流柜建立通讯连接。对于一台等离子体控制柜与等离子体整流柜的通讯连接的建立过程，需要基于中继器的硬切换实现，但是通过中继器进行通讯连接的切换操作过程十分复杂，由此延误对相应等离子体发生器的远程控制。

发明内容

本实用新型提供了一种等离子体发生器的点火控制系统，以达到在等离子体控制柜与等离子体整流柜建立通讯连接时简化切换操作的目的。

本实用新型实施例提供了一种等离子体发生器的点火控制系统，包括：

数量与锅炉数量相同的等离子体控制柜、至少两台等离子体整流柜、与所述等离子体整流柜数量相同的断路器、以及至少两台等离子体发生器；

其中，所述等离子体整流柜包括控制模块和至少两个通讯功能模块；所述控制模块的第一端分别与所述至少两个通讯功能模块的第一端连接；一台等离子体整流柜中的每个通讯功能模块的第二端对应连接一台等离子体控制柜的输出端；

所述控制模块的第二端连接至所述等离子体整流柜的输出端，所述等离子体整流柜的输出端与所述断路器的输入端连接；所述断路器包括至少两个输出端，且所述输出端的数量与共用点火电源的锅炉数量相同，所述断路器的至少两个输出端对应连接至所述至少两台锅炉的等离子体发生器。

本实用新型提供了一种等离子体发生器的点火控制系统，利用该点火控制系统，在多台锅炉的等离子体发生器共用点火电源时，无需通过中继器进行等离子体控制柜与通讯功能模块之间的硬切换，仅通过在等离子体整流柜中设置至少两个与等离子体控制柜对应的通讯功能模块，就能实现等离子体控制柜对相应锅炉等离子体发生器的点火过程的远程控制，达到了简化通讯连接的切换操作的目的，进而缩短了切换通讯连接的操作时间。

附图说明

图1为现有技术中等离子体发生器的点火控制系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一提供的一种等离子体发生器的点火控制系统的结构示意图；

图3为本实用新型实施例二提供的一种等离子体发生器的点火控制系统的结构示意图。

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的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

实施例一

图2为本实用新型实施例一提供的一种等离子体发生器的点火控制系统的结构示意图，在本实用新型实施例中，所提供的等离子体发生器的点火控制系统，具体可适用于多台锅炉的等离子体发生器共用点火电源且等离子体控制柜基于与等离子体整流柜建立通讯连接实现对应锅炉的等离子体发生器的点火过程的远程控制的情况。如图2所示，该等离子体发生器的点火控制系统包括：

数量与锅炉数量相同的等离子体控制柜201、至少两台等离子体整流柜202、与所述等离子体整流柜202数量相同的断路器203、以及至少两台等离子体发生器204；

其中，所述等离子体整流柜202包括控制模块2021和至少两个通讯功能模块2022；所述控制模块2021的第一端分别与所述至少两个通讯功能模块2022的第一端连接；一台等离子体整流柜202中的每个通讯功能模块2022的第二端对应连接一台等离子体控制柜201的输出端；

所述控制模块2021的第二端连接至所述等离子体整流柜202的输出端，所述等离子体整流柜202的输出端与所述断路器203的输入端连接；所述断路器203包括至少两个输出端，且所述输出端的数量与共用点火电源的锅炉数量相同，所述断路器203的至少两个输出端对应连接至所述至少两台锅炉的等离子体发生器204。

在本实施例中，由图2可知，所述等离子体控制柜201的数量与发电现场中所设置锅炉的数量相同，若n台锅炉的编号分别记为：#1炉(1号炉)、#2炉(2号炉)、…、以及#n炉(n号炉)，则对应控制n台锅炉的等离子体控制柜201分别记为：#1炉等离子体控制柜、#2炉等离子体控制柜、…、以及#3炉等离子体控制柜。此外，每台锅炉上设置有m台等离子体发生器204(m≥2)，对于#1炉而言，设置其上的m台等离子体发生器204可表示为：#1炉-#1等离子体发生器(即#1炉上编号为#1的等离子体发生器)、#1炉-#2等离子体发生器(即#1炉上编号为#2的等离子体发生器)、…、以及#1炉-#m(即#1炉上编号为#m的等离子体发生器)等离子体发生器，其中，m是一台锅炉上设置的等离子体发生器的数量。进一步的，所述每台锅炉上的一台等离子体发生器204对应一台等离子体整流柜202，示例性的，#1等离子整流柜202能够为编号为#x炉-#1的等离子体发生器204提供点火电源，且#m等离子整流柜202能够编号为#x炉-#m的等离子体发生器204提供点火电源，其中，x∈[1,n]，n为共用点火电源的锅炉数量，由此达到n台锅炉共用点火电源的效果。

