[发明专利]一种基于热电阻和热电偶的时段蓄热锅炉控制方法

说明书

技术领域

 本发明涉及锅炉控制方法，特别是涉及一种基于热电阻和热电偶的时段蓄热锅炉控制方法。

背景技术

随着环境污染的日益严重，使用清洁能源的取暖锅炉已经越来越普及，目前我国北方大多数城市使用电加热锅炉供暖逐年增多。采用电加热锅炉供暖后用电量急剧上长的问题也越来越突出。而且我国电力资源紧缺，目前白天和夜晚用电严重不平衡，用电高峰时电力供应不足，用电低谷时电力供应过剩，对我国电力调度带来极大的困难。为了缓解用电不平衡的问题，国家推出新一代智能电能表，并出台多费率的电价策略，使用经济杠杆使企业用电更加合理，全天划分为峰、平、谷时段，每一时段执行不同费率电价，而且在节假日执行节假日电价。

我国北方地区供暖期一般是10月至次年3月，由于时间跨度大，每一个月份的温度差距都较大，晴天和阴天的温差也很大，而且每一天中午和午夜的温度差距也非常大，如果全天按同样温度供暖，会造成中午温度过高，午夜温度又不达标，晴天供暖效果好，阴天供暖差的问题。而且北方一些城市节假日要求延长供暖时间，并提高供暖温度，以提高居民住户的幸福指数。

现在国内的电加热锅炉并不能很好的满足当前的供暖新需求，不具备按用电时段和电价费率供暖对锅炉加热的功能。而且锅炉运行时只能记录锅炉加热曲线，并不能反应锅炉的能耗情况和运行成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于热电阻和热电偶的时段蓄热锅炉控制方法，该方法针对不同环境差异化设计，采用按时段和费率电价控制的方法，在谷时段提高用电量，升高锅炉加热温度，并将多余热量存储在蓄热体中，不但降低了锅炉的运行成本，而且有效的调节电网用电负荷。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于热电阻和热电偶的时段蓄热锅炉控制方法，所述方法包括对温度按时段进行控制，依据电价从高到低将全天分为峰、平、谷三个时段；利用电加热的方式给锅炉内部的蓄热体加热，将电能量转换成热量存储到蓄热体中；传感器检测到蓄热体达到设定的温度时，控制器停止加热；需要供暖时，打开热交换风机，把蓄热体中的热能传递到供暖系统中；峰、平、谷各时段的加热温度及加热时间通过Modbus协议设置；锅炉在运行过程中，加热程序按以下方法控制：

a.谷时段，当锅炉内温度低于设定的炉内温度T1时，锅炉开始加热,锅炉内温度加热到设定的停止加热温度T2，锅炉停止加热；

b.当出水温度低于设定的最低出水温度T3或者回水温度低于设定的最低回水温度T4时，打开热交换风机，给供暖循环水加热，提高出水和回水温度；当出水温度超过设定的最高出水温度T5时或者回水高于设定的回水最高温度T6时，关闭热交换风机；

c.通过热电阻测量锅炉的炉体温度，并实时与设定的锅炉炉体超温限值Tmax1比较，如炉体温度大于Tmax1，则锅炉停止加热，并输出锅炉炉体超温报警信号，同时存储记录；

d.通过热电偶测量锅炉的炉内温度，并实时与设定的锅炉炉内超温限值Tmax2比较，如炉内温度大于Tmax2，则锅炉停止加，并输出锅炉炉内超温报警信号，同时存储记录；

e.如果锅炉采用按时段加热方式，在不加热时段，关闭热交换风机；在供暖时段，根据方法b进行开关交换风机操作；

f.如果是节假日，则按照节假日时段表执行锅炉控制操作，并按照方法上述方法控制锅炉加热和控制供暖。

所述的一种基于热电阻和热电偶的时段蓄热锅炉控制方法，所述方法控制组件的结构组成包括有CPU主控芯片，电源管理模块，液晶显示模块，按键输入模块，热电阻温度采集模块，热电偶温度采集模块，温度控制模块，声光报警模块，实时时钟，存储模块，通信模块。

所述的一种基于热电阻和热电偶的时段蓄热锅炉控制方法，所述CPU主控芯片，采用32位ARM处理器；液晶显示模块，由液晶显示屏组成；按键输入模块，通过按键设定锅炉运行曲线及其它功能的设定；热电阻温度采集模块，由热电阻、基准电压源、运算放大器组成；热电偶温度采集模块，由热电偶、模拟切换开关和信号调整器组成；温度控制模块，由继电器、驱动电路、及保护电路构成；声光报警模块，由发光二极管和蜂鸣器电路组成；实时时钟，由专用实时时钟芯片及备用电池组成；存储模块，由E2PROM、Flash存储器组成；通信模块，有Modbus、红外、RS485、RS232通信方式，负责与计算机交互，控制和监测锅炉的运行状况。