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一种组合式大功率冷凝锅炉及其控制方法
来源：广搜网
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发布日期： 12:18:24
&&&&发明人：崔树庆 范海源 保罗·酷尔泼斯王耀（摘要：本发明公开了一种组合式大功率冷凝锅炉及其控制方法，该锅炉包括至少1 台冷凝锅炉换热器，每台冷凝锅炉换热器设置于一套锅炉框架内，相邻锅炉框架通过紧固装置连接；每台冷凝锅炉换热器安装有智能控制系统，智能控制系统包括每台换热器设置一个换热器控制模块盒，内置两个燃烧机控制模块。该冷凝锅炉及及其控制方法能够实现在控制成本的前提下扩大锅炉功率；既满足了客户多样化的需求，又减少了换热器的种类，使批量化生产成为可能。）
锅炉换热器设置于一套锅炉框架内，相邻锅炉框架通过紧固装置连接；每台冷凝锅炉换热器配设有2 套燃烧机，每套燃烧机各自配有高温报警温感、供水温感、回水温感和高温保险丝，2 套燃烧机共用烟道、进水管、出水管、冷凝水排出口；共用换热器供水温感、流量开关、烟感这三个控制元气件和放水阀、安全阀、排气阀三个阀门；每台冷凝锅炉换热器安装有智能控制系统，智能控制系统包括每台换热器设置一个换热器控制模块盒，内置两个燃烧机控制模块，其一为主控制模块，另一为副控制模块，每个控制模块控制一个燃烧机，其中主控制模块连接独自运行所需的控制元器件和所有共用控制元器件，副控制模块只连接独自运行所需的控制元器件，主控制模块通过信号线控制副控制模块，主控制模块确定两个燃烧机的启停顺序。2. 根据权利要求1 所述的组合式大功率冷凝锅炉，其特征在于：所述组合式大功率冷凝锅炉包括两台冷凝锅炉换热器；所述智能控制系统还包括有通讯模块和总显示器，冷凝锅炉安装有总显示器，总显示器连接安装有通讯模块盒，内置两个通讯模块，分别通过接线盒与两台换热器的两个换热器控制模块盒相连，每个换热器控制模块盒内有两个燃烧机控制模块，分别设置为主控制模块和副控制模块；在换热器的主换热器控制模块中选择一个主燃烧机控制模块设置为总燃烧机控制模块，将总燃烧机控制模块与总显示器相连，总显示器和总燃烧机控制模块一起共同安装有联动软件。3. 根据权利要求1 所述的组合式大功率冷凝锅炉，其特征在于：所述组合式大功率冷凝锅炉包括四台冷凝锅炉换热器；所述智能控制系统还包括有通讯模块和总显示器，冷凝锅炉安装有总显示器，总显示器连接安装有通讯模块盒，内置四个通讯模块，分别通过接线盒与四台换热器的四个换热器控制模块盒相连，每个换热器控制模块盒内有两个燃烧机控制模块，分别设置为主控制模块和副控制模块；在换热器的主换热器控制模块中选择一个主燃烧机控制模块设置为总燃烧机控制模块，将总燃烧机控制模块与总显示器相连，总显示器和总燃烧机控制模块一起共同安装有联动软件。4. 根据权利要求2 所述的组合式大功率冷凝锅炉，其特征在于：所述组合式大功率冷凝锅炉包括N 台冷凝锅炉换热器，N 为大于1 的自然数；所述智能控制系统还包括有通讯模块和总显示器，冷凝锅炉安装有总显示器，总显示器连接安装有通讯模块盒，内置N 个通讯模块，分别通过接线盒与N 台换热器的N 个换热器控制模块盒相连。5. 根据权利要求2 至4 中任一所述的组合式大功率冷凝锅炉，其特征在于：所述通讯模块盒、接线盒和燃烧器控制模块盒之间用可拆卸的线束连接，线束的两端设有互相配合的接插件。6. 