專利名稱：燃油燃氣鍋爐控制調整和遠程監控系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鍋爐燃燒控制技術，尤其是燃油燃氣鍋爐控制調整和遠程監
控系統。
技術背景 在上個世紀九十年代末和本世紀開始，國外研發并開始使用新一代的計算機電子燃燒調節和控制系統來代替現在的機械式的比例調節燃燒系統。如德國的威索燃燒器公司與西門子公司合作先后開發了FM100和FM200等電子燃燒控制和調節系統；英國的Autoflam公司開發的Autoflam燃燒和控制系統就是目前國際上最先進的燃油燃氣燃燒器的控制調節系統。但價格較高。 電子燃燒控制和調節系統不僅能輕易地精確地滿足鍋爐對各種不同負荷運行的要求，最重要的是，借助于計算機的軟件系統或先進的在線煙氣分析系統，根據不同的運行負荷，實時調整鍋爐的燃燒，使鍋爐的燃燒始終處于最佳的燃燒狀態，最佳的燃燒效率之中，真正做到了燃燒的高效率。 此外，電子燃燒控制和調節系統還具有安全保護、故障的記錄、數據輸出、遠程監控、特定要求的設置、與外部設施的連動等功能。 由于我國一直到上個世紀末才開始將天然氣和油作為工業鍋爐的燃料，因此國內在電子燃燒控制和調節系統研究的方面幾乎很少有研究，目前還沒有見到相關的報道。
發明內容 本實用新型的目的就是開發新一代的燃油燃氣鍋爐的燃燒控制調整及遠程監控的軟件以及應用系統，使鍋爐的燃燒始終處于最佳的燃燒狀態，最佳的燃燒效率之中，真正做到了燃燒的高效率。 為了實現上述發明目的，本實用新型的燃油燃氣鍋爐控制調整和遠程監控系統，其特征在于，包括模擬量感測模塊，用于獲取被監測鍋爐的采樣參數信號；開關信號輸入模塊，用于提供被監測鍋爐是否滿足安全條件的開關信號；微處理器，其一信號輸入端連接所述模擬量感測模塊的輸出端，其一控制輸入端連接所述開關信號輸入模塊的輸出端，用于在滿足安全性的所述開關信號下，根據所述采樣參數信號產生一控制信號，所述控制信號包括燃料或燃氣調節電磁閥的開度信號和風量調節電磁閥的開度信號；開關信號輸出模塊，以控制燃燒器的鼓風機和燃燒器的燃料總電磁閥。 比較好的是，所述系統進一步包括模擬量輸入模塊，連接在所述模擬量感測模塊和所述微處理器之間，用于將采樣參數信號轉換為數字信號。 比較好的是，所述系統進一步包括模擬量輸出模塊，連接在所述微處理器的一個
輸出端，用于將微處理器產生的所述控制信號轉換為模擬控制信號。 比較好的是，所述采樣參數信號包括當前氧量、溫度信號或壓力信號。
比較好的是，所述微處理器進一步包括
4[0012] 第一比較器，比較所述采樣參數信號與預設目標值是否有第一偏差； 第一PID模塊，輸入端連接所述第一比較器的輸出端，將所述第一偏差轉換為燃
料控制閥的開度信號； 第一操作器，其輸入端連接所述第一PID模塊的輸出端，根據所述燃料控制閥的開度信號控制所述燃料控制閥的開度； 燃料/風量比模塊，其輸入端連接所述第一 PID模塊的輸出端，根據所述燃料控制閥的開度信號得到風量控制閥的開度信號； 選擇開關，其輸入端連接所述第一PID模塊的輸出端，根據是否需要氧量控制選擇通斷； 燃料/氧量比模塊，其輸入端連接所述選擇開關的輸出端，根據所述燃料控制閥的開度信號得到一個氧量控制信號； 第二比較器，其輸入端與所述燃料/氧量比模塊的輸出端連接，用于將所述氧量
控制信號與所述采樣參數信號中的所述當前氧量比較后得到第二偏差； 第二PID模塊，其輸入端連接所述第二比較器的輸出端，將所述第二偏差轉換為
風量控制閥的開度修正信號； 加法器，其第一、第二輸入端分別連接所述燃料/風量比模塊、所述第二 PID模塊的輸出端，將所述風量控制閥的開度信號和所述風量控制閥的開度修正信號進行疊加，得到一個風量調節開度信號； 第二操作器，根據所述風量調節開度信號控制所述風量控制閥。[0022] 本實用新型的調節系統具有氧量實時監控功能，所以能精確地滿足鍋爐對各種不同負荷運行的要求，實時調整鍋爐的燃燒，使鍋爐的燃燒始終處于最佳的燃燒狀態，最佳的燃燒效率之中，真正做到燃燒的高效率。