在本实施例中，所述等离子体控制柜201具体可作为控制设备设置于工作人员的电子操作间中，等离子体控制柜201可远程控制发电现场中相应锅炉进行各种作业时的作业状态，如，远程控制相应锅炉等离子体发生器204的点火状态，即远程控制等离子体发生器204点火时的电压大小或电流大小等。

在本实施例中，所述等离子体整流柜202设置于发电现场，具体可用于将交流电转变为直流电，直流电具体可用于等离子体发生器204对锅炉的点火；此外，等离子体整流柜202也可作为发电现场的控制设备，用于就地监测并控制等离子体发生器204的工作状态。具体的，在等离子体控制柜201远程控制相应锅炉等离子体发生器204时，作为上述二者之间的信息传递者来接收等离子体控制柜201的指令，以及向等离子体控制柜201发送等离子体发生器204端的监测信息。

在本实施例中，所述等离子体整流柜202包括控制模块2021和至少两个通讯功能模块2022。所述控制模块2021可看作等离子体整流柜202的核心模块，控制模块2021具体可优选为可编程逻辑控制器(ProgrammableLogicController，PLC)，记为第一可编程逻辑控制器，即第一PLC，主要作为可编程模块通过写入设定代码实现信号的接收和发送，以使等离子体整流柜202具备监测和控制功能。所述通讯功能模块2022具体可看作等离子体整流柜202进行网络通讯的通讯连接模块，且所述通讯功能模块2022与控制模块2021相连接。由图2可知，控制模块2021的(第一PLC)第一端分别与所述至少两个通讯功能模块2022的第一端连接；进一步的，所述等离子体整流柜202中的通讯功能模块2022的第一端通过排线与所述控制模块2021(第一PLC)的第一接口相连接。

在本实施例中，一台等离子体整流柜202中的每个通讯功能模块2022的第二端对应连接一台等离子体控制柜201的输出端。示例性的，#1炉等离子体控制柜201连接所有等离子体整流柜202中编号为1的通讯功能模块2022。进一步的，所述等离子体控制柜201包括第二可编程逻辑控制器(记为第二PLC)；且等离子体整流柜202中的每个通讯功能模块2022的第二端主要通过现场总线与对应等离子体控制柜201中的第二PLC的输出端相连接。由此可知，等离子体整流柜202主要通过安装于其中的各通讯功能模块2022实现与相应等离子体控制柜201之间的通讯连接。

在本实施例中，所述断路器203具体可用于控制等离子体整流柜202与等离子体发生器204之间的电路连通。由图2可知，断路器203的数量与等离子体整流柜202的数量相同，且断路器203的输入端通过电缆与所述等离子体整流柜202的输出端连接。此外，每个断路器203的一个输出端对应连接一台锅炉的等离子体发生器204，且输出端数量与锅炉的数量相同。示例性的，若#1等离子体整流柜202的输出端与断路器203对应相连，则断路器203的n个输出端对应相连n台锅炉上编号为#1的等离子体发生器204。由此可知，本实施例提供的点火控制系统，通过点火控制系统中配置的断路器203可以实现仅通过一套等离子体整流柜202为多台锅炉的等离子体发生器204提供点火电源的操作。

在本实施例中，基于断路器203的不同输出端实现为多台锅炉的等离子体发生器204提供公共点火电源的具体操作可描述为(主要基于图2进行过程描述)：首先，等离子整流柜202的输出端连接断路器203的输入端，然后，在需要为其中一台锅炉的等离子体发生器204(若记为所述锅炉为1#炉，则可记所述等离子体发生器为#1炉-#1等离子体发生器)提供点火电源时，确定断路器203中与上述锅炉的等离子体发生器204(即#1炉-#1等离子体发生器)对应的输出端，并导通该输出端与上述锅炉的等离子体发生器204之间的电路连接(所述电路连接的导通操作可通过设置电路开关或电路合闸进行切换控制实现，且对电路开关或电路合闸的切换操作可以是手动操作，也可以是电动控制)，由此形成连通电路，最终，等离子体整流柜202向所选定锅炉的等离子体发生器204提供点火所需的强直流电。由此可知，本实用新型的点火控制系统，能够使多台锅炉共用点火电源，进而在不降低工作效率的前提下，很大程度节省设备资源的投入。

