一种中小型全自动蒸汽锅炉缺水保护系统的制作方法

1.本实用新型涉及锅炉设备技术领域，具体涉及一种中小型全自动蒸汽锅炉缺水保护系统。


背景技术：

2.中小型全自动蒸汽锅炉采用了水位控制系统和蒸汽压力控制系统，自动化程度较高，能实现自动供水、自动启停燃烧器，操作简单，锅炉本身的安全系数较高。但由于操作人员操作水平参差不齐，容易引起控制系统失灵，导致锅炉事故，其中最常见同时危害性最大的是锅炉缺水事故。
3.目前，国内在中小型全自动锅炉上普遍采用水位示控装置作为缺水保护系统。如雄伟东等在《工业锅炉》2020年第4期发表的《电极式锅炉水位示控及联锁保护装置可靠性分析及建议》一文中阐述了通过装设在锅炉水位采集筒内的水位信号棒检测锅炉实时水位，并将信号传送给锅炉控制系统，控制系统通过对锅炉实时水位的判断后发出指令，包括：给水泵启动、给水泵停止、极低水位报警并切断燃料和燃烧等。水位示控及联锁保护装置的主要形式有三极棒水位示控系统和五极棒水位示控联锁保护装置。如中国专利申请号为cn201922438131.9的一种应用于小型锅炉的缺水保护系统，水位电极桶的顶部分别安装有停泵水位探针、启泵水位探针和极低水位探针。采用极低水位探针，实现锅炉最低水位的探测功能，根据锅炉从启泵到停泵的时间设置停泵水位探针和启泵水位探针的位置，这样就能有效起到对锅炉缺水保护的作用以及保护水泵的功能。
4.锅筒水位间接信号采集，目前最常用的是利用连通器原理，将电极棒(或电接点)装设在锅筒外部与水位表之间的平衡容器内，然而有可能因水连管上水旋塞意外关闭，或平衡容器冲洗不到位导致内部堆积污泥、水垢等情况，进而导致的平衡容器的水连接管堵塞，形成假水位信号，从而造成保护系统失灵。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种中小型全自动蒸汽锅炉缺水保护系统，旨在解决上述背景技术提出的现有技术中的问题。
6.本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种中小型全自动蒸汽锅炉缺水保护系统，包括锅筒和平衡容器，所述平衡容器通过水连管与锅筒连通，所述平衡容器内设有水位示控装置，还包括温差控制系统，所述温差控制系统将用于控制锅炉的加热装置关停的控制信号对应于所述锅筒和平衡容器内的水温差。
7.作为优选，所述水位示控装置包括电极式水位示控装置和/或电接点式水位示控装置。
8.作为优选，所述电极式水位示控装置或电接点式水位示控装置将用于控制锅炉的加热装置关停的控制信号对应于锅筒内水位的高低。
9.作为优选，所述温差控制系统包括第一测温仪、第二测温仪和分别与第一测温仪
和第二测温仪连接的控制装置，所述第一测温仪和第二测温仪分别用于采集锅筒和平衡容器内的水温，所述控制装置与锅炉的加热装置连接，当第一测温仪和第二测温仪采集的温度差超过设定值，所述控制装置控制锅炉的加热装置关停。
10.作为优选，所述设定值为10
‑
60℃。
11.作为优选，所述水连管上设有水旋塞。
12.本实用新型与现有技术相对比，其优点在于：本实用新型拟对现有缺水保护系统进行优化设计，利用当锅炉平衡容器内形成假水位时，平衡容器与锅筒之间的通道被切断，导致平衡容器内的水与锅炉水、汽之间的热交换大大减弱，水温逐渐下降，锅筒内高温水与平衡容器内的水温差逐渐增大的原理，在电极式(或电接点式)水位示控联锁保护装置的基础上，加装一套温差控制系统。当平衡筒内水的温度低于锅筒内高温水的温度，且温差超过某一设定值后，控制燃烧器熄火，形成二次保护，有效弥补因假水位引起缺水保护系统失效的漏洞，提高缺水保护系统的有效性和可靠性。
附图说明
13.图1是本实用新型的结构示意图。
14.图中：1、锅筒；2、水连管；3、水旋塞；4、平衡容器。
具体实施方式
15.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面通过实施例并结合附图，对本实用新型作进一步具体的说明。
16.实施例：一种中小型全自动蒸汽锅炉缺水保护系统，如图1所示，包括锅筒1和平衡容器4，平衡容器4通过水连管2与锅筒1连通，使二者形成连通器；水连管2上设有水旋塞3，水旋塞3作为阀门，用于导通或切断水连管2。平衡容器4内设有电极式水位示控装置或电接点式水位示控装置，将用于控制锅炉的燃烧器关停的控制信号对应于锅筒1内水位的高低，利用连通器原理，当锅筒1内水位低于极低水位时，控制燃烧器熄火。
17.然而当水连管2上水旋塞3意外关闭，或平衡容器4冲洗不到位导致内部堆积污泥、水垢，进而导致水连管堵塞时，形成假水位信号，上述的水位控制系统将失效。
18.本实施例在上述水位控制系统的基础上增设一套温差控制系统(图中未示出)，该温差控制系统包括第一测温仪、第二测温仪和分别与第一测温仪和第二测温仪连接的控制装置，第一测温仪和第二测温仪对应的两个温度采集点分别位于锅筒内和平衡容器内，分别用于采集锅筒1和平衡容器4内的水温，控制装置与锅炉的燃烧器连接，将用于控制锅炉的加热装置关停的控制信号对应于锅筒1和平衡容器4内的水温差。当第二测温仪采集的温度比第一测温仪采集的温度低，且差值超过设定阈值，例如温差达到了20℃，控制装置控制锅炉的燃烧器熄火。
19.通过上述方案，能有效地起到对锅炉缺水保护的作用，包括水连管2堵塞以及水旋塞3关闭的意外工况。具体而言，在正常工况下，平衡容器4内的水位与锅筒1内水位一致，通过电极棒或电接点测试水位，当水位低于设定的极低水位时，控制燃烧器熄火；当水连管2或水旋塞3意外关闭时，形成假水位，水位示控装置失效。此时，由于水连管2的连通通道被切断，导致平衡容器4内的水与锅筒1内的水之间的热交换大大减弱，水温逐渐下降，锅筒1
与平衡容器4内的水温差逐渐增大，当温差大于设定值后，控制燃烧器熄火。通过以上两种控制系统的联合作用，使得锅炉缺水情况得到更加真实有效的控制，避免了对锅炉的损坏及锅炉事故。
20.最后，应当指出，以上实施例仅是本实用新型较有代表性的例子。显然，本实用新型不限于上述实施例，还可以有许多变形。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改等同变化与修饰，均应认为属于本实用新型的保护范围。


