[实用新型]电蒸汽锅炉控制系统及包括该控制系统的电蒸汽锅炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种控制系统，尤其是一种电蒸汽锅炉控制系统。

本实用新型涉及一种蒸汽锅炉，尤其是一种电蒸汽锅炉。

背景技术

蒸汽锅炉是工业和民用主要的能源动力设备。在国内很多电力充足的区域，如西南地区的水电、西北地区的风电等，由于电资源的不可存储性，电蒸汽锅炉成为能源动力设备的一种补充形式。随着电蒸汽锅炉的被人们的日益认可，对锅炉设备的自动化程度和安全性的要求也越来越高。

现有的电蒸汽锅炉的控制系统通过人工进行操作，需要不间断的实施人工监督和人为控制，对锅炉无法实时进行监控，对故障无法进行予判，且负荷控制不稳定容易造成锅炉电加热管频繁的启动和停止，即使增加人工干预，也起不到预期的效果。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种电蒸汽锅炉控制系统。

为了解决现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种包括控制系统的电蒸汽锅炉。

本实用新型中的一种电蒸汽锅炉控制系统，包括控制器、蒸汽温度控制器、蒸汽压力警报器、蒸汽压力控制器、流量监测器和人机界面模块，所述控制器包括主控CPU、无线通讯模块、扩展模块，所述蒸汽压力警报器当蒸汽压力超过设定值后发出报警信号，所述主控CPU内集成通讯接口和输入输出接口，无线通讯模块与控制器的通信接口相连，蒸汽压力控制器和蒸汽温度控制器与主控CPU的输入接口连接，所述蒸汽压力控制器控制加热管启停。CPU为中央处理器（CentralProcessingUnit）。用户可以根据锅炉的运行情况，随机设定电热管的投入组数，也可由锅炉根据日常运行状况自适应的设定投入组数。当选择了不参加自动控制的排队后，当系统运行到该组后，则自动跳过进行到下一组。

作为优选，所述蒸汽压力控制器按照轮循的原则依次启停加热管。电热管则根据出水温度情况自动启停；电热管在启停时，为了维护电网的稳定，按照轮循的原则依次启停，保证电热管的运行周期基本相近，均衡运行，延长电热管的使用寿命。

作为优选，所述蒸汽压力控制器根据实际的蒸汽压力对电加热管进行非连续性的调节。由于电加热管是非连续性的调节模式，因此采用停停走走算法，保证在达成预期目的的同时起到节能降耗的效果。另外考虑到电加热的时间具有延时性的特征，在电加热管组与组控制中间必须设定时间间隔，以免出现系统超调的现象。电热管的控制主要包括:智能投入判断、轮循控制、自适应时间控制三大部分。

1、用户可以根据锅炉的运行情况，随机设定电热管的投入组数，也可由锅炉根据日常运行状况自适应的设定投入组数。当选择了不参加自动控制的排队后，当系统运行到该组后，则自动跳过进行到下一组。

2、当投入数量确定后，电热管则根据蒸汽压力情况自动启停；电热管在启停时，为了维护电网的稳定，按照轮循的原则依次启停，保证电热管的运行周期基本相近，均衡运行，延长电热管的使用寿命。

3、电热管的调节控制算法带有自适应功能，用户可以设定电热管启动间隔时间和停止间隔时间，一旦用户输入时间要求后，控制软件将根据实际的蒸汽压力进行负荷调节，当实际压力和目标压力相差越大，则间隔时间越短，则投入电热管数量增加；与目标压力越接近，则自适应软件根据动态的PID参数对电热管进行点接控制，间隔时间延长，保证负荷平稳到达，减少超调，达到最佳的控制效果，完全满足不同压力状态下的控制要求。当相距在一定范围之内时，则系统保持当前状态，电热管既不开启，也不关闭，保证锅炉蒸汽压力稳定在目标值。系统这样的控制能减少因压力过高而导致的电热管的频繁启动和停止。

作为优选，还包括汽包水位控制，汽包水位控制是根据锅炉水位的设定值和检测值的差值来控制给水泵的频率变化。作为优选，水泵采用单冲量给水控制方式，所述锅炉水位采用差压变送器采集。控制系统采用单冲量给水控制方式，汽包水位信号采用差压变送器（包括双室平衡容器、三阀组）采集，与水位目标值比较后输出差值信号，经过智能PID控制算法，调节给水泵频率改变锅炉给水量，实现锅炉汽包水位的稳定。

作为优选，所述主控CPU内部设置有联锁保护装置。电热水锅炉操作更安全。在联锁保护程序中，电热水锅炉的本体安全保护功能如下：

a)锅炉蒸汽压力高时，产生报警信号，如果压力继续升高达到极高点，则进入紧急停炉状态；

b)当锅炉水位低时，产生报警信号，如果水位继续降低达到极低点，则进入紧急停炉状态；

c)当锅炉故障或紧急停车信号发出，则进入紧急停炉状态；