在本实施例中，基于上述描述，在等离子体整流柜202向电路连通的等离子体发生器204提供点火所需的强直流电后，与该等离子体发生器204的锅炉对应的等离子体控制柜201进行远程控制时的具体实现过程可描述为(同样基于图2进行描述)：首先，等离子体整流柜202中的控制模块2021获知断路器203所形成连通电路的输出端的位置信息，然后，控制模块2021基于所述位置信息确定等离子体整流柜202当前提供点火电源的锅炉号，进而，控制模块2021基于锅炉号确定相对应的等离子体控制柜201(假设锅炉号为#1炉，则相应便是#1炉等离子体控制柜)，最终，控制模块2021导通已确定的等离子体控制柜201与等离子体整流柜202中相应的通讯功能模块2022之间的通讯连接，同时闭锁其余等离子体控制柜201与等离子体整流柜202中相应的通讯功能模块2022之间的通讯连接，使得仅有已确定等离子体控制柜201能够正常进行对相应锅炉的所有等离子体发生器204的点火过程的控制操作，而其余等离子体控制柜201均处于非工作状态。由此可知，在多台锅炉共用点火电源，并进行等离子体控制柜201对相应锅炉等离子体发生器204的远程控制时，无需通过中继器控制等离子体控制柜201与通讯功能模块2022之间的通讯连接切换，仅需要在每台等离子体整流柜202中增加与等离子体控制柜201数量相同的通讯功能模块2022，并通过控制模块2021控制通讯连接的导通或闭锁，即可实现等离子体控制柜201和通讯功能模块2022之间的通讯连接切换，该设定结构很大程度简化了通讯连接的切换过程，因而可以节省切换时间。

本实用新型实施例一提供的一种等离子体发生器的点火控制系统，通过在等离子体整流柜中增加与等离子体控制柜数量相同的通讯功能模块，以及基于等离子体整流柜中控制模块控制通讯连接的导通或闭锁控制，实现等离子体控制柜和通讯功能模块之间的通讯连接切换。利用该点火控制系统，达到了简化通讯连接的切换操作的目的，进而缩短了切换通讯连接的操作时间，提高了进行锅炉点火的工作效率。

实施例二

图3为本发明实施例二提供的一种等离子体发生器的点火控制系统的结构示意图，本实施例在上述实施例的基础上进行优化，图3所述的点火控制系统除包含图2中所示的器件外，还包括：至少两个切换柜305；

其中，所述切换柜305的数量与所述断路器303的数量相同；所述断路器303位于所述切换柜305中，所述切换柜305包括动力切换模块3051；

所述断路器303包括至少两个合闸3031，且断路器303包括的合闸3031的数量与断路器303的输出端的数量相同；

所述断路器303的输出端通过合闸3031与所述等离子体发生器304对应连接；

所述动力切换模块3051的第一端分别与所述至少两个合闸3031连接，所述动力切换模块3051通过动力电切换控制所述合闸3031与相应的等离子体发生器304连通。

在本实施例中，所述切换柜305具有切换功能，能够切换断路器303输出端与等离子体发生器304之间的电路连通。所述切换柜305的切换功能主要通过动力切换模块3051实现。在本实施例中，所述断路器303输出端与相应等离子体发生器304之间的电路连通主要靠合闸3031的闭合实现，因此，可理解为断路器303的输出端主要通过合闸3031与所述等离子体发生器304进行对应连接实现电路连通，且断路器303包括的合闸3031的数量与断路器303的输出端的数量相同。

在本实施例中，一个切换柜305的动力切换模块3051的第一端与相应断路器303中的合闸3031相连接，并且主要基于动力电切换来控制合闸3031是否导通到相应等离子体发生器304之间的电路。

进一步的，所述控制模块3021的第三端与所述动力切换模块3051的第二端连接，以使控制模块3021能够感应断路器303的输出端形成连通电路的位置，由此确定等离子体整流柜302正在为哪一台锅炉提供点火电源，

在本实施例中，基于断路器303的不同输出端实现为多台锅炉的等离子体发生器304提供公共点火电源的具体操作可描述为(主要基于图3描述)：切换柜305的动力切换模块3051接收进行电路连通指令，动力切换模块3051根据电路连通指令选定断路器303中需要闭合的合闸3031并通过动力电切换控制所选定合闸3031的闭合(一般地，一个切换柜每次仅允许一个合闸3031处于闭合状态，由此保证断路器303每次仅与一个等离子体发生器304形成连通电路)，在选定合闸3031闭合后，便实现了断路器303的输出端与选定合闸3031所对应锅炉的等离子体发生器304的电路连通。最终使得等离子体整流柜302向上述形成连通电路的等离子体发生器304提供强直流电。

