CN217763387U - 锅炉液位的控制装置和锅炉液位的控制系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种锅炉液位的控制装置和锅炉液位的控制系统，锅炉包括供水设备和供水设备的变频器，变频器用于调节频率来控制供水设备的供水流速，该控制装置包括：液位传感器，用于检测锅炉的液位，生成液位信号；控制器，与液位传感器通信连接且与变频器电连接，控制器用于根据液位信号和目标液位对应的目标液位信号调节变频器的频率，使得锅炉的实际液位与目标液位的差值小于预定值。该控制装置实现了实时补水，解决了现有技术中无法实时补水导致锅炉蒸汽压力不稳定的问题。

Description

锅炉液位的控制装置和锅炉液位的控制系统

技术领域

本申请涉及锅炉控制技术领域，具体而言，涉及一种锅炉液位的控制装置和锅炉液位的控制系统。

背景技术

工厂利用燃气锅炉产生的高温高压蒸气进行生产工艺控制，要求蒸气供给压力波动小，压力持续稳定。原生产锅炉补水用高低水位探棒控制补水泵变频器运行，低于低水位探棒，补水泵变频器运行进行补水，高于高水位探棒补水泵变频器运行停止。在这种情况下，锅炉在低水位补水时，锅炉突然大量进水导致炉内温度降低，造成输出蒸气压力减小，导致输出蒸气压力产生波动，不稳定的蒸气压力不符合生产工艺要求，给产品质量带来严重影响。原生产为了消除这种影响需要两台锅炉并联运行，浪费大量人力，物力，加大了能源消耗。

利用探棒补水弊端还有，探棒易结垢，造成检测信号不准确，导致锅炉发生满水和缺水事故，给生产和安全造成重大隐患。而定期更换维护探棒造成日常维护工作量加大。

1，为消除原有技术缺陷，采用锅炉恒液位补水方式最大程度的消除锅炉补水泵突然全频率大量进水带来的输出蒸气波动，本发明提供一种用最小的改动，最少的投资做锅炉恒液位补水装置。

采用锅炉恒液位补水方式，是根据锅炉内液位变化自动调节补水泵变频器运行频率达到时时补水使液位恒定。经生产实践，输出蒸气压力保持稳定，一台锅炉完全保障生产。由于本技术并不是改造成三冲量补水，本体锅炉无需改动，所添加附属设备少，这样既保障了锅炉本体安全性，又节省了投资。通过本技术方案的实施大大减小了两台锅炉运行的设备损耗，与能源消耗，同时提高了运行稳定性，有力的保障了产品质量。

在背景技术部分中公开的以上信息只是用来加强对本文所描述技术的背景技术的理解，因此，背景技术中可能包含某些信息，这些信息对于本领域技术人员来说并未形成在本国已知的现有技术。

实用新型内容

本申请的主要目的在于提供一种锅炉液位的控制装置和锅炉液位的控制系统，以解决现有技术中无法实时补水导致锅炉蒸汽压力不稳定的问题。

根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种锅炉液位的控制装置，锅炉包括供水设备和所述供水设备的变频器，所述变频器用于调节频率来控制所述供水设备的供水流速，所述控制装置包括：液位传感器，用于检测锅炉的液位，生成液位信号；控制器，与所述液位传感器通信连接且与所述变频器电连接，所述控制器用于根据所述液位信号和目标液位对应的目标液位信号调节所述变频器的频率，使得所述锅炉的实际液位与所述目标液位的差值小于预定值。

可选地，所述控制器包括计算电路和调节电路，所述调节电路与所述计算电路电连接，所述计算电路包括减法器，所述减法器用于根据所述液位信号和所述目标液位信号生成液位差信号，所述液位差信号为所述目标液位与所述液位信号对应液位的差值的电信号，所述调节电路包括F/V转换器，所述F/V转换器用于将所述液位差信号转换为所述变频器的频率调节信号。

可选地，所述控制装置还包括继电器，所述继电器包括第一端子、第二端子、第三端子和第四端子，所述第一端子和所述第二端子分别与所述控制器电连接，所述第三端子和所述第四端子分别与所述变频器电连接。

