[发明专利]燃气锅炉控制系统

说明书

本发明公开了一种燃气锅炉控制系统，包括炉本体、第一PID控制器、烟气含氧量检测模块、燃气流量检测模块、信号转换模块、变频器和风机，锅炉本体设有阀门，信号转换模块与燃气流量检测模块电连接，烟气含氧量检测模块与锅炉本体对应，第一PID控制器与烟气含氧量检测模块电连接，第一PID控制器与变频器电连接，变频器与信号转换模块电连接，风机与变频器连接。烟气含氧量检测模块，实时检测锅炉本体排放烟气的含氧量，第一PID控制器通过烟气含氧量的相应信号控制变频器变频，改变风机的转速；燃气流量检测模块获取锅炉燃气流量信号，信号转换模块将流量信号转为变频器的输入控制信号，实现变频器的变频，改变风机的转速，使得锅炉风量得到调节。

技术领域

本发明属于一种燃气锅炉的重要组成部分，尤其是涉及一种燃气锅炉 控制系统。

背景技术

长期以来，工业锅炉广泛应用于生产制造工业，而煤炭一直是工业锅 炉的燃烧燃料。在运输、储存以及燃烧的过程中，煤炭粉尘导致严重的环 境污染。同时，燃煤锅炉具有热量散失较多，产生大量二氧化碳、二氧化 硫等有害气体，过量空气系数较高，难以实现自动控制和调节等，有效节 能。

为了加大空气污染防治力度，优化能源结构，有效提高清洁能源利用 比率，国家大力推广“煤改气”，使得工业燃气锅炉在供暖、工业生产中的 得以广泛应用，燃气工业锅炉用户也有了爆发式的增长，燃烧器的需求也 随之呈几何级数放大。然而燃气锅炉蒸汽负荷保持稳定的情况非常少见， 几乎每个工业燃气锅炉都会遇上燃烧器的动态调整问题，导致燃气锅炉都 在高空气过量系数下燃烧，能源浪费问题严重，高负荷NO_X排放量大等， 造成了一定的氮氧化物污染。加上供求不平衡导致的超高燃气价格，使得 燃气锅炉用户对燃烧侧节能有强烈需求。而锅燃气炉制造厂也希望在不增 加调试人员数量的前提下，通过给锅炉产品增加燃烧优化控制系统，提高 燃烧器现场调试成功率，并能长期维持锅炉最佳性能，从而提高产品竞争 力。

锅炉本身作为用途广泛的热能转换设备，在许多行业都会用到，例如 纺织，造纸，建材，化工，食品等民用工业领域，其中使用量最大的是纺 织，造纸，建材这三个工业领域。在纺织行业里，主要用到热能的工艺过 程就是印染。印染行业是纺织工业的重要组成部分，既是提升产品质量、 提高产品附加值的关键行业，又是耗水、耗能、排污较大的行业。据不完 全统计，就纺织行业而言，年能耗总量为6867万吨标准煤，年耗水量达95.48 亿吨，新鲜水取用量居全国各行业第二位，废水排放量居全国第六位，其 中印染废水则占全国纺织废水排放量的80％。同时，由于资源、环境压力 加大，以及国家和地方大力宣传节能减排工作，企业的节能降耗和减排压 力越来越大。而在印染企业中，锅炉是重要的能耗和污染物排放设备，而 且印染工艺的蒸汽使用负荷相对于造纸和建材，会更加不稳定；这样燃气 锅炉在负荷频繁的波动过程中，要保持始终最佳的燃烧效率是极其困难的。 因此，燃气锅炉的燃烧优化对印染企业具有更重要的意义。

而现有的进入锅炉空气量的控制方式有风门挡板开度控制和通过变频 调节空气量的控制两种。这两种控制方式中，由于风门挡板开度和负荷关 系的非线型性，风门挡板开度和实际进入炉膛空气量难以实现精确控制。 现有的锅炉进风量是根据燃气流量信号，通过阀门开度连杆直接调控风门 挡板开度控制实际进入锅炉的风量，由于连杆和风门的开度控制都是机械 操作，这样的控制方式误差大，调节精度不高。此外，即便增加了变频器提高了调节风量的精度，但由于工况的改变，外围空气或热风温度的不同， 锅炉燃烧状况不能达到最佳状态，无法实现经济燃烧。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够解决上述问题中的至少一个的燃气锅 炉控制系统。