Autoflame MK7 燃烧管理控制系统

Autoflame MK7燃烧控制器及功能介绍

MM 微调节/火焰保护

• 燃料/空气比控制

• 控制多达4个定位马达和2个变速驱动（VSD / VFD）

• 4个独立燃料程序

• 温度和压力的全可调PID荷载控制

• 外加电压/当前荷载控制和设定点调节

• 各种锅炉荷载探测器

• 双燃烧器功能

• 与控制频率驱动器*兼容

• 燃料流量计功能

• 内焰保护 – 带紫外线和红外线自检的*火焰监控

• 燃气阀组泄露监督和燃气压力监测

• 气压校对和监测

EGA 废气分析（选项）

• 3个参数均衡调整：O2,CO2和CO

• O2, CO2, CO, NO的分析，废气温度，效率和ΔT

• NO2和SO2的可选分析

• 执行重新校准，更换电池，用户设置和独立运行的本地数据显示

• O2, CO2, CO, NO和排气温度的上限/下限/极限

• 六个4-20mA输出信号与其他控制/图表记录器进行数据交流

IBS 智能排序锅炉（优先/滞后控制）

• 系统将通过优先/滞后的荷载分配来排序热水锅炉和蒸汽锅炉

• 通过系统中的用户选项来根据实际使用情况充分调整控制

• 用于隔离阀门或水泵的系统控制

• 通过时序和压力补偿或水温自动调节器为滞后锅炉设定虚构设定值和进行待机加热。

DTI 数据传送介面（选项）

• 系统将收集现场多达10个微调节模块，10个EGA模块，10个模拟I/O模块和10个数字I/O模块的运行数据。数据通过RS232/485数据传输链接传输到运行WinPC DTI或建筑物管理系统（BMS）的本地计算机上。

• 调制解调器兼容软件可远程给出信息和控制锅炉房的运行。

• 兼容MODBUS和Johnson’s Metasys

  WL 水位控制

• 全调节水位控制，包括所有安全设置，第2低水位，第1低水位，第1低水位预报警，高水位预报警和高水位。

• 15 First Out Annunciation inputs

• 自动底排污

• 表面排污管理 (TDS – 全溶解固体)

• 蒸汽流量计

IIF O2 界面模块

• 与现有的在线O2分析器通过4-20mA进行面接

PCC PC兼容

• 从微调节模块下载所有的调试数据

• 向微调节模块上传调试数据

I/O 数字&模拟 输入/输出 模块

• 可设置这些模块来为DTI系统输入和输出数据

• 模拟模块有6个4-20mA输入输出

• 可对应具体使用对所有输入/输出做标记，以及安排警报状态或只监视状态。

1.1.3微调节系统比较

1.2微调节（MM）

要实现任何一个锅炉运行的*效率，有两个要求极为重要。*个要求是空气对燃料比要保持zui低来确保在燃烧头设计的极限范围之内的充分燃烧，并且一旦达成这些设置，它们应能无限重复并保持*的准确率。第二个要求是锅炉的目标温度和压力由燃烧系统监控，且在任何时候要燃烧精准的燃料和空气数量来达到目标数值，并且在任何情况下，无论荷载的改变，都不得超出或未达到这些目标数值。

传统上采用凸轮和连杆来确立燃料空气比的所有机械系统的自身滞后现象使得达到上述的正确率成为不可能。对应于受监控的锅炉温度/压力数值的燃料加入的反应正确率意味着操作员所设定的目标数值在大多数时间会被超出或未达到。

微调节系统提供了一个在锅炉/燃烧器的整个被要求荷载范围内的简易编程和灵活优化燃烧质量的方式。同时确保温度的准确率在1摄氏度（2华氏度）之内；压力准确率在1.5psi（0.1bar）之内。在荷载范围内的任意位置上两个伺服马达之间的zui大转动角度错误为0.1度。

微调节系统的核心是一个包含微处理器和电源的控制模块。MK7 MM的显示界面是一个10.4”的触摸屏，可显示运行位置，燃烧速度，实际/和要求温度和压力数值，如果配有EGA设备还可以显示烟气的信息。 Mini MK7配有一个LCD显示和一个反应敏感的键盘和状态指示器。LCD屏幕上显示所有需要的信息例如：燃烧速度，伺服马达的位置，所需的温度/压力值和实际温度/压力数值。

通过高速固态开关与控制模块面接的是多达4个的双层铜线圈缠绕的伺服马达。一个马达负责定位空气风阀，另外一个负责燃油阀，剩下的两个将按需要使用，比如：烟气再循环阀门。

这个燃烧器控制的新系统实现在锅炉的燃料输入范围内接近化学计量空气燃料混合比的自动锁定，同时保持精准的温度和压力目标数值。荷载控制集合了用户变量PID控制。PID控制器可以无限调节来适应任何的锅炉房要求。