下面，參照附圖，對于熟悉本技術領域的人員而言，從對本實用新型方法的詳細描
述中，本實用新型的上述和其他目的、特征和優點將顯而易見。
圖1是本系統的組成功能框圖； 圖2是圖1中微處理器的組成功能框圖。
具體實施方式
請參見附圖1所示，本實用新型的燃油燃氣鍋爐控制調整和遠程監控系統包括微處理器100，模擬量感測模塊10和模擬量輸入模塊20，開關信號輸入模塊30，開關信號輸出模塊40和模擬量輸出模塊50。其中，模擬量感測模塊10的輸出端通過模擬量輸入模塊20與微處理器100的一信號輸入端相連，該感測模塊10用于感測并現場采樣鍋爐內的當前氧量、以及溫度或壓力信號，然后通過模擬量輸入模塊20進行模數轉換后，送入微處理器100，開關信號輸入模塊30的輸出端連接微處理器100的一控制輸入端，用于控制微處理器100在滿足包括壓力或溫度小于上限值，以及水位大于極低水位等鍋爐安全運行條件下動作，此時，微處理器IOO對采樣溫度值或壓力值與預先設定的目標值比較并判斷，如果大于或等于目標值則不動作，如果小于目標值則動作，在此情況下，微處理器IOO通過開關信
5號輸出模塊40送出開關信號，以控制燃燒器的鼓風機和燃燒器的燃料總電磁閥，微處理器100送出的控制信號經模擬量輸出模塊50進行數模轉換后，成為一個燃料或燃氣調節電磁閥的開度，和風量調節電磁閥的開度。 圖2具體給出了微處理器100的進一步詳細結構組成。 第一比較器101將采樣壓力值或溫度信號與預先設定的目標值相比較，如果與該目標值有偏差，即將該偏差送入第一PID模塊(比例積分微分模塊)102，通過比例積分微分運算后得到一個燃料控制閥開度信號。接下來，將該信號送入以下三路[0029] 第一路送入第一操作器107，直接由第一操作器107控制燃料控制閥的開度；[0030] 第二路送入燃料/風量比模塊109，根據燃料控制閥開度信號得到一個風量控制閥的開度信號； 第三路根據是否需要氧量監控，由選擇開關103確定是否進入該支路，如果需要進行氧量控制，根據燃料控制閥開度信號經由燃料/氧量比模塊110，轉變為一個氧量控制信號，進入第二比較器104中，該第二比較器104用于將前述氧量控制信號與模擬量感測模塊10中采樣的當前氧量相比較，如果有偏差即動作，進入第二PID模塊105，處理為一個風量控制閥的開度修正信號，進入加法器106，該加法器106將燃料/風量比模塊109提供的風量控制閥的開度信號和第二 PID模塊105提供的風量控制閥的開度修正信號進行疊加，然后輸出風量調節開度信號，交由第二操作器108進行風量控制閥的調節。[0032] 由于本實用新型的調節系統具有氧量實時監控功能，所以能精確地滿足鍋爐對各種不同負荷運行的要求，實時調整鍋爐的燃燒，使鍋爐的燃燒始終處于最佳的燃燒狀態，最佳的燃燒效率之中，真正做到燃燒的高效率。如果改進技術方案的重點在自控流程，需要詳細介紹各個步驟，包括其中函數關系，運算等內容。技術交底書的詳細程度要達到本領域技術人員根據內容即可實施的程序。 在技術方面，本項目的實施和成功，可使我國的燃油燃氣燃燒的電子控制和調節
技術將與世界先進技術同步，能大大促進整個行業的技術進步和技術發展。 在社會效益方面，由于本項目的實施和成功，將使鍋爐的熱效率得到進一步的提
高，從而不僅達到能源的節約，使鍋爐用戶的成本得以下降，提高了企業的贏利能力，同時，
由于能源的節約，使得對大氣的排放也相應減少，切實做到了節能環保。 以上諸實施例僅供說明本實用新型之用，而非對本實用新型的限制，有關技術領