一种权利要求1 至4 中任一权利要求所述的组合式大功率冷凝锅炉的控制方法，其特征在于：当冷凝锅炉接到采暖需求信号时，需要进行三级PID 逻辑控制计算；总显示器和总燃烧机控制模块根据系统温感温度值和锅炉设定值来进行第一级PID 逻辑控制计算和补偿计算，并将计算出的目标值发给总显示器确定的第一台启动的换热器；第一台启动的换热器的换热器控制模块根据目标值和换热器供水温感的温度值，进行第二级PID 逻辑控制计算和补偿计算，再将计算出的目标值发给两个燃烧机控制模块中按顺序首先启动的燃烧机控制模块；首先启动的燃烧机控制模块根据目标值和自身相连的供水温感温度值进行第三级PID 逻辑控制计算，确定风机的转速和燃烧器的出力；当第一个启动的换热器出力达到参数设定值时，锅炉的系统温感温度值仍未达到锅炉设定值时，则延时启动第二个换热器；这时总燃烧机控制模块和总显示器根据系统温感温度值和锅炉设定值进行第一级PID 逻辑控制计算和补偿计算，计算出的目标值通过总显示器与相连的通讯模块，发给已启动的换热器的主燃烧机控制模块；主燃烧机控制模块根据换热器供水温感温度值和目标值进行第二级PID 逻辑控制计算和补偿计算，并将计算出的目标值分给两个燃烧机控制模块；两个燃烧机控制模块根据这个目标值和自身供水温感温度值进行第三级PID 逻辑计算，确定两个燃烧机的出力；如果已启动的换热器的两个燃烧机的出力都达到了参数设定值时，锅炉的系统温感温度值仍不能达到锅炉设定值时，总燃烧器控制模块和总显示器根据通讯模块的地址，启动第二台换热器，控制和计算的原理同上；如果第二台换热器的两个燃烧机的出力也都达到了参数设定值时，锅炉的系统温感温度值仍不能达到锅炉设定值时，则再启动第三台换热器，直至所有换热器的燃烧机都启动。7. 根据权利要求6 所述的组合式大功率冷凝锅炉的控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：当锅炉系统温感温度值高于目标设定值，最后启动的燃烧机执行完延时设置后关闭；剩余的燃烧机重复进行三级PID 逻辑计算，来确认目前所需的出力；同理其他的燃烧机依次关闭，直到剩下最后一个燃烧机时，如果系统温感温度值不高于锅炉设定值，则燃烧机出力可以低于参数设定值，维持小火稳定运行；当系统温感温度值高于锅炉目标设定值时，锅炉关闭。8. 根据权利要求6 所述的组合式大功率冷凝锅炉的控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：当冷凝锅炉的总燃烧机控制模块与室外温感相连，执行室外温度补偿模式时，总燃烧机控制模块和总显示器根据系统温感温度值和室外温感温度值来进行第一级PID 逻辑控制运算，其他的控制方法与采暖模式相同；总显示器通过通讯模块可以调整换热器的启停顺序，换热器上的主燃烧机控制模块可以调整主、副燃烧机的启停顺序。9. 根据权利要求6 所述的组合式大功率冷凝锅炉的控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：防冻保护功能步骤，在没有接到采暖需求信号的情况下，当系统温感温度低于水泵启动设定值时，总燃烧机控制模块启动采暖需求水泵，通过管路中水的流动来进行防冻；当系统温感温度低于低温小火燃烧设定值时，总燃烧机控制模块将自身作为单台锅炉启动，用最小火进行燃烧出力，持续燃烧直到所有供水温感、回水温感温度高于防冻安全设定值时，锅炉才停止。一种组合式大功率冷凝锅炉及其控制方法技术领域[0001] 本发明涉及一种组合式锅炉，具体涉及一种组合式大功率冷凝锅炉及其控制方法。背景技术[0002] 冷凝锅炉具有高效节能环保的特点，是锅炉行业的发展方向，目前小型冷凝锅炉或燃气冷凝热水器的技术已经逐渐成熟，但是由于换热器的设计、加工、批量化生产存在困难，使得冷凝技术向大型商业锅炉转化过程进展缓慢。目前国际上最大的单个换热器冷凝锅炉为570KW。[0003] 由于冷凝锅炉在燃烧过程中会产生大量的弱酸性冷凝水，因此其换热器必须使用不锈钢或铸铝来加工。对于铸铝材料，用铸铝模具加工小型换热器的技术已基本成熟，但是由于大型铸铝件存在模具成本高、加工工艺复杂、产品报废率高等困难，使得目前无法用铸铝模具直接加工大功率换热器；而对于不锈钢而言，小型的不锈钢换热器可以采用机器自动焊接，而大型不锈钢换热器目前还只能是人工焊接，其生产效率低、加工成本高、且质量难以保证。