可选地，所述控制装置包括输入设备，所述输入设备与所述控制器通信连接，所述输入设备用于设置所述目标液位，并将所述目标液位发送至所述控制器。

可选地，所述控制装置还包括DC电源，所述DC电源包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端，所述第一输入端与任意一条火线连接，所述第二输入端与零线连接，所述第一输出端与所述液位传感器的正极连接，所述第二输出端与所述液位传感器的负极连接。

可选地，所述控制装置还包括断路器，所述断路器设置在所述变频器分别与第一火线、第二火线和第三火线的连接线路上。

可选地，所述控制装置还包括第一熔断器，所述第一熔断器位于所述DC电源的正极与所述火线的连接线路上，所述DC电源的负极与所述零线连接。

可选地，所述控制装置还包括第二熔断器，所述第二熔断器位于所述控制器的正极与所述火线的连接线路上，所述控制器的负极与所述零线连接。

可选地，所述控制器为PLC控制器。

根据本实用新型实施例的另一方面，还提供了一种锅炉液位的控制系统，包括锅炉和锅炉液位的控制装置，所述锅炉液位的控制装置为任意一种所述的装置。

在本申请的实施例中，上述锅炉液位的控制装置中，锅炉包括供水设备和上述供水设备的变频器，上述变频器用于调节频率来控制上述供水设备的供水流速，上述控制装置包括：液位传感器，用于检测锅炉的液位，生成液位信号；控制器，与上述液位传感器通信连接且与上述变频器电连接，上述控制器用于根据上述液位信号和目标液位对应的目标液位信号调节上述变频器的频率，使得上述锅炉的实际液位与上述目标液位的差值小于预定值。该锅炉液位的控制装置通过控制器根据液位信号和目标液位对应的目标液位信号调节变频器的频率，即当前液位与目标液位进行比较，差距大则调高频率，增大补水流速，差距小则调低频率，降低补水流速，使得锅炉的实际液位与目标液位的差值小于预定值，即使得锅炉的实际液位保持在目标液位附近，实现实时补水，避免一次性大量补水导致蒸汽压力不稳定，解决了现有技术中无法实时补水导致锅炉蒸汽压力不稳定的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本申请的一种实施例的锅炉液位的控制装置和锅炉的连接示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

01、供水设备；02、变频器；10、液位传感器；20、控制器；30、继电器；40、DC电源。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

应该理解的是，当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时，该元件可直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。而且，在说明书以及权利要求书中，当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件“连接”至该另一元件。

正如背景技术中所说的，现有技术中无法实时补水导致锅炉蒸汽压力不稳定，为了解决上述问题，本申请的一种典型的实施方式中，提供了一种锅炉液位的控制装置和锅炉液位的控制系统。

根据本申请的实施例，提供了一种锅炉液位的控制装置。如图1所示，锅炉包括供水设备01和上述供水设备的变频器02，上述变频器02用于调节频率来控制上述供水设备01的供水流速，该控制装置包括：

液位传感器10，用于检测锅炉的液位，生成液位信号；

控制器20，与上述液位传感器10通信连接且与上述变频器02电连接，上述控制器20用于根据上述液位信号和目标液位对应的目标液位信号调节上述变频器的频率，使得上述锅炉的实际液位与上述目标液位的差值小于预定值。

上述锅炉液位的控制装置中，锅炉包括供水设备和上述供水设备的变频器，上述变频器用于调节频率来控制上述供水设备的供水流速，上述控制装置包括：液位传感器，用于检测锅炉的液位，生成液位信号；控制器，与上述液位传感器通信连接且与上述变频器电连接，上述控制器用于根据上述液位信号和目标液位对应的目标液位信号调节上述变频器的频率，使得上述锅炉的实际液位与上述目标液位的差值小于预定值。该锅炉液位的控制装置通过控制器根据液位信号和目标液位对应的目标液位信号调节变频器的频率，即当前液位与目标液位进行比较，差距大则调高频率，增大补水流速，差距小则调低频率，降低补水流速，使得锅炉的实际液位与目标液位的差值小于预定值，即使得锅炉的实际液位保持在目标液位附近，实现实时补水，避免一次性大量补水导致蒸汽压力不稳定，解决了现有技术中无法实时补水导致锅炉蒸汽压力不稳定的问题。