在本实施例中，等离子体控制柜301对相应锅炉的等离子体发生器304进行远程控制的具体实现方式可描述为：等离子体整流柜302的控制模块3022首先基于与切换柜305中的动力切换模块3051所建立的连接，接收已连通电路的断路器303输出端的位置信息，然后控制模块3022基于所述位置信息确定等离子体整流柜302当前进行工作的锅炉号，之后，控制模块3022基于所述锅炉号确定相应的等离子体控制柜301，并导通所述等离子体控制柜301与相应通讯功能模块3022之间的通讯连接，同时闭锁其余等离子体控制柜301与对应通讯功能模块3022之间的通讯连接，由此实现等离子体控制柜301和通讯功能模块3022之间的通讯连接切换。

进一步的，本实用新型提供的点火控制系统，还包括：与等离子体控制柜301对应的分布式控制系统306(DistributedControlSystem，DCS)，一个等离子体控制柜301对应一台DCS306；所述等离子体控制柜301通过现场总线与所述DCS306对应相连。具体的，所述DCS306同样设置在电子操作间中，其数量与所述等离子体控制柜301的数量相同，能够通过等离子体控制柜301控制发电现场对应锅炉的各种操作，是在电子操作间对锅炉进行远程控制的另外一种实现方式。

本实用新型实施例二提供的一种等离子体发生器的点火控制系统，进一步细化了进行通讯连接切换时所需具体结构，具体的，增加了切换柜来控制断路器的输出端与等离子体发生器的电路连通，同时增加了控制模块与切换柜中动力切换模块的连接结构，使得控制模块能够确定电路连通的输出端位置。利用该点火控制系统，能够简化通讯连接的切换操作，进而达到缩短切换通讯连接的操作时间，提高进行锅炉点火工作效率的目的。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种等离子体发生器的点火控制系统，其特征在于，包括：数量与锅炉数量相同的等离子体控制柜、至少两台等离子体整流柜、与所述等离子体整流柜数量相同的断路器、以及至少两台等离子体发生器；

其中，所述等离子体整流柜包括控制模块和至少两个通讯功能模块；所述控制模块的第一端分别与所述至少两个通讯功能模块的第一端连接；一台等离子体整流柜中的每个通讯功能模块的第二端对应连接一台等离子体控制柜的输出端；

所述控制模块的第二端连接至所述等离子体整流柜的输出端，所述等离子体整流柜的输出端与所述断路器的输入端连接；所述断路器包括至少两个输出端，且所述输出端的数量与共用点火电源的锅炉数量相同，所述断路器的至少两个输出端对应连接至所述至少两台锅炉的等离子体发生器。

2.根据权利要求1所述的点火控制系统，其特征在于，所述控制模块为第一可编程逻辑控制器。

3.根据权利要求2所述的点火控制系统，其特征在于，所述等离子体整流柜中的通讯功能模块的第一端通过排线与所述第一可编程逻辑控制器的第一接口相连接。

4.根据权利要求1所述的点火控制系统，其特征在于，所述等离子体控制柜包括第二可编程逻辑控制器；

所述等离子体整流柜的通讯功能模块的第二端通过现场总线与对应等离子体控制柜中的第二可编程逻辑控制器的输出端相连接。

5.根据权利要求1-4任一所述的点火控制系统，其特征在于，还包括：至少两个切换柜；

所述切换柜的数量与所述断路器的数量相同；

所述断路器位于所述切换柜中，所述切换柜包括动力切换模块；

所述断路器包括至少两个合闸，且断路器包括的合闸的数量与断路器的输出端的数量相同；

所述断路器的输出端通过合闸与所述等离子体发生器对应连接；

所述动力切换模块的第一端分别与所述至少两个合闸连接，所述动力切换模块通过动力电切换控制所述合闸与相应的等离子体发生器连通。

6.根据权利要求5所述的点火控制系统，其特征在于，所述控制模块的第三端与所述动力切换模块的第二端连接。

7.根据权利要求1所述的点火控制系统，其特征在于，所述断路器的输入端通过电缆与所述等离子体整流柜的输出端连接。

8.根据权利要求1所述的点火控制系统，其特征在于，还包括：与所述等离子体控制柜对应的分布式控制系统DCS；

所述等离子体控制柜通过现场总线与所述DCS对应相连。