域的技術人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍的情況下，還可以作出各種變換或變化，
因此所有等同的技術方案也應該屬于本實用新型的范疇應由各權利要求限定。
權利要求燃油燃氣鍋爐控制調整和遠程監控系統，其特征在于，包括模擬量感測模塊，用于獲取被監測鍋爐的采樣參數信號；開關信號輸入模塊，用于提供被監測鍋爐是否滿足安全條件的開關信號；微處理器，其一信號輸入端連接所述模擬量感測模塊的輸出端，其一控制輸入端連接所述開關信號輸入模塊的輸出端，用于在滿足安全性的所述開關信號下，根據所述采樣參數信號產生一控制信號，所述控制信號包括燃料或燃氣調節電磁閥的開度信號和風量調節電磁閥的開度信號；開關信號輸出模塊，以控制燃燒器的鼓風機和燃燒器的燃料總電磁閥。
2. 根據權利要求1所述的燃油燃氣鍋爐控制調整和遠程監控系統，其特征在于，所述 系統進一步包括模擬量輸入模塊，連接在所述模擬量感測模塊和所述微處理器之間，用于將采樣參數 信號轉換為數字信號。
3. 根據權利要求2所述的燃油燃氣鍋爐控制調整和遠程監控系統，其特征在于，所述 系統進一步包括模擬量輸出模塊，連接在所述微處理器的一個輸出端，用于將微處理器產生的所述控 制信號轉換為模擬控制信號。
4. 根據權利要求1或2或3所述的燃油燃氣鍋爐控制調整和遠程監控系統，其特征在于，所述采樣參數信號包括當前氧量、溫度信號或壓力信號。
5. 根據權利要求4所述的燃油燃氣鍋爐控制調整和遠程監控系統，其特征在于，所述 微處理器進一步包括第一比較器，比較所述采樣參數信號與預設目標值是否有第一偏差； 第一 PID模塊，輸入端連接所述第一 比較器的輸出端，將所述第一偏差轉換為燃料控 制閥的開度信號；第一操作器，其輸入端連接所述第一PID模塊的輸出端，根據所述燃料控制閥的開度 信號控制所述燃料控制閥的開度；燃料/風量比模塊，其輸入端連接所述第一 PID模塊的輸出端，根據所述燃料控制閥的 開度信號得到風量控制閥的開度信號；選擇開關，其輸入端連接所述第一 PID模塊的輸出端，根據是否需要氧量控制選擇通斷；燃料/氧量比模塊，其輸入端連接所述選擇開關的輸出端，根據所述燃料控制閥的開 度信號得到一個氧量控制信號；第二比較器，其輸入端與所述燃料/氧量比模塊的輸出端連接，用于將所述氧量控制 信號與所述采樣參數信號中的所述當前氧量比較后得到第二偏差；第二 PID模塊，其輸入端連接所述第二比較器的輸出端，將所述第二偏差轉換為風量 控制閥的開度修正信號；加法器，其第一、第二輸入端分別連接所述燃料/風量比模塊、所述第二 PID模塊的輸 出端，將所述風量控制閥的開度信號和所述風量控制閥的開度修正信號進行疊加，得到一 個風量調節開度信號；第二操作器，根據所述風量調節開度信號控制所述風量控制閥'
專利摘要本實用新型的燃油燃氣鍋爐控制調整和遠程監控系統，包括模擬量感測模塊獲取被監測鍋爐的采樣參數信號；開關信號輸入模塊提供被監測鍋爐是否滿足安全條件的開關信號；微處理器，其一信號輸入端連接模擬量感測模塊的輸出端，其一控制輸入端連接開關信號輸入模塊的輸出端，用于在滿足安全性的開關信號下，根據采樣參數信號產生一控制信號，控制信號包括燃料或燃氣調節電磁閥的開度信號和風量調節電磁閥的開度信號；開關信號輸出模塊，以控制燃燒器的鼓風機和燃燒器的燃料總電磁閥。本系統具有氧量實時監控功能，所以能精確地滿足鍋爐對各種不同負荷運行的要求，實時調整鍋爐的燃燒，使鍋爐的燃燒始終處于最佳的燃燒狀態，最佳的燃燒效率之中，真正做到燃燒的高效率。
文檔編號F23N1/02GK201507945SQ20092021026
公開日2010年6月16日 申請日期2009年9月28日 優先權日2009年9月28日
發明者李向陽, 馬嘉驊 申請人:上海工業鍋爐研究所