MM模块是Autoflame系统的基础部分。基于Mk7 MM的完整系统集成了所有下列控制设备和特色：

• 6通信频道：4个定位马达和2个变速驱动界面

• 4个独立燃料配置

• 带紫外线和红外线自检监测设备的*火焰监控

• 前16次的锅炉锁定历史，包括日期和时间

• 单点更改功能

• IBS蒸汽排序，附优先/滞后和待机升温

• IBS热水加热锅炉排序，附优先/滞后和回路二通阀控制

• 燃气阀门气体装置泄露检验系统

• 燃气压力监控和显示

• 高和低燃气压力监控

• 燃油压力高/低极限监控

• 用户定义*点火位选择 – 黄金启动

• 用户定义烟气再循环点火位选择

• 可变的伺服马达转动速度

• 可调节的燃气空气混合比调节通信频道

• 燃烧器控制可选运行 - *次/第二次安全检查

• 空气压力校对 – 显示和监控

• 内部PID 3度荷载控制

• 锅炉选定点的外部温度补偿

• 燃料流量测定 – 即时和总值

• 废气温度读取值

• 3参数燃气混合比调节 – O2, CO2, CO

• 燃烧效率计算

• NO, NO2,和SO2的监控和显示、

• 用户定义的燃烧极限

• 第二设定点 – 用户可选

• 手动/低火焰保持设备

• 所有与安全相关的选项和参数的密码保护

• 用于上传和下载调试数据的红外线串行口

• 双燃烧器控制能力

• 外部调节的4-20mA / 0-10V输入

• 4-20mA / 0-10V输出确认燃烧速度

• 无需关机就能执行燃料转换（特殊软件）

• 10.4” 触摸屏

• 110或230V标准运行

• 面板控制面的朝外侧安装。

1. 废气分析（EGA）3参数燃气混合调节系统（选项）

使用EGA调节系统可以扩展微调节（MM）的系统功能从而测量和显示O2, CO2, CO, NO, NO2, SO2, 废气温度和锅炉效率的情况。同时对空气风门位置施以微小更正来确保保持原始输入的调试数据，不管烟囱压力或气压条件是否发生变化。因配有标准的4-20mA输出，该系统可通过适当界面连接到一个能量管理系统，从而跟踪和记录EGA产出的信息。MM/EGA的控制形式是PID正向输送并介入所有输入的数据，MM/EGA还带有系统组件自我识别或数据错误处理的检查和自我诊断软件。

在保持O2, CO2和CO处于调试阶段所设定的数值的基础上，3参数调节功能则通过每对空气/燃料比值实现。对于这些理想数值的适度偏离，偏离数据可集成和表示为角度数值，这样在任何时候和各种荷载条件下都能通过执行精准的风门调节将系统回归到它的调试数值，同时不影响系统的安全。

所有EGA数据都可通过下列方法中的一个或全部获得：

1. 在EGA的触摸屏显示上

2. 在MM的显示屏上

3. 6 x 4-20mA 输出设备

  根据触摸屏的显示来执行EGA的设置和校准。

1. 智能锅炉排序（IBS）

在每个微调节模块上的智能锅炉排序功能进一步延展了本系统的使用可能。本控制形式的目的是确保在任意时间只有zui少数量的锅炉设备处于运行状态去满足对锅炉设备要求的产热量。

用户通过选项程序可以在两种智能锅炉排序类型中选择。一种排序是关于热水加热锅炉，另一种排序是关于蒸汽锅炉。

1. 热水加热锅炉IBS

通过一根两线屏蔽数据电缆可以相互连接多达10个微调节模块。任何一串相互连接的模块可将其中的一个模块识别为领头锅炉或者1号锅炉。“领头”锅炉的确认可通过下列的两种方式之一实现：

1. 连接电源电压到终端88.

2. 通过DTI远程监控来任命。

一旦选择好了领头锅炉，系统将以下列方式运行：

在完成了用户设定的扫描时间后，领头锅炉通过查询荷载指数中的燃料阀位置以及自身的zui大加热容量来确立它自身的燃烧速度。这个信息的输入一般会在调试好锅炉/燃烧器设备时进行。在确立了燃烧速度的百分比和zui大加热容量后，IBS会计算这个锅炉贡献给系统的热量。然后领头微调节模块中的IBS依次连接到排序回路中的每个微调节模块，并从所有微调节模块收集信息。领头微调节模块于是计算是否需要再启动一个燃烧器来满足荷载要求或由于荷载要求下降而关闭一个燃烧器。

微调节上有一个终端连接可控制一个二通阀门。一般这个二通阀门被安装在锅炉回流管道中的公共回流集管上。这个设备确保了脱机锅炉不会向流量集管供应回流温度水从而影响和降低流向建筑物的流动温度。

