CN216924329U - 燃油或燃气锅炉控制柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及燃油或燃气锅炉控制柜，包括柜体，所述柜体正面上部设置有触控屏、急停按钮、电源开关、电源指示灯和故障报警灯，所述柜体的下部设置安装腔，所述安装腔内设置有CPU模块、用于控制给水泵的变频器、模拟量采集模块、水位控制变送器和开关电源，所述触控屏、模拟量采集模块和水位控制变送器与所述CPU模块电连接，所述开关电源连接在电源与CPU模块的接电端之间；所述CPU模块端的信号输出端包括201接线端、202接线端、207接线端、208接线端和209接线端；本实用新型的设置便于蒸汽锅炉的统一管控，方便进行蒸汽锅炉的自动控制，自动化程度高、使用方便、操作简单、功能丰富、控制灵活。

Description

燃油或燃气锅炉控制柜

技术领域

本实用新型属于锅炉控制技术领域，具体涉及燃油或燃气锅炉控制柜。

背景技术

蒸汽锅炉是常用的工业设备，蒸汽锅炉的动力可以是电力、燃油或燃气，锅炉出水口与换热器配合使用，以锅炉加热的热水作为热源，通过换热器为厂区的其他设备或环境提供热能。为了实现蒸汽锅炉的自动控制，常常使用控制器或控制柜来对蒸汽锅炉的水泵、燃烧器等进行全面的监控和控制，来控制锅炉的自动加水、排水、燃烧控制等。目前锅炉的控制技术已经较为成熟，锅炉中的水达到温度后，可控制锅炉排水，并进入换热器进行换热。但是这种仅仅是利用了锅炉加热的水的循环，并没有充分的实现锅炉热能的高效利用。

除了加热水的热能外，约5％的热量随着锅炉排烟损失，但是目前对于锅炉排烟的热量回收，多是通过单独的控制柜来进行控制，没有与锅炉控制在同一处控制柜中，不便于操作人员监控锅炉热量利用的整个流程。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足而提供一种燃油或燃气锅炉控制柜。

本实用新型的技术方案如下：

燃油或燃气锅炉控制柜，包括柜体，所述柜体正面上部设置有触控屏、急停按钮、电源开关、电源指示灯和故障报警灯，所述柜体的下部设置安装腔，所述安装腔内设置有CPU 模块、用于控制给水泵的变频器、模拟量采集模块、水位控制变送器和开关电源，所述触控屏、模拟量采集模块和水位控制变送器与所述CPU模块电连接，所述开关电源连接在电源与CPU模块的接电端之间；

所述CPU模块端的信号输出端包括201接线端、202接线端、207接线端、208接线端和209接线端；所述控制柜内还设置有继电器KA1、继电器KA2、继电器KA9、接触器KM1、继电器KA10；所述继电器KA1、继电器KA2为单刀双掷继电器，且继电器KA1和继电器KA2 的执行端分别连接至燃烧器控制器的燃烧器启停控制端和燃烧负荷调节控制端，所述继电器KA1的线圈一端与零线连接另一端连接所述201接线端，所述继电器KA2的线圈一端与零线连接另一端与所述202接线端连接；继电器KA9包括与变频器的启停控制端连接的常开触点，所述继电器KA9的线圈一端与零线连接另一端与所述207接线端端连接；所述接触器KM1包括连接在三相电源与节能泵之间的常开触点，所述接触器KM1的线圈一端连接零线另一端与所述208接线端连接，所述继电器KA10包括与故障报警灯串联的常开触点，所述继电器KA10的线圈一端连接零线，另一端连接所述209接线端。

进一步的，所述柜体内还设置有热继电器FR1，所述热继电器FR1的发热端连接在接触器KM1的常开触点与节能泵的接电端之间，所述热继电器FR1的常闭触点端连接在接触器KM1的线圈与零线之间，热继电器FR1实现节能泵的过载保护。