[0004] 为了得到大功率的冷凝锅炉，另一种方式是在传统锅炉基础上，在烟道中增加冷凝换热器，其取得了一定的冷凝效果，但问题是：(1) 烟道中增加冷凝换热器占用空间很大；(2) 不是一个有机整体，燃烧系统要相应的调整；(3) 冷凝的潜力没有完全挖掘出来。[0005] 另一方面，100% 空气燃气预混技术是提高锅炉效率，降低污染的一个重要手段，是冷凝锅炉关键技术之一。但是此技术的应用限制了单个燃烧系统和换热器的大小，要增加锅炉的容量，必须使用组合式锅炉技术。而目前现有的由外置式多台锅炉控制器来实现的多台锅炉联动，都存在锅炉占地面积大、锅炉的零部件不能共用、增加加工和使用成本的缺点，而且外部连接线路复杂，安装困难。[0006] 传统锅炉只有一套供热换热系统，这样必须设计制造多种规格的锅炉来满足客户不同的需求，增加了设计制造的成本，不利于实现批量化生产。发明内容[0007] 本发明目的是提供一种组合式大功率冷凝锅炉及其控制方法，其能实现多个燃烧机联动，减少了换热器的种类，使批量化生产成为可能，冷凝锅炉的功率得到提高；降低成本，简化设计；热效率更高。[0008] 为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种组合式大功率冷凝锅炉：包括至少1 台冷凝锅炉换热器，每台冷凝锅炉换热器设置于一套锅炉框架内，相邻锅炉框架通过紧固装置连接；[0009] 每台冷凝锅炉换热器配设有2 套燃烧机，每套燃烧机各自配有高温报警温感、供水温感、回水温感和高温保险丝，2 套燃烧机共用烟道、进水管、出水管、冷凝水排出口，共用换热器供水温感、流量开关、烟感这三个控制元气件和放水阀、安全阀、排气阀三个阀门；[0010] 每台冷凝锅炉换热器安装有智能控制系统，智能控制系统包括每台换热器设置一个换热器控制模块盒，内置两个燃烧机控制模块，其一为主控制模块，另一为副控制模块，每个控制模块控制一个燃烧器，其中主控制模块连接独自运行所需的控制元器件和所有共用控制元器件，副控制模块只连接独自运行所需的控制元器件，主控制模块通过信号线控制副控制模块，主控制模块确定两个燃烧机的启停顺序。[0011] 作为本发明所述的组合式大功率冷凝锅炉的一种优选方案：所述组合式大功率冷凝锅炉包括两台冷凝锅炉换热器；[0012] 所述智能控制系统还包括有通讯模块和总显示器，冷凝锅炉安装有总显示器，总显示器连接安装有通讯模块盒，内置两个通讯模块，分别通过接线盒与两台换热器的两个换热器控制模块盒相连，每个换热器控制模块盒内有两个燃烧机控制模块，分别设置为主控制模块和副控制模块；在换热器的主换热器控制模块中选择一个主燃烧机控制模块设置为总燃烧机控制模块，将总燃烧机控制模块与总显示器相连，总显示器和总燃烧机控制模块一起共同安装有联动软件。[0013] 作为本发明所述的组合式大功率冷凝锅炉的一种优选方案：所述组合式大功率冷凝锅炉包括四台冷凝锅炉换热器；[0014] 所述智能控制系统还包括有通讯模块和总显示器，冷凝锅炉安装有总显示器，总显示器连接安装有通讯模块盒，内置四个通讯模块，分别通过接线盒与四台换热器的四个换热器控制模块盒相连，每个换热器控制模块盒内有两个燃烧机控制模块，分别设置为主控制模块和副控制模块；在换热器的主换热器控制模块中选择一个主燃烧机控制模块设置为总燃烧机控制模块，将总燃烧机控制模块与总显示器相连，总显示器和总燃烧机控制模块一起共同安装有联动软件。[0015] 作为本发明所述的组合式大功率冷凝锅炉的一种优选方案：所述组合式大功率冷凝锅炉包括N 台冷凝锅炉换热器，N 为大于1 的自然数；[0016] 所述智能控制系统还包括有通讯模块和总显示器，冷凝锅炉安装有总显示器，总显示器连接安装有通讯模块盒，内置N 个通讯模块，分别通过接线盒与N 台换热器的N 个燃烧机控制模块盒相连。