燃气热水锅炉的自动控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及锅炉控制技术领域，特别是涉及一种燃气热水锅炉的自动控制装置。
【背景技术】
[0002]随着城市化进程的加快，越来越多的集中供热热源厂出现在各大中城市代替了原有的各家各户自行采暖。科技的迅猛发展不可避免的带来一些负面影响，环境污染、雾霾的出现使人们认识到清洁能源的重要，现在大中城市中新建的锅炉房多以天然气为燃料取代原来的燃煤。对于锅炉房的自动控制要求也日益提高，由最初的后备仪表盘发展为当今主流的PLC、DCS等自控系统。
[0003]燃气热水锅炉是热水锅炉的一种，以燃气(如天然气、液化石油气、城市煤气、沼气等)为燃料，通过燃烧器对水加热，实现供暖和提供生活、洗浴用热水。燃气热水锅炉与燃煤热水锅炉相比，具有智能化程度高、加热快、低噪音、无灰尘等优点。对于单机容量58MW以上的大中型燃气热水锅炉房设备，由于其构成较为复杂，其对应的自动控制装置也较为复杂，且控制方式也不灵活。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种构成相对简单、控制方式灵活的燃气热水锅炉的自动控制装置。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型的一种燃气热水锅炉的自动控制装置，与一锅炉系统连接，所述锅炉系统包括锅炉，所述锅炉与一进风管、一燃气管、一进水管、一出水管分别连接，所述进风管又与一鼓风机连接，所述燃气管上设置有燃气阀，所述进水管与一水处理系统连接，且所述进水管与所述出水管之间通过一循环管路连接，所述循环管路上设置有循环栗。所述自动控制装置包括第一变频器，与所述循环栗连接；出水流量采集器，设置在所述出水管上；以及DCS控制系统，与所述第一变频器及所述出水流量采集器分别连接。
[0006]上述的燃气热水锅炉的自动控制装置，其中，还包括:
[0007]第二变频器，与所述鼓风机连接；
[0008]炉膛压力采集器，与所述锅炉的炉膛连接；以及
[0009]风道压力采集器，设置在所述进风管上；
[0010]其中，所述第二变频器，所述炉膛压力采集器，所述风道压力采集器分别与所述DCS控制系统连接。
[0011]上述的燃气热水锅炉的自动控制装置，其中，还包括:
[0012]出水温度采集器，设置在所述出水管上；以及
[0013]风门调节阀，设置在所述进风管上；
[0014]其中，所述出水温度采集器，所述风门调节阀分别与所述DCS控制系统连接。
[0015]上述的燃气热水锅炉的自动控制装置，其中，所述DCS控制系统包括两台控制器，且两台控制器互为冗余。
[0016]本实用新型的有益功效在于:基于第一变频器，出水流量采集器及DCS控制系统的设置，通过出水流量采集器检测锅炉的出水流量，当流量低于一设定值时，DCS控制系统启动循环栗，根据出水流量第一变频器以调节循环栗的频率，能简单的实现锅炉自循环系统调节。
[0017]更进一步的，本实用新型还能根据炉膛压力和风道压力，对鼓风机进行调节;且能根据用户需求负荷，自动调节风、气配比，使锅炉出力满足用户需求。
[0018]总体来说，本实用新型不仅构成相对简单且控制方式也灵活多样。
[0019]以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。
【附图说明】
[0020]图1为锅炉系统的结构图；
[0021]图2为本实用新型的燃气热水锅炉的自动控制装置的结构框图；
[0022]图3为采用本实用新型的自动控制装置进行锅炉自循环系统调节的控制原理图；
[0023]图4为采用本实用新型的自动控制装置进行鼓风机频率调节的控制原理图；
[0024]图5为采用本实用新型的自动控制装置进行锅炉负荷调节的控制原理图。
[0025]其中，附图标记
[0026]100—锅炉系统
[0027]110—锅炉
[0028]120—进风管
[0029]130—燃气管
[0030]HO—进水管
[0031]150 —出水管
[0032]160—鼓风机
[0033]170—燃气阀
[0034]180—水处理系统
[0035]190—循环管路
[0036]1110—循环栗
[0037]200—自动控制装置
[0038]201—第一变频器
[0039]202—出水流量采集器
[0040]203—DCS 控制系统[0041 ]204—第二变频器
[0042]205—炉膛压力采集器
[0043]206—风道压力采集器
[0044]207—出水温度采集器
[0045]208—风门调节阀
【具体实施方式】
[0046]下面结合附图和具体实施例对本实用新型技术方案进行详细的描述，以更进一步了解本实用新型的目的、方案及功效，但并非作为本实用新型所附权利要求保护范围的限制。