进一步的，所述柜体内还设置有继电器KA6和继电器KA8，所述CPU模块端的信号输出端还包括204接线端和206接线端，所述继电器KA6的执行端连接汽水分离器三通阀控制端，所述继电器KA8的执行端连接疏水电磁阀控制端，所述继电器KA6的线圈两端分别连接零线和所述204接线端，所述继电器KA8的线圈两端分别连接零线和206接线端。

进一步的，所述柜体内还设置有继电器KA7，所述CPU模块的信号输出端还包括205接线端，所述继电器KA7的执行端连接水箱补水电磁阀的控制端，所述继电器KA7的线圈两端分别连接零线和所述205接线端。

进一步的，所述柜体内还设置有继电器KA3，所述CPU模块的信号输出端还包括203接线端，所继电器KA3的执行端连接燃烧器控制器的燃烧器复位控制端，所述继电器KA3 的线圈两端分别连接零线和所述203接线端。

进一步的，所述柜体内还设置有断路器QF1、断路器QF2、断路器QF3和继电器KA0，所述断路器QF1连接在三相电源与节能泵接电端之间，所述断路器QF2连接在变频器与三相电源之间，所述继电器KA0包括第一常开触点和第二常开触点，所述急停按钮、继电器 KA0的线圈和第一常开触点串联后连接在电源之间且与继电器KA0的第二常开触点、电源指示灯的串联支路并联，所述电源开关与继电器KA0的第一常开触点并联；所述断路器QF3 连接在急停按钮与继电器KA0第二常开触点的并联点与电源线之间。

进一步的，所述柜体内还设置有若干隔离配电器和接线端子，所述隔离配电器的信号输入端连接接线端子，所述隔离配电器的信号输出端电连接至所述模拟量采集模块的信号输入端。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的控制柜可用于以燃气或燃油为动力的锅炉控制，除了常规的锅炉的温度、压力监控、控制外，还可实现对排烟的监控以及节能泵的自动控制，可在触控屏集中查看与锅炉和换热相关的控制，便于统一管控，方便进行蒸汽锅炉的自动控制，自动化程度高、使用方便、操作简单、功能丰富、控制灵活。

附图说明

图1为本实用新型实施例的主视结构示意图。

图2为本实用新型实施例的右视结构示意图。

图3为本实用新型实施例的配套软件的首页示意图。

图4为本实用新型实施例的一次接线图。

图5为本实用新型实施例的PLC控制位点图。

图6为本实用新型实施例的二次接线图。

图中，柜体1、后倾部2、触控屏3、急停按钮SE1、电源开关SB1、电源指示灯H1、故障报警灯HL1。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至图6所示，燃油或燃气锅炉控制柜，包括柜体1，所述柜体1正面上部设置有触控屏3、急停按钮SE1、电源开关SB1、电源指示灯H1和故障报警灯HL1，所述柜体1 的下部设置安装腔，所述安装腔内设置有CPU模块、用于控制给水泵的变频器、用于采集各处温度、压力等数据的模拟量采集模块、用样式控制锅炉内水位的水位控制变送器、开关电源若干隔离配电器和接线端子，所述隔离配电器的信号输入端连接至接线端子，所述隔离配电器的信号输出端电连接至所述模拟量采集模块的信号输入端，所述触控屏3、模拟量采集模块和水位控制变送器与所述CPU模块电连接，所述开关电源连接在电源与CPU 模块的接电端之间；模拟量采集模块可使用EM AE08和EM AE06，水位控制变送器可使用 LW-C5水位控制变送器，CPU模块可使用CPUSR30；柜体1的上部向后倾形成后倾部2，触控屏3安装在后倾部2上，便于操作人员查阅信息和操作；