[0017] 作为本发明所述的组合式大功率冷凝锅炉的一种优选方案：所述通讯模块盒、接线盒和燃烧器控制模块盒之间用可拆卸的线束连接，线束的两端设有互相配合的接插件。这样在装配中起到防呆设计。[0018] 一种本发明所述的组合式大功率冷凝锅炉的控制方法，包括以下步骤：[0019] 当冷凝锅炉接到采暖需求信号时，需要进行三级PID 逻辑控制计算；总显示器和总燃烧机控制模块根据系统温感温度值和锅炉设定值来进行第一级PID 逻辑控制计算和补偿计算，并将计算出的目标值发给总显示器确定的第一台启动的换热器；第一台启动的换热器的换热器控制模块根据目标值和换热器供水温感的温度值，进行第二级PID 逻辑控制计算和补偿计算，再将计算出的目标值发给两个燃烧机控制模块中按顺序首先启动的燃烧机控制模块；首先启动的燃烧机控制模块根据目标值和自身相连的供水温感温度值进行第三级PID 逻辑控制计算，确定风机的转速和燃烧器的出力；[0020] 当第一个启动的换热器出力达到参数设定值时，锅炉的系统温感温度值仍未达到锅炉设定值时，则延时启动第二个换热器；这时总燃烧机控制模块和总显示器根据系统温感温度值和锅炉设定值进行第一级PID 逻辑控制计算和补偿计算，计算出的目标值通过总显示器与相连的通讯模块，发给已启动的换热器的主燃烧机控制模块；主燃烧机控制模块根据换热器供水温感温度值和目标值进行第二级PID 逻辑控制计算和补偿计算，并将计算出的目标值分给两个燃烧机控制模块；两个燃烧机控制模块根据这个目标值和自身供水温感温度值进行第三级PID 逻辑计算，确定两个燃烧机的出力；[0021] 如果已启动的换热器的两个燃烧机的出力都达到了参数设定值时，锅炉的系统温感温度值仍不能达到锅炉设定值时，总燃烧器控制模块和总显示器根据通讯模块的地址，启动第二台换热器，控制和计算的原理同上；[0022] 如果第二台换热器的两个燃烧机的出力也都达到了参数设定值时，锅炉的系统温感温度值仍不能达到锅炉设定值时，则再启动第三台换热器，直至所有换热器的燃烧机都启动。[0023] 作为所述的组合式大功率冷凝锅炉的控制方法的一种优选方案，还包括以下步骤：当锅炉系统温感温度值高于目标设定值，最后启动的燃烧机执行完延时设置后关闭；剩余的燃烧机重复进行三级PID 逻辑计算，来确认目前所需的出力；同理其他的燃烧机依次关闭，直到剩下最后一个燃烧机时，如果系统温感温度值不高于锅炉设定值，则燃烧机出力可以低于参数设定值，维持小火稳定运行；当系统温感温度值高于锅炉目标设定值时，锅炉关闭。[0024] 作为所述的组合式大功率冷凝锅炉的控制方法的一种优选方案，还包括以下步骤：当冷凝锅炉的总燃烧机控制模块与室外温感相连，执行室外温度补偿模式时，总燃烧机控制模块和总显示器根据系统温感温度值和室外温感温度值来进行第一级PID 逻辑控制运算，其他的控制方法与采暖模式相同；总显示器通过通讯模块可以调整换热器的启停顺序，换热器上的主燃烧机控制模块可以调整主、副燃烧机的启停顺序。[0025] 作为所述的组合式大功率冷凝锅炉的控制方法的一种优选方案，还包括以下步骤：防冻保护功能步骤，在没有接到采暖需求信号的情况下，当系统温感温度低于水泵启动设定值时，总燃烧机控制模块启动采暖需求水泵，通过管路中水的流动来进行防冻；当系统温感温度低于低温小火燃烧设定值时，总燃烧机控制模块将自身作为单台锅炉启动，用最小火进行燃烧出力，持续燃烧直到所有供水温感、回水温感温度高于防冻安全设定值时，锅炉才停止。[0026] 由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有的优点是：[0027] 1、本发明的组合式大功率冷凝锅炉以一个换热器配两个燃烧机组成的供热换热系统为一个单元，通过框架式结构，将多个单元进行支撑固定，组合成不同规格的大功率冷凝锅炉，再通过智能控制系统，实现多个燃烧机联动，这样既满足了客户多样化的需求，又减少了换热器的种类，使批量化生产成为可能；本发明的锅炉功率最大可达到2000KW。