[0047]参阅图1及图2，本实用新型的燃气热水锅炉的自动控制装置200，与一锅炉系统100连接。锅炉系统包括锅炉110，锅炉100与一进风管120、一燃气管130、一进水管140、一出水管150分别连接，进风管120又与一鼓风机160连接，燃气管130上设置有燃气阀170，进水管140与一水处理系统180连接，且进水管140与出水管150之间通过一循环管路190连接，循环管路190上设置有循环栗1110。为了方便对锅炉110进行控制，自动控制装置200包括第一变频器201，出水流量采集器202，DCS控制系统203( DCS是分布式控制系统的英文Distributed Control System的缩写，在国内自控行业又称之为集散控制系统)，第二变频器204，炉膛压力采集器205，风道压力采集器206，出水温度采集器207以及风门调节阀208。第一变频器201与循环栗1110连接。出水流量采集器202设置在出水管150上，以采集出水流量信号。DCS控制系统203与第一变频器201、出水流量采集器202、第二变频器204、炉膛压力采集器205、风道压力采集器206、出水温度采集器207、风门调节阀208分别连接。第二变频器204与鼓风机160连接。炉膛压力采集器205与锅炉110的炉膛连接，用于采集炉膛压力信号。风道压力采集器206设置在进风管120上，用于采集风道压力信号。出水温度采集器207设置在出水管150上，用于采集出水温度信号。风门调节阀208设置在进风管120上。
[0048]基于上述结构设置，本实用新型可进行如下调节:
[0049](I)锅炉自循环系统调节
[0050]结合参阅图3，当外部流量低于锅炉最小流量时，开启自循环栗1110，使锅炉110内的流量保持在安全范围内。具体控制策略为:出水流量采集器202检测锅炉出水流量，当流量低于一设定值时，DCS控制系统203启动循环栗1110，根据出水流量调节循环栗1110的频率，系统流量作为比较值，当系统流量大于等于设定出水流量时，停止循环栗1110。
[0051 ] (2)鼓风机频率调节
[0052]结合参阅图4，鼓风机频率调节是为了使炉膛压力稳定在微正压上面，减少炉膛压力的波动，保证燃烧的稳定性。具体控制策略为:炉膛压力采集器205检测炉膛压力，风道压力采集器206检测风道压力，DCS控制系统203根据炉膛压力采集器205和风道压力采集器206采集的信号进行差压计算，并根据压差和以设定值输出信号给第二变频器204进行鼓风机频率调节。
[0053](3)锅炉负荷调节
[0054]结合参阅图5，锅炉负荷调节是根据用户需求负荷，自动调节风、气配比，使锅炉出力满足用户要求。具体控制策略为:通过出水温度采集器207检测锅炉出水温度，DCS控制系统根据出水温度采集器207反馈的信号以及一设定温度进行调节，调节信号输出给风门调节阀208，风门调节阀208动作后，检测当前风量，再计算出需要的燃气量，再根据燃气量来控制燃气调节阀170开度，减负荷时，先调节燃气调节阀170，再调节风门调节阀208。
[0055]为了很好地实现控制，DCS控制系统203可包括两台控制器，且两台控制器互为冗余。由于DCS控制系统属于现有技术，有关DCS控制系统的详细结构在此就不多做赘述。
[0056]当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
【主权项】
1.一种燃气热水锅炉的自动控制装置，与一锅炉系统连接，所述锅炉系统包括锅炉，所述锅炉与一进风管、一燃气管、一进水管、一出水管分别连接，所述进风管又与一鼓风机连接，所述燃气管上设置有燃气阀，所述进水管与一水处理系统连接，且所述进水管与所述出水管之间通过一循环管路连接，所述循环管路上设置有循环栗，其特征在于，所述自动控制装置包括: 第一变频器，与所述循环栗连接； 出水流量采集器，设置在所述出水管上；以及 DCS控制系统，与所述第一变频器及所述出水流量采集器分别连接。2.根据权利要求1所述的燃气热水锅炉的自动控制装置，其特征在于，还包括: 第二变频器，与所述鼓风机连接； 炉膛压力采集器，与所述锅炉的炉膛连接；以及 风道压力采集器，设置在所述进风管上； 其中，所述第二变频器，所述炉膛压力采集器，所述风道压力采集器分别与所述DCS控制系统连接。3.根据权利要求1或2所述的燃气热水锅炉的自动控制装置，其特征在于，还包括: 出水温度采集器，设置在所述出水管上；以及 风门调节阀，设置在所述进风管上； 其中，所述出水温度采集器，所述风门调节阀分别与所述DCS控制系统连接。4.根据权利要求1所述的燃气热水锅炉的自动控制装置，其特征在于，所述DCS控制系统包括两台控制器，且两台控制器互为冗余。
【专利摘要】本实用新型涉及一种燃气热水锅炉的自动控制装置，与一锅炉系统连接，所述锅炉系统包括锅炉，所述锅炉与一进风管、一燃气管、一进水管、一出水管分别连接，所述进风管又与一鼓风机连接，所述燃气管上设置有燃气阀，所述进水管与一水处理系统连接，且所述进水管与所述出水管之间通过一循环管路连接，所述循环管路上设置有循环泵。所述自动控制装置包括第一变频器，与所述循环泵连接；出水流量采集器，设置在所述出水管上；以及DCS控制系统，与所述第一变频器及所述出水流量采集器分别连接。本实用新型构成相对简单、控制方式灵活。
【IPC分类】F24H9/20
【公开号】CN205261939
【申请号】CN201521052287
【发明人】朱江, 刘思宇, 丁艳虹, 杨萧
【申请人】中国中元国际工程有限公司
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2015年12月16日