部分接线端子用于与燃烧器控制器连接，负责与燃烧器控制器的燃烧器启停控制端、燃烧器负荷调节控制端、故障复位控制端、燃烧器故障控制端、火焰信号反馈端、大火信号反馈端和、设定值反馈端、负荷反馈端和压力反馈端连接；部分接线端子用于连接汽水分离三通阀控制端、水箱补水电磁阀控制端和输水电磁阀控制端；部分接线端子负责连接安装在锅炉换热系统各处的温度、压力等传感器，将监测信号发送至模拟量采集模块或水位控制变送器，这部分接线端子连接的有水箱极低水位电极、水箱低水位电极、水箱高水位电极、盘管炉壁开关、烟温炉壁开关、超压报警开关、用于测量蒸汽温度的PT100温度传感器、用于测量盘管出口温度的PT100温度传感器、用于测量盘管壁温的PT100温度传感器、用于监测排烟温度的PT100温度传感器、用于监测给水温度的PT100温度传感器、用于检测么给水流量的流量传感器和用于监测锅炉给水压力的压力传感器；部分接线端子用于电源接入和为燃烧器的接电端、节能泵、给水泵的接电端连接；

本文所提到的锅炉控制柜内的CPU接线端连接的某某控制端即是通过接线端子来实现的；

所述CPU模块端的信号输出端包括201接线端、202接线端、203接线端、204接线端、205接线端、206接线端、207接线端、208接线端和209接线端，所述控制柜内还设置有继电器KA1、继电器KA2、继电器KA3、继电器KA6、继电器KA7、继电器KA8、继电器KA9、接触器KM1、继电器KA10；

所述继电器KA1、继电器KA2、继电器KA3、继电器KA6、继电器KA7和继电器KA8为单刀双掷继电器，所述继电器KA1、继电器KA2、继电器KA3、继电器KA6、继电器KA7和继电器KA8的执行端分别连接燃烧器控制器的燃烧器启停控制端、燃烧负荷调节控制端、燃烧器控制器的燃烧器复位控制端、汽水分离器三通阀控制端、水箱补水电磁阀的控制端和疏水电磁阀控制端，所述继电器KA1、继电器KA2、继电器KA3、继电器KA6、继电器KA7 和继电器KA8的线圈一端均连接零线，另一端分别连接所述201接线端、202接线端、203 接线端、204接线端、205接线端、206接线端；

所述继电器KA9包括与变频器的启停控制端连接的常开触点，所述继电器KA9的线圈一端与零线连接另一端与所述207接线端端连接；所述接触器KM1包括连接在三相电源与节能泵之间的常开触点，所述接触器KM1的线圈一端连接零线另一端与所述208接线端连接，所述继电器KA10包括与故障报警灯HL1串联的常开触点，所述继电器KA10的线圈一端连接零线，另一端连接所述209接线端；

CPU通过模拟量采集模块各处的温度、压力或流量数据，供CPU模块自动进行各个执行单元的自动控制。

进一步的，如图4和图6所示，所述柜体1内还设置有热继电器FR1，所述热继电器FR1的发热端连接在接触器KM1的常开触点与节能泵的接电端之间，所述热继电器FR1的常闭触点端连接在接触器KM1的线圈与零线之间，热继电器FR1实现节能泵的过载保护。

进一步的，如图4所示，所述柜体1内还设置有断路器QF1、断路器QF2、断路器QF3和继电器KA0，所述断路器QF1连接在三相电源与节能泵接电端之间，所述断路器QF2连接在变频器与三相电源之间，所述继电器KA0包括第一常开触点和第二常开触点，所述急停按钮SE1、继电器KA0的线圈和第一常开触点串联后连接在电源之间且与继电器KA0的第二常开触点、电源指示灯H1的串联支路并联，所述电源开关SB1与继电器KA0的第一常开触点并联；所述断路器QF3连接在急停按钮SE1与继电器KA0第二常开触点的并联点与电源线之间。

