[发明专利]锅炉的空气－气体调节系统

说明书

本系统用于燃气锅炉中的燃烧空气和气体的调整，以便在热负荷变化时控制燃烧和使效率最佳，由于该系统与以前采用的系统相比结构比较简单，所以本发明的该系统可用于多种锅炉。

图1是本发明系统的完整控制结构的示意图；

图2是图1系统的控制平面示意图；

图3是图1系统的功能图；

图4是本发明系统的简化控制结构的示意图；

图5是图4系统的控制平面示意图；

图6是图4系统的功能图；

1.说明

a)完整的控制

该控制的主要构件(见图1)如下：

·探测水温的传感器S1。

·设定所需温度的电位计P1(PTS卫生温度，PTR周围加热)。

·鼓风机(FAN)36，其速度由基于mP的控制板控制。

·微分(differential)模拟压力开关〔P.A.D.〕(39)，用于控制燃烧室真空。

·由基于mP的控制板控制的气体调节器(MOD)(41)。

·放置在燃烧器上的安全自动调温器。

在启动锅炉时，对鼓风机系统、空气传感器和排气装置进行控制和适应性循环。所完成的操作如下：

·检查P.A.D.发出的信号值，这样的信号不应该超过一固定值。该操作确保在传感器/电子系统中没有逆风或可能的失灵。

·上述的检查满足要求时，启动鼓风机。P.A.D.信号应大于上述值加上一预定常数，以确保燃烧室中有正确的真空和鼓风机速度适应排气系统。

·如果这种检查给出一个满意的结果，就启动燃烧器。

·在运行期间，不断地监控燃烧室中的欠压。如果真空值下降到一预定极限之下，关闭燃烧器。

根据图2的平面图，用一电位计P1选择所需的温度，并在线路PID A中将该温度与传感器S1探测到的温度进行比较。根据这两值之差的函数，计算鼓风机速度，以便达到所需的能力。鼓风机速度由一调节系统PID B控制，以通过用模拟压力开关P.A.D.检测到的燃烧室中的真空作为反馈信号来确保所需速度的稳定性。

随着真空的改变，该控制产生被送到调节器中的当前值，以获得一不变的最佳的空气一气体比率。这样确保燃烧与散发值在所需的极限内，同时在任何热负荷保持最佳效率。

在燃烧室上加上一自动调温器能确保锅炉总是在所要求的散发极限内和完全安全的范围内运行。事实上，由于空气或气体控制系统故障而使温度反常地上升时，燃烧器会根据温度的变化使火焰停止。

将该自动调温器与已经存在的极限自动调温器电串联。该自动调温器的参与(加入)使锅炉处在不挥发熄火的状态。

图2还示出了单元A.C.F.，它检查火焰并通过作用于气体阀操作装置来确保安全功能。

图3示出了这种系统的功能图。

在该图中，T(PTS)表示所需的并由电位计P1确定的卫生(或周围加热)温度的值。T(SS)表示传感器S1探测得的水温值。这些值在和程序块A1中进行比较，将结果，即误差e(T)施加到用程序块Kpe(T)、Ki Int[e(T)]、Kd d[e(T)]/dtA2表示的控制系统PID，以便获得表示热负荷燃烧室中所需真空值的数据V(H)。

将该值在和程序块A4中与P.A.D.对应于实际由鼓风机产生的真空值所发出的反馈值Vc(H)进行比较。将结果，即误差e(H)施加到用程序块Kp e(H)、KiInt[e(T)]、Kd d[e(T)]dt表示的控制系统PID和程序块V(F)＝F[e(H)]，以便获得VF，它表示鼓风机需要的所需鼓风机速度，以在燃烧室中产生所需的真空。

根据一Vc(mod)与I(mod)相关联的预定曲线，P.A.D.发出的反馈值VC(H)也用作产生I(mod)即调节器的当前(电流)值的程序块T的输入，以保持空气(鼓风机以速度VF产生的)与气体(调节器用一当前I(mod)产生的)的比率，并准许一最佳燃烧，同时通过改变负荷条件保持一稳定的热效率。施加于气体阀调节器的当前(电流)值I(mod)在燃烧室中产生实际压力P(气体)。

万一由于不良燃烧和超出标准的散发而使燃烧器过热，燃烧器自动调温器(THERM BURN)开启，并关闭燃烧器，这样使锅炉处在安全的熄火状态。

b)简化的控制

图4中表示的该控制的主要构件是：

·探测水温的传感器S1(40)。

·设定所需温度的电位计P1(PTS卫生温度，PTR周围加热)。

·鼓风机(FAN)(36)，其速度由基于mP的控制板控制。