技术特征：
1.一种中小型全自动蒸汽锅炉缺水保护系统，包括锅筒和平衡容器，所述平衡容器通过水连管与锅筒连通，所述平衡容器内设有水位示控装置，其特征在于，还包括温差控制系统，所述温差控制系统将用于控制锅炉的加热装置关停的控制信号对应于所述锅筒和平衡容器内的水温差。2.根据权利要求1所述的一种中小型全自动蒸汽锅炉缺水保护系统，其特征在于，所述水位示控装置包括电极式水位示控装置和/或电接点式水位示控装置。3.根据权利要求2所述的一种中小型全自动蒸汽锅炉缺水保护系统，其特征在于，所述电极式水位示控装置或电接点式水位示控装置将用于控制锅炉的加热装置关停的控制信号对应于锅筒内水位的高低。4.根据权利要求1所述的一种中小型全自动蒸汽锅炉缺水保护系统，其特征在于，所述温差控制系统包括第一测温仪、第二测温仪和分别与第一测温仪和第二测温仪连接的控制装置，所述第一测温仪和第二测温仪分别用于采集锅筒和平衡容器内的水温，所述控制装置与锅炉的加热装置连接，当第二测温仪采集的温度比第一测温仪采集的温度低，且温差超过设定值，所述控制装置控制锅炉的加热装置关停。5.根据权利要求4所述的一种中小型全自动蒸汽锅炉缺水保护系统，其特征在于，所述设定值为10
‑
60℃。6.根据权利要求1所述的一种中小型全自动蒸汽锅炉缺水保护系统，其特征在于，所述水连管上设有水旋塞。

技术总结
本实用新型公开了一种中小型全自动蒸汽锅炉缺水保护系统，包括锅筒和平衡容器，所述平衡容器通过水连管与锅筒连通，所述平衡容器内设有水位示控装置，还包括温差控制系统，所述温差控制系统将用于控制锅炉的加热装置关停的控制信号对应于所述锅筒和平衡容器内的水温差。本实用新型能够通过两种控制系统的联合作用，形成二次保护，使得锅炉缺水情况得到更加真实有效的控制，有效弥补因假水位引起单一用水位示控装置用作缺水保护系统失效的漏洞，提高缺水保护系统的有效性和可靠性，避免了对锅炉的损坏及锅炉事故。了对锅炉的损坏及锅炉事故。了对锅炉的损坏及锅炉事故。


技术研发人员：马吉 程飞 王坚 沈健 宋剑华 任洪勇
受保护的技术使用者：绍兴市特种设备检测院
技术研发日：2021.06.01
技术公布日：2022/1/4