[发明专利]锅炉自动控制系统

说明书

本发明涉及燃烧的调节或控制，特别是在调节锅炉给水，以及调节送风、引风的同时，调节燃料供给的一种系统。

目前我国燃煤工业锅炉，除锅炉给水采用了一些自控措施外，其余各辅机的控制全为手动或遥控操作，4吨/时及以下的工业锅炉甚至连一些必须的热工检测仪表都没有，全靠司炉工凭感觉进行操作，因此大多数工业锅炉的燃料未能完全燃烧，热效率很低，浪费了大量的能源，且严重污染环境和极易造成各种事故。国外一般都是通过各个单独的系统对锅炉的自动给水系统和燃烧系统进行局部的控制，如苏联专利SU840557就公开了一种自动调节的燃料供给系统。这种分散的装置不能成为一台锅炉完整的全自控系统，对维修保养及使用都带来许多不方便，同时造价也比较昂贵。中国专利CN88215476公开了一种锅炉水位、蒸汽压力自动控制装置，但它的结构和元器件都比较陈旧落后，且缺乏必要的安全措施，很难和产品配套使用。

本发明的目的是提供一种结构紧凑，操作方便，安全可靠，适用于工业锅炉自动控制系统，可与2-10吨/时的蒸汽锅炉或热水锅炉配套使用。

本发明是一个完整的工业锅炉自动控制系统，它包括给水自动调节、燃烧自动调节，即自动控制锅炉的送风量、引风量及给煤量，使其自动配比，获得较佳的燃烧工况;同时自动显示水位和汽压，在水位过高、水位过低及蒸汽超压等情况下都能发出声、光报警。

给水自动控制是用水位为主信号，通过多点电极棒或浮球电感作一次元件，将水位变化的物理量转变为电信号，并经PI调节电路和放大比较电路，以开关量为输出，推动继电器来控制给水电动调节阀，使锅炉水位能按给定值保持在一定范围内。

燃烧自动控制是以蒸汽压力为主信号，控制送风量和给煤量，主信号转变为电信号后，经PI调节电路和放大比较电路来控制鼓风门、引风门的开度及炉排电机的速度，达到所选择最佳的风煤配比和所需的炉膛负压，使锅炉负荷波动在30%范围内时，蒸汽压力仍然稳定在某一给定数值。

本发明综合归纳了继电器电路及晶体管放大电路的优点，采用先进的大规模集成电路四运放LM324A，三端稳压器7812、7912，时基电路ME556，双色发光二极管等电子元器件，组成一个完整的工业锅炉自动控制闭环的调节系统。

本发明还对锅炉水位，蒸汽压力等参数通过双色灯光和仪表显示、蜂鸣报警，在危险低水位时，输出继电器触点开关信号，切断鼓风机、炉排、引风机电机的控制电流。

附图1为本发明的系统原理框图，附图2为本发明锅炉自控系统 的操作面板布置图。图中1为稳压电源，2为PI调节电路，3为比较放大电路，4为电压变换电路，5为风门开度指示表（电流表），6为电压表，7为鼓风门执行器，8为直流电机（或滑差电机、或变频电机）控制器，9为炉排电机，10为引风门执行器，11为给水阀执行器，12为阀位开度指示表（电流表），13为电子电平转换器，14为振荡器，15为双色显示指示灯，16为蜂鸣报警器，17为继电器开关电路，18为煤质校正电路，19为进水自动、手动选择开关，20为炉排速度控制开关，21为电源开关，22为炉排速度自动、手动选择开关，23为风门自动、手动选择开关，24～29为指示灯。

结合附图，对本发明作详细说明。

整个锅炉自控仪组装在一个小型标准机箱内，为一闭环的调节系统，背面为各路连线的接线柱，正面为操作面板。当锅炉水位变化时，通过电极式（或浮球式）传感器发送出电信号或电感信号，或锅炉蒸汽流量转换的电信号，输入到PI调节电路（比例、积分调节）2，这一电路是以大规模集成电路四运放LM324A作为主要功能器件的，之后，一路进入以晶体管作为主要功能元件的比较放大电路3，把信号放大后推动继电器工作，把开、闭阀门的信号输出给给水阀执行器11，此时，由电流表12作为阀位指示表显示阀位开度;另一路经电子电平转换器13，振荡器14，进入用双色发光二极管制成的双色水位指示灯15和蜂鸣报警器16，以光、 声两种信号进行水位的显示和报警，面板上的水位指示灯有超高、高、正常、低、极低五个指示，极低水位以下还有危险水位联锁停炉机构。