[0028] 2、本发明可以实现两个或多个换热器共用系统温感、浮球开关等控制部件，还可共用排烟管道、空气管道、冷凝水水封管道、燃气管道、支架钣金等结构件，降低成本，简化设计。[0029] 3、传统配有一套供热换热系统的锅炉，燃烧比例调节范围只能在20%~100% 之内，而本发明的组合式大功率冷凝锅炉最大的比例调节范围可以达到2.5%~100%。[0030] 4、传统非冷凝锅炉的排烟温度必须高于150℃，烟气的大量显热和水蒸气的潜热无法被吸收，锅炉热效率按高位发热值计算为75%~80%，而本发明的组合式大功率冷凝锅炉的排烟温度低于60℃，热效率高达96%。附图说明[0031] 图1 是本发明实施例一中单个换热器的右视图；[0032] 图2 是本发明实施例一中单个换热器的左视图；[0033] 图3 是本发明实施例一中单个换热器锅炉的立体图；[0034] 图4 是本发明实施例一中设有2 个燃烧器的单个换热器的PID 控制原理图；[0035] 图5 是本发明实施例二中两台换热器组合锅炉的立体图；[0036] 图6 是本发明实施例二中连接线束的结构示意图；[0037] 图7 是本发明实施例三中四台换热器组合锅炉的立体图；[0038] 图8 是本发明实施例三中2 个燃烧器的多个换热器的PID 控制原理图；[0039] 图9 是本发明实施例三中组合后的大功率冷凝锅炉的立体图。[0040] 图1 到图9 的序号名称：[0041] 1、风机；2、单流门；3、换热器；4、高温报警温感；5、供水温感；6、换热器供水温感；7、回水温感；8、流量开关；9、高温保险丝；10、烟感；11、放水阀；12、安全阀；13、排气阀；14、换热器模块盒；15、副控制模块；16、主控制模块；17、通讯模块；18、通讯模块盒；19、接线盒；20、总显示器；21、空气管道；22、燃气管道；23、排烟管道；24、冷凝水水封管道。具体实施方式[0042] 下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：[0043] 实施例一[0044] 参见图1~3 所示，一种组合式大功率冷凝锅炉，其单个换热器3 配有两套由风机1、单流门2 和内置燃烧头组成的燃烧机，两套燃烧机各自配有高温报警温感4、供水温感5、回水温感7 和高温保险丝9，两套燃烧机共用烟道、进水管、出水管、冷凝水排出口等结构部件，共用换热器供水温感6、流量开关8、烟感10 三个控制元气件和放水阀11、安全阀12、排气阀13 三个阀门。[0045] 当单台换热器组装成锅炉时，在锅炉前端安装换热器制模块盒14，内置两个燃烧机控制模块，其中一个通讯地址设置为1，是主控制模块16，另一个通讯地址设置为2，作为副控制模块15，两个控制模块分别控制图1 所示的两个燃烧机，其中副控制模块只连接高温报警温感4、燃烧机供水温感5、燃烧机回水温感7 和高温保险丝9 这些独自运行所需的控制元器件，主控制模块不仅连接独自运行所需的这四个控制元器件，还连接所有共用控制元器件，主控制模块通过信号线控制副控制模块。[0046] 如图4 所示，对于单台换热器组成的锅炉，当锅炉接到采暖需求信号或生活热水需求信号时，需要两级PID 逻辑控制计算，主燃烧机控制模块检查目前的换热器供水温感温度值和锅炉设定值，如果换热器供水温感温度值低于锅炉设定值，则启动一个燃烧机，同时主燃烧机控制模块根据换热器供水温感温度值和锅炉设定值进行第一级PID 逻辑控制计算和补偿计算，将计算出的目标值提供给已启动的燃烧机控制模块，已启动的燃烧机控制模块根据自身的供水温感温度值和此目标值进行第二级PID 逻辑控制计算，确定燃烧机的出力，并通过调节风机转速来实现燃烧机的出力。