触摸屏采用彩色液晶触控屏3作为显示操作界面，显示系统信息和状态，根据需要每个画面均设有操作按钮，可直接在屏上进行操作。锅炉给水泵的控制有自动控制和手动控制，给水泵用于从水箱中向锅炉中送水，给水泵速度自动给燃烧器连锁，分为2段火控制和PID控制，2段火控制是在锅炉进入运行系统后给水泵速度以设定的小火频率运行，直到燃烧器大火信号反馈闭合，给水泵速度再以大火频率运行；在PID模式下，燃烧器以PID 控制模式工作，锅炉给水泵速度根据燃烧器负荷反馈进行调节，给水泵速度以燃烧器负荷反馈的百分比输出，并设定最小频率和最大频率，低于最小频率设定值时给水泵速度以最小频率设定值运行，超过最大频率设定值以最大频率设定值运行，以保证给水泵速度在最小频率设定值和最大频率设定值之间。给水泵手动控制是在首页上点击“给水泵操作”，之后按照画面的显示进行触控调节；

三通电阀自动靠盘管出口温度控制，盘管出口温度大于开阀温度设定值时，三通阀打开；盘管出口温度低于开阀温度-下限回差值时，三通阀关闭；疏水阀自动状态与三通阀同时启停；三通阀和疏水阀的手动控制按照画面显示进行触控调节；

节能泵用于在换热器与排烟管换热管之间输送水，以达到回收排烟余热的目的，在自动控制模式下，在运行状态，节能泵一直运行，退出停止状态后延时停止，延时时间可以设定，手动控制按照画面显示进行触控调节；

补水阀连接在软水箱与锅炉进水管之间的管路上，自动控制模式下，补水电磁阀自动靠水箱液位电极控制，水箱液位低于低位电极时，自动打开补水电磁阀，水箱液位高于高位电极时，自动关闭补水电磁阀；手动控制按照画面显示进行触控调节；

在主页的右侧按钮的设置中可以进行系统设置，进行停炉压力、目标压力、启炉压力、转火压力、启炉流量、启炉频率、超压报警压力、盘管壁温超温报警温度、排烟超温报警温度、给水流量低报警流量、给水泵频率低报警赫兹、给水泵停止延时、节能泵停止延时等参数的设置，注意在设定时停炉压力＞转火压力＞启炉压力。

本控制柜在控制锅炉系统运行时，启动给水泵和节能泵，在2S内接收不到给水泵反馈信号报警停炉，在2S内接收不到节能泵反馈信号报警提示但不停炉，检测到给水泵运行信号后5S给水泵频率和给水泵流量都要达到给水泵频率低报警设定值和给水流量低报警设定值，否则报警停炉，此为启动前安全连锁阶段；

在燃烧器启动阶段，在运行状态，接到给水泵反馈15S，给水流量和给水频率达到安全值后，蒸汽压力低于启炉压力设定值且给水泵流量大于启炉流量设定值且给水泵频率大于启炉频率设定值时燃烧器启动信号输出，燃烧器开始工作，同时给水泵以小火频率运行；

在正常运行阶段，燃烧器根据压力调节负荷，低于目标压力时，启动大火燃烧，同时给水泵以大火频率运行，蒸汽压力到目标压力时，燃烧器停止大火燃烧，以小火负荷工作同时给水泵以小火频率运行，转小火后如果蒸汽压力下降，降到(目标压力-转换回差)值以下时再次开启大火燃烧，给水泵也转到大火频率运行，如果转小火后蒸汽压力继续上升，达到停炉压力后，燃烧器停止，给水泵以小火频率继续运行，直到压力下降到启炉压力以下，燃烧器再次运行；

给水泵工作后，盘管出口温度低于开阀温度，三通阀处于关闭状态，水经旁通进入换热器回到水箱，燃烧器工作后，盘管出口温度上升，达到开阀温度后，三通阀打开，汽水进入汽水分离器，产生蒸汽，三通阀打开同时疏水阀打开，分离后水经疏水阀旁通管进入板换回到水箱；

控制器检测到故障时，故障报警灯HL1提示，达到报警停炉条件时，自动关闭燃烧器、给水泵等设备，触控屏3上的主画面下边以走马灯形式显示报警信息，在故障查询里可以查看实时故障信息。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.燃油或燃气锅炉控制柜，其特征在于：包括柜体(1)，所述柜体(1)正面上部设置有触控屏(3)、急停按钮(SE1)、电源开关(SB1)、电源指示灯(H1)和故障报警灯(HL1)，所述柜体(1)的下部设置安装腔，所述安装腔内设置有CPU模块、用于控制给水泵的变频器、模拟量采集模块、水位控制变送器和开关电源，所述触控屏(3)、模拟量采集模块和水位控制变送器与所述CPU模块电连接，所述开关电源连接在电源与CPU模块的接电端之间；

