專利名稱：一種預(yù)混式二次燃燒器的自動控制方式及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燃燒器的自動控制方法及裝置，尤其涉及一種預(yù)混式二次燃燒器的自動控制方法及其裝置。
背景技術(shù)：
目前的エ業(yè)窯爐內(nèi)多使用燃?xì)馊紵?，大部分燃?xì)馊紵鞑捎脭U(kuò)散式燃燒即邊燒邊混的燃燒技術(shù)。這種燃燒方式優(yōu)點(diǎn)在于其安全、可靠，但是其燃燒所需的空氣過剩系數(shù)較大、熱效率較低。而預(yù)混式燃燒技術(shù)又因其不夠安全而不能大規(guī)模的推廣、應(yīng)用，且現(xiàn)有的燃燒器控制多使用半自動方式進(jìn)行控制，因而常常不能夠及時、準(zhǔn)確和有效控制、保持燃燒器的正常工作和運(yùn)行，使得窯爐爐膛內(nèi)的溫度不穩(wěn)定、溫差波動較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開了ー種預(yù)混式二次燃燒器的自動控制方式及其結(jié)構(gòu)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)不夠安全、窯爐爐膛溫度控制不穩(wěn)定、溫差波動較大且燃?xì)馊紵裏嵝瘦^低的問題。為解決上述問題，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種預(yù)混式二次燃燒器的自動控制方式，其控制方法是a、由相關(guān)的傳感器采集各種數(shù)據(jù)并傳送到自動控制組件內(nèi)；b、將采集到的各種數(shù)據(jù)通過自動控制組件比對預(yù)先設(shè)置的數(shù)據(jù)；c、自動控制組件根據(jù)比對結(jié)果將調(diào)節(jié)信號和指令傳輸?shù)娇刂茍?zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行。所述的步驟a通過設(shè)置在燃?xì)夤艿纼?nèi)的溫度傳感器、壓カ傳感器、氣體流量計采集燃?xì)夤艿纼?nèi)的流量數(shù)據(jù)；通過設(shè)置在助燃風(fēng)管道內(nèi)的溫度傳感器、壓カ傳感器、氣體流量計采集助燃風(fēng)管道內(nèi)的流量數(shù)據(jù)；通過設(shè)置在預(yù)混管內(nèi)的氧氣濃度傳感器和燃?xì)鉄嶂祪x采集預(yù)混管內(nèi)預(yù)混氣體的氧氣濃度和熱值的數(shù)據(jù)，穩(wěn)定地控制預(yù)混氣體的組分和熱值；通過設(shè)置在爐膛內(nèi)的熱電偶采集爐膛內(nèi)的溫度數(shù)據(jù)；通過設(shè)置在燃燒火嘴前的火焰?zhèn)蓽y器感應(yīng)燃燒器的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)；通過設(shè)置在預(yù)混器出ロ端的熱電偶采集預(yù)混氣體的溫度數(shù)據(jù)，同步監(jiān)測是否回火；將上述采集到的數(shù)據(jù)同步傳送到自動控制組件內(nèi)。所述的方法C將調(diào)節(jié)信號傳遞到助燃風(fēng)管道錢的助燃風(fēng)機(jī)上的變頻電機(jī)、燃?xì)夤艿郎系碾妱娱y門以及高壓點(diǎn)火裝置，通過控制變頻電機(jī)來控制助燃風(fēng)的進(jìn)量，控制電動閥門控制燃?xì)獾倪M(jìn)量，控制高壓點(diǎn)火裝置自動點(diǎn)火從而保證爐膛內(nèi)的溫度恒定。其裝置包括預(yù)混器、燃燒器、燃?xì)夤艿馈⒅硷L(fēng)管道，其特征在干所述的燃?xì)夤艿纼?nèi)安裝有與自動控制組件連接的溫度傳感器、壓カ傳感器、電動閥門以及氣體流量計；助燃風(fēng)管道內(nèi)安裝有與自動控制組件連接的溫度傳感器、壓カ傳感器、氣體流量計；助燃風(fēng)管道前設(shè)置有助燃風(fēng)機(jī)，助燃風(fēng)機(jī)上設(shè)置有與自動控制組件連接的變頻電機(jī)；預(yù)混管內(nèi)設(shè)置有氧氣濃度傳感器和燃?xì)鉄嶂祪x；預(yù)混器出ロ端設(shè)置有熱電偶；與自動控制組件連接的熱電偶設(shè)置在燃燒器工作的爐膛內(nèi)。所述的自動控制組件可以根據(jù)窯爐的エ藝參數(shù)預(yù)先設(shè)置相關(guān)的參數(shù)數(shù)值，自動比對和運(yùn)算，井根據(jù)比對和運(yùn)算結(jié)果對相關(guān)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)裝置發(fā)出動作指令。所述的自動控制組件與火焰?zhèn)蓽y器以及高壓點(diǎn)火裝置相連接。本發(fā)明的有益效果是1、通過各種傳感器采集相關(guān)的數(shù)據(jù)和自動控制組件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、比對和運(yùn)算及其結(jié)果，大大提高了預(yù)混燃燒的控制效率和準(zhǔn)確性，能穩(wěn)定地控制預(yù)混氣體的組分和熱值，提高了燃?xì)馊紵臒嵝?，能更好地穩(wěn)定控制窯爐的爐膛溫度，減少爐膛的溫差。