[0047] 当已启动的燃烧机出力达到预定值，如60% 时，换热器供水温感温度值仍低于锅炉设定值时，待延时设置结束，主燃烧机控制模块启动第二个燃烧机，同时根据目前换热器供水温感温度值和锅炉设定值进行PID 控制逻辑计算和补偿计算，将计算出的目标值提供给两个燃烧机控制模块，两个燃烧机控制模块根据目标值和各自的供水温感温度值进行PID 计算，确定各自的燃烧机出力。[0048] 当一台燃烧机的出力低于设定值，如40% 时，最后启动的燃烧机关闭。剩下的燃烧机控制模块根据主燃烧机控制模块计算出的目标值和目前自身供水温感温度值来调整燃烧机的出力，当供水温感温度值高于目标值时，锅炉关闭。[0049] 燃烧机控制模块的PID 计算采用负反馈闭环控制系统。[0050] 补偿计算：当换热器供水温感温度值低于锅炉设定值时，为了尽快使锅炉出力达到设定值，主燃烧机控制模块计算出的目标值最大可以增加20℃。当换热器供水温感温度值高于锅炉设定值时，为了尽快减少锅炉出力，计算出的目标值可以最多减少10℃。[0051] 延时控制：当条件满足时，燃烧机控制模块延时运行PID 计算，以等待锅炉系统状态稳定。[0052] 主控制模块地址设为1，副控制模块地址设为2，两个燃烧机控制模块启动的次序可以设置为定期轮换，这样可以确保燃烧机的寿命基本一致。[0053] 燃烧机控制模块的地址可以设置为1~16，因此将一个燃烧器控制模块地址设置为1，作为主控制模块，就可以实现16 台燃烧机的联动。[0054] 但是相对配有两个燃烧机的换热器而言，多个换热机组合成一台大功率冷凝锅炉时，每个换热器都配有两个燃烧机控制模块，控制模块的地址均设置为1、2，这样就产生了地址重复，按上述方式进行联动无法进行。[0055] 本发明在上述单台有两个燃烧机的换热器构成的锅炉的智能控制系统基础上，研制增加了通讯模块和总显示器。每个换热器的两个燃烧机控制模块连接一个通讯模块，以确定换热器地址；在主燃烧机控制模块中选择一个与总显示器相连，作为总燃烧机控制模块，总显示器和总燃烧机控制模块一起共同安装有联动软件。[0056] 实施例二[0057] 如图5 所示，由两台换热器组成的大功率冷凝锅炉，锅炉正前方安装总显示器20，后上方安装通讯模块盒18，内置两个通讯模块17，分别通过接线盒19 与两个换热器控制模块盒14 相连，每个换热器控制模块盒内有两个燃烧机控制模块，分别设置为主控制模块和副控制模块。其中一个主控制模块设置为总燃烧机控制模块。通讯模块盒、接线盒和燃烧机控制模块盒之间用可拆卸的线束连接。[0058] 连接线束如图6 所示，组合式锅炉具有可以将换热器、燃烧机、边框支架、控制盒等组件在现场安装的特点，与一台整体式大功率锅炉相比，搬运安装的难度降低了很多。但是组合式锅炉内部线束的复杂程度大大增加，如果全部在现场接线，对安装工人的技能培训要求非常高，出错的概率非常大。本发明将每台换热器所需的燃烧机控制模块盒、通讯模块盒、接线盒及其线束设计成独立的单元，在工厂内部进行批量生产与检验，各个控制盒之间的连接线束，设计成可拆卸结构，通过线束两端的接插件与控制盒相连，并通过选择不同的接插件，实现防呆设计。这样既提高了控制盒的生产效率，又使锅炉的现场安装简单方便。[0059] 实施例三[0060] 如图7 所示，由四台换热器组成的大功率冷凝锅炉，它的控制系统也是由总显示器20、内置四个通讯模块17 的通讯模块盒18、四个换热器模块盒14 和连接线束组成。[0061] 如图8 所示，当锅炉接到采暖需求信号时，需要进行三级PID 逻辑控制计算，总显示器和总燃烧机控制模块根据系统温感温度值和锅炉设定值来进行第一级PID 逻辑控制计算和补偿计算，并将计算出的目标值发给总显示器确定的第一台启动的换热器；第一台启动的换热器的主燃烧机控制模块根据目标值和换热器供水温感的温度值，进行第二级PID 逻辑控制计算和补偿计算，再将计算出的目标值发给两个燃烧机控制模块中按顺序首先启动的燃烧机控制模块，首先启动的燃烧机控制模块根据目标值和自身相连的供水温感温度值进行第三级PID 逻辑控制计算，确定风机的转速和燃烧机的出力。