所述CPU模块端的信号输出端包括201接线端、202接线端、207接线端、208接线端和209接线端；所述控制柜内还设置有继电器KA1、继电器KA2、继电器KA9、接触器KM1、继电器KA10；所述继电器KA1、继电器KA2为单刀双掷继电器，且继电器KA1和继电器KA2的执行端分别连接至燃烧器控制器的燃烧器启停控制端和燃烧负荷调节控制端，所述继电器KA1的线圈一端与零线连接另一端连接所述201接线端，所述继电器KA2的线圈一端与零线连接另一端与所述202接线端连接；继电器KA9包括与变频器的启停控制端连接的常开触点，所述继电器KA9的线圈一端与零线连接另一端与所述207接线端端连接；所述接触器KM1包括连接在三相电源与节能泵之间的常开触点，所述接触器KM1的线圈一端连接零线另一端与所述208接线端连接，所述继电器KA10包括与故障报警灯(HL1)串联的常开触点，所述继电器KA10的线圈一端连接零线，另一端连接所述209接线端。

2.根据权利要求1所述的燃油或燃气锅炉控制柜，其特征在于：所述柜体(1)内还设置有热继电器FR1，所述热继电器FR1的发热端连接在接触器KM1的常开触点与节能泵的接电端之间，所述热继电器FR1的常闭触点端连接在接触器KM1的线圈与零线之间。

3.根据权利要求1所述的燃油或燃气锅炉控制柜，其特征在于：所述柜体(1)内还设置有继电器KA6和继电器KA8，所述CPU模块端的信号输出端还包括204接线端和206接线端，所述继电器KA6的执行端连接汽水分离器三通阀控制端，所述继电器KA8的执行端连接疏水电磁阀控制端，所述继电器KA6的线圈两端分别连接零线和所述204接线端，所述继电器KA8的线圈两端分别连接零线和206接线端。

4.根据权利要求1所述的燃油或燃气锅炉控制柜，其特征在于：所述柜体(1)内还设置有继电器KA7，所述CPU模块的信号输出端还包括205接线端，所述继电器KA7的执行端连接水箱补水电磁阀的控制端，所述继电器KA7的线圈两端分别连接零线和所述205接线端。

5.根据权利要求1所述的燃油或燃气锅炉控制柜，其特征在于：所述柜体(1)内还设置有继电器KA3，所述CPU模块的信号输出端还包括203接线端，所继电器KA3的执行端连接燃烧器控制器的燃烧器复位控制端，所述继电器KA3的线圈两端分别连接零线和所述203接线端。

6.根据权利要求1所述的燃油或燃气锅炉控制柜，其特征在于：所述柜体(1)内还设置有断路器QF1、断路器QF2、断路器QF3和继电器KA0，所述断路器QF1连接在三相电源与节能泵接电端之间，所述断路器QF2连接在变频器与三相电源之间，所述继电器KA0包括第一常开触点和第二常开触点，所述急停按钮(SE1)、继电器KA0的线圈和第一常开触点串联后连接在电源之间且与继电器KA0的第二常开触点、电源指示灯(H1)的串联支路并联，所述电源开关(SB1)与继电器KA0的第一常开触点并联；所述断路器QF3连接在急停按钮(SE1)与继电器KA0第二常开触点的并联点与电源线之间。

7.根据权利要求1所述的燃油或燃气锅炉控制柜，其特征在于：所述柜体(1)内还设置有若干隔离配电器和接线端子，所述隔离配电器的信号输入端连接接线端子，所述隔离配电器的信号输出端电连接至所述模拟量采集模块的信号输入端。

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