例子：

比如4台锅炉如上述方式相互连接在一起，每台锅炉的加热容量为586kw（2MBtu）. 如果每台锅炉燃烧410kw（1.4MBtu）（其zui大输出量的70%），领头锅炉会指导4号锅炉关闭运行，然后1号，2号和3号锅炉可以调节它们的燃烧速度来补偿4号锅炉本应产出的热量。

在上述两种运行方案中，4台锅炉组都向系统提供总共1640kW（5.6MBtu）的能量。但是在IBS介入后，只有3台锅炉承受荷载运行，这是一个燃油效率更高的运行方式。如果建筑物荷载继续变小，IBS会继续使锅炉组中更多锅炉关闭运行，只要系统中剩下的运行锅炉能满足当时的荷载需要。

当系统荷载增加时，这时可采用相反的流程。例如，当2个锅炉以将近荷载燃烧运行时，IBS会开启锅炉排列中的第3台锅炉来帮助产出所需的热量。

1. 蒸汽锅炉排序控制

当IBS被使用在蒸汽锅炉中，此种情况的IBS运行与上述的热水锅炉的IBS运行**，但是也会有一些额外的特点和功能，介绍如下。

在加热热水锅炉时，控制形式中只存在两种状态，开启或关闭。而在蒸汽锅炉上使用IBS时，会有按顺序控制的3种运行状态存在。

*种状态是“在线”状态，这时锅炉*在微调节模块的内部PID荷载控制器的控制下运行。

第二种状态为“待机”，在这种情况下锅炉是处于较低设定点情况运行。例如，如果在线锅炉的设定点为7 Bar (100PSI), 待机锅炉控制则处于设定点5 Bar (72 PSI). 这样一来一旦荷载增加，待机锅炉就可以很快开始提供蒸汽。较低设定点是一个用户可调的选项。其调节方式与调节正常的控制压力设定点的方式一样。

第三种状态是“脱机”。这时的锅炉*关闭并处于冷态。如果锅炉房的荷载增加，锅炉状态会移至待机条件。

除了以上所述的不同点之外，蒸汽锅炉的排序与热水锅炉的排序是**的。IBS确保在任意时间点zui少数量的锅炉应处于运行状态来满足对于锅炉房的荷载要求。

1. 远程监控（DTI）（选项）

数据传输界面的运行概况

通过我们的数据传输界面(DTI)，用户可以收集多达10个微调节模块的运行数据，然后通过RS232传输到本地PC或建筑物管理系统（BMS）。本设备也可远程操作。这个成本*的系统可以大大满足当今EMS和BMS系统在提供所有必要锅炉运行数据和警报状态方面的要求，从而获得的节能运行。

多达10个微调节模块以环形联接方式被接到一个DTI设备上。DTI从每个MM设备上收集的信息于是可以被传输至EMS或BMS。

通过DTI可以实现燃烧器的远程开启/关闭控制，对温度/压力设定点的调节，和选择IBS的锅炉。为了容纳和收集与锅炉相关的其他设备的状态信息， DTI可以处理多达160个直接电源电压输入，80个无电压输出，60个4-20mA输入和60个4-20mA输出。

可能的输入/输出数值

从各个微调节模块可获得的数据：

• 所需的锅炉温度或压力

• 实际锅炉温度或压力

• 燃烧器开启/关闭

• 燃烧器zui大燃烧速度

• MM ID编号

• 所选择的燃料

• 错误状态

• 自动/手动/低火焰 保持运行

• 所有的微调节信号通道

• 运行小时数和对于各种燃料的启动

• 燃料流量测定的即时值和总值

• 锁定/错误状态

• 在线助燃空气压力

• 在线燃料压力

• 数据记录 – 在线状态，实际数值和燃烧速度

• 领头锅炉状态

• 燃烧器燃烧状态

• 选择执行智能锅炉排序

• 智能锅炉排序的状态

• 激活的/关闭的状态

可获得的EGA数据

• 选择执行EGA

• O2, CO2, CO, NO, SO2和NO2的当前数值

• 废气温度

• ΔT数值

• 燃烧效率值

• O2, CO2, CO, NO, SO2,和NO2调试数值

• ΔT调试数值

• 燃烧效率调试数值

• EGA状态

DTI控制输入数值

• 更改所需的设定点 – 全局更改或个别更改

• 选择领头锅炉

• 变换排序的顺序 – 更改排序顺序

• 锅炉开启/关闭

• 改变荷载指数/燃烧速度

水位数据

• 水位状态

• 蒸汽温度，进水温度，水泵状态和阀门位置

• 蒸汽流量测定的即时值和总值

• 水位报警状态

• 15 First Out annunciation status