需要说明的是，上述变频器型号为ACS510，上述液位传感器为汽包液位计，型号为CR-6033-1-1DN25，锅炉的工作压力2.5MP，介质温度204度。

本申请的一种实施例中，上述控制器包括计算电路和调节电路，上述调节电路与上述计算电路电连接，上述计算电路包括减法器，上述减法器用于根据上述液位信号和上述目标液位信号生成液位差信号，上述液位差信号为上述目标液位与上述液位信号对应液位的差值的电信号，上述调节电路包括F/V转换器，上述F/V转换器用于将上述液位差信号转换为上述变频器的频率调节信号。具体地，上述减法器可以计算得到上述液位信号和上述目标液位信号对应液位的液位差，输出液位差信号，上述F/V转换器将电压信号转换为频率信号，实现将上述液位差信号转换为上述变频器的频率调节信号，从而控制变频器的频率。

本申请的一种实施例中，如图1所示，上述控制装置还包括继电器30，上述继电器30包括第一端子、第二端子、第三端子和第四端子，上述第一端子和上述第二端子分别与上述控制器20电连接，上述第三端子和上述第四端子分别与上述变频器02电连接。具体地，上述控制器20通过控制上述继电器30的通断控制上述变频器02的启停。

本申请的一种实施例中，上述控制装置包括输入设备，上述输入设备与上述控制器通信连接，上述输入设备用于设置上述目标液位，并将上述目标液位发送至上述控制器。具体地，通过上述输入设备可以设置目标液位，并将上述目标液位发送至上述控制器即可，从而适用于不同的工况。

本申请的一种实施例中，如图1所示，上述控制装置还包括DC电源40，上述DC电源40包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端，上述第一输入端与任意一条火线L连接，上述第二输入端与零线N连接，上述第一输出端与上述液位传感器10的正极连接，上述第二输出端与上述液位传感器10的负极连接。具体地，上述DC电源40的输出电压为24V，四线制，输出电流为4mA-20mA，上述DC电源40的第一输入端与火线L1、L2和L3中的任意一个连接，上述第二输入端与零线N连接，以将220V交流电转换为24V直流电，对上述液位传感器10供电。另外，上述DC电源还用于对上述输入设备供电。

本申请的一种实施例中，如图1所示，上述控制装置还包括断路器QF，上述断路器QF设置在上述变频器02分别与第一火线L1、第二火线L2和第三火线L3的连接线路上。具体地，上述断路器设置在所有器件与火线、零线的连接线路上，FQ确保电路发生短路时及时断电，保证电路安全。

本申请的一种实施例中，如图1所示，上述控制装置还包括第一熔断器FU1，上述第一熔断器FU1位于上述DC电源40的正极与上述火线的连接线路上，上述DC电源40的负极与上述零线连接。具体地，在DC电源与零线和火线的连接线路上设置熔断器，避免DC电源过载，保护DC电源用电安全，提高DC电源使用寿命。

本申请的一种实施例中，上述控制装置还包括第二熔断器FU2，上述第二熔断器FU2位于上述控制器20的正极与上述火线的连接线路上，上述控制器20的负极与上述零线连接。具体地，在控制器与零线和火线的连接线路上设置熔断器，避免控制器过载，保护控制器用电安全，提高控制器使用寿命。

本申请的一种实施例中，上述控制器为PLC控制器。具体地，控制器为PLC控制器，PLC型号为西门子1200AC/DC/RLY。

本申请实施例还提供了一种锅炉液位的控制系统，包括锅炉和锅炉液位的控制装置，上述锅炉液位的控制装置为上述的装置。

上述锅炉液位的控制系统中，包括锅炉和锅炉液位的控制装置，该锅炉液位的控制装置通过控制器根据液位信号和目标液位对应的目标液位信号调节变频器的频率，即当前液位与目标液位进行比较，差距大则调高频率，增大补水流速，差距小则调低频率，降低补水流速，使得锅炉的实际液位与目标液位的差值小于预定值，即使得锅炉的实际液位保持在目标液位附近，实现实时补水，避免一次性大量补水导致蒸汽压力不稳定，解决了现有技术中无法实时补水导致锅炉蒸汽压力不稳定的问题。