[0062] 当第一个启动的燃烧机出力达到参数设定值时，例如60%，锅炉的系统温感温度值仍未达到锅炉设定值时，则延时启动第二个燃烧机。这时总燃烧机控制模块和总显示器根据系统温感温度值和锅炉设定值进行第一级PID 逻辑控制计算和补偿计算，计算出的目标值通过总显示器与相连的通讯模块，发给已启动的换热器的主控制模块，主控制模块根据换热器供水温感温度值和目标值进行第二级PID 逻辑控制计算和补偿计算，并将计算出的目标值分给两个燃烧机控制模块，两个燃烧机控制模块根据这个目标值和自身供水温感温度值进行第三级PID 逻辑计算，确定两个燃烧机的出力。[0063] 如果已启动的换热器的两个燃烧机的出力都达到了参数设定值时，锅炉的系统温感温度值仍不能达到锅炉设定值时，总燃烧机控制模块和总显示器根据通讯模块的地址，启动第二台换热器，控制和计算的原理同上，直至所有的燃烧机启动。[0064] 当锅炉系统温感温度值高于目标设定值，最后启动的燃烧机执行完延时设置后关闭。剩余的燃烧机重复进行三级PID 逻辑计算，来确认目前所需的出力。同理其他的燃烧机依次关闭，直到剩下最后一个燃烧机时，如果系统温感温度值不高于锅炉设定值，则燃烧机出力可以低于参数设定值，例如40%，维持小火稳定运行；当系统温感温度值高于锅炉目标设定值时，锅炉关闭。[0065] 当锅炉的总燃烧机控制模块与室外温感相连，执行室外温度补偿模式时，总燃烧机控制模块和总显示器根据系统温感温度值和室外温感温度值来进行第一级PID 逻辑控制运算，其他的控制方法与采暖模式相同，在这种情况下可以为客户提供更加舒适的环境和节约更多的能源。[0066] 总显示器通过通讯模块可以调整换热器的启停顺序，换热器上的主控制模块可以调整主、副燃烧机的启停顺序，这样可以确保各个换热器、燃烧机的寿命基本一致。[0067] 由此可见，在采暖需求模式下，本智能控制系统可以控制每个燃烧机的准确合理的出力，从而最大限度的提高锅炉效率，减少能源的浪费。对于生活热水需求模式等需要锅炉快速启动，以大火燃烧为主的情况下，只要改变后控制盒内的外接线束，即可实现多台换热机同时启停、分组启停，从而缩短供热时间。[0068] 本智能控制系统还具有防冻保护功能，在没有接到采暖需求信号的情况下，当系统温感温度低于水泵启动设定值时，总燃烧机控制模块启动采暖需求水泵，通过管路中水的流动来进行防冻。当系统温感温度低于低温小火燃烧设定值时，总燃烧机控制模块将自身作为单台锅炉启动，用最小火进行燃烧出力，持续燃烧直到所有供水温感、回水温感温度高于防冻安全设定值时，锅炉才停止。[0069] 如图9 所示，组合后的大功率冷凝锅炉，每两个燃烧机共用一个空气管道21 和一根燃气管道22，由单流门2 来防止烟气的再循环，并且燃烧机控制模块设计有监测单流门的功能，如果出现异常情况，燃烧机控制模块将报警。每两个换热器共用一套排烟管道23和一套冷凝水水封管道24。通过零部件的共用，简化了锅炉内部的结构，便于锅炉的制造与安装，减少了锅炉安装所需的空间和外部管道的数量。[0070] 此外，以一台锅炉的长× 宽为mm 计算，当四台锅炉平面布置在锅炉房内时，最小占地面积是15.73 平米；而当四台锅炉组合成大功率冷凝锅炉时，最小占地面积只有6.5 平方，节约效果明显。[0071] 应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
发明人：崔树庆 范海源 保罗·酷尔泼斯王耀
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