从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：

1)、本申请的锅炉液位的控制装置中，锅炉包括供水设备和上述供水设备的变频器，上述变频器用于调节频率来控制上述供水设备的供水流速，上述控制装置包括：液位传感器，用于检测锅炉的液位，生成液位信号；控制器，与上述液位传感器通信连接且与上述变频器电连接，上述控制器用于根据上述液位信号和目标液位对应的目标液位信号调节上述变频器的频率，使得上述锅炉的实际液位与上述目标液位的差值小于预定值。该锅炉液位的控制装置通过控制器根据液位信号和目标液位对应的目标液位信号调节变频器的频率，即当前液位与目标液位进行比较，差距大则调高频率，增大补水流速，差距小则调低频率，降低补水流速，使得锅炉的实际液位与目标液位的差值小于预定值，即使得锅炉的实际液位保持在目标液位附近，实现实时补水，避免一次性大量补水导致蒸汽压力不稳定，解决了现有技术中无法实时补水导致锅炉蒸汽压力不稳定的问题。

2)、本申请的锅炉液位的控制系统中，包括锅炉和锅炉液位的控制装置，该锅炉液位的控制装置通过控制器根据液位信号和目标液位对应的目标液位信号调节变频器的频率，即当前液位与目标液位进行比较，差距大则调高频率，增大补水流速，差距小则调低频率，降低补水流速，使得锅炉的实际液位与目标液位的差值小于预定值，即使得锅炉的实际液位保持在目标液位附近，实现实时补水，避免一次性大量补水导致蒸汽压力不稳定，解决了现有技术中无法实时补水导致锅炉蒸汽压力不稳定的问题。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种锅炉液位的控制装置，其特征在于，锅炉包括供水设备和所述供水设备的变频器，所述变频器用于调节频率来控制所述供水设备的供水流速，所述控制装置包括：

液位传感器，用于检测锅炉的液位，生成液位信号；

控制器，与所述液位传感器通信连接且与所述变频器电连接，所述控制器用于根据所述液位信号和目标液位对应的目标液位信号调节所述变频器的频率，使得所述锅炉的实际液位与所述目标液位的差值小于预定值。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制器包括计算电路和调节电路，所述调节电路与所述计算电路电连接，所述计算电路包括减法器，所述减法器用于根据所述液位信号和所述目标液位信号生成液位差信号，所述液位差信号为所述目标液位与所述液位信号对应液位的差值的电信号，所述调节电路包括F/V转换器，所述F/V转换器用于将所述液位差信号转换为所述变频器的频率调节信号。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制装置还包括继电器，所述继电器包括第一端子、第二端子、第三端子和第四端子，所述第一端子和所述第二端子分别与所述控制器电连接，所述第三端子和所述第四端子分别与所述变频器电连接。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制装置包括输入设备，所述输入设备与所述控制器通信连接，所述输入设备用于设置所述目标液位，并将所述目标液位发送至所述控制器。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制装置还包括DC电源，所述DC电源包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端，所述第一输入端与任意一条火线连接，所述第二输入端与零线连接，所述第一输出端与所述液位传感器的正极连接，所述第二输出端与所述液位传感器的负极连接。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制装置还包括断路器，所述断路器设置在所述变频器分别与第一火线、第二火线和第三火线的连接线路上。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述控制装置还包括第一熔断器，所述第一熔断器位于所述DC电源的正极与所述火线的连接线路上，所述DC电源的负极与所述零线连接。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述控制装置还包括第二熔断器，所述第二熔断器位于所述控制器的正极与所述火线的连接线路上，所述控制器的负极与所述零线连接。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制器为PLC控制器。

10.一种锅炉液位的控制系统，其特征在于，包括锅炉和锅炉液位的控制装置，所述锅炉液位的控制装置为权利要求1至9中任意一项所述的装置。

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