2、通過設(shè)置在燃?xì)夤艿?、助燃風(fēng)管道、預(yù)混管、燃燒火嘴和窯爐爐膛處的各種傳感器同步實(shí)時監(jiān)控的數(shù)據(jù)，以及自動控制組件的自動控制能夠使得預(yù)混氣體的成分和熱值穩(wěn)定，燃燒器的燃燒質(zhì)量大大提高、窯爐爐膛的溫度穩(wěn)定、溫差較小。3、能夠在自動控制組件的調(diào)節(jié)、控制下，預(yù)防和防止燃燒器回火燃燒，井能在燃燒器一旦發(fā)生回火吋，自動處理，關(guān)閉燃?xì)?，保證了燃燒器的安全工作和運(yùn)行。4、把助燃風(fēng)分為兩部分，一部分用干與燃?xì)忸A(yù)混，另一部分用于補(bǔ)償助燃和冷卻燃燒火嘴，降低預(yù)混氣體燃燒的傳播速度，更進(jìn)一歩防止回火，解決了現(xiàn)有技術(shù)操作不能及時反應(yīng)而造成回火的事故隱患的安全問題。


圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的線路框圖。圖中1_預(yù)混器，2-燃燒器，3-燃?xì)夤艿溃?-助燃風(fēng)管道，5-自動控制組件，6_溫度傳感器，7-壓カ傳感器，8-電動閥門，9-氣體流量計，10-氧氣濃度傳感器，11-燃?xì)鉄嶂祪x，12-助燃風(fēng)機(jī)，13-變頻電機(jī)，14-熱電偶，15-火焰?zhèn)蓽y器，16-高壓點(diǎn)火裝置。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)ー步詳細(xì)說明。參見附圖，本發(fā)明的控制方法是a、由相關(guān)的傳感器采集各種數(shù)據(jù)并傳送到自動控制組件5內(nèi)；b、將采集到的各種數(shù)據(jù)通過自動控制組件5比對預(yù)先設(shè)置的數(shù)據(jù)；C、自動控制組件5根據(jù)比對結(jié)果將調(diào)節(jié)信號和指令傳輸?shù)娇刂茍?zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行。所述的步驟a通過設(shè)置在燃?xì)夤艿?內(nèi)的溫度傳感器6、壓カ傳感器7、氣體流量計9采集燃?xì)夤艿?內(nèi)的流量數(shù)據(jù)；通過設(shè)置在助燃風(fēng)管道4內(nèi)的溫度傳感器6、壓カ傳感器7、氣體流量計9采集助燃風(fēng)管道4內(nèi)的流量數(shù)據(jù)；通過設(shè)置在預(yù)混管內(nèi)的氧氣濃度傳感器10和燃?xì)鉄嶂祪x11采集預(yù)混管內(nèi)預(yù)混氣體的氧氣濃度和熱值的數(shù)據(jù)，穩(wěn)定地控制預(yù)混氣體的組分和熱值；通過設(shè)置在爐膛內(nèi)的熱電偶14采集爐膛內(nèi)的溫度數(shù)據(jù)；
通過設(shè)置在燃燒火嘴前的火焰?zhèn)蓽y器15感應(yīng)燃燒器2的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)；通過設(shè)置在預(yù)混器I出ロ端的熱電偶14采集預(yù)混氣體的溫度數(shù)據(jù)，同步監(jiān)測是否回火；將上述采集到的數(shù)據(jù)同步傳送到自動控制組件5內(nèi)。所述的步驟b將各傳感器所采集到的同步エ況數(shù)據(jù)反饋到自動控制組件5，自動控制組件5會把同步エ況數(shù)據(jù)與預(yù)先設(shè)置的エ藝參數(shù)進(jìn)行比對和運(yùn)算，井根據(jù)比對和運(yùn)算結(jié)果對各種調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出調(diào)節(jié)的動作指令。所述的步驟c通過設(shè)置在爐膛內(nèi)的熱電偶14采集爐膛內(nèi)的溫度數(shù)據(jù)和設(shè)置在預(yù)混管內(nèi)的氧氣濃度傳感器10和燃?xì)鉄嶂祪x11采集預(yù)混管內(nèi)預(yù)混氣體的氧氣濃度和熱值的數(shù)據(jù)及其比對和運(yùn)算結(jié)果對安裝在燃?xì)夤艿?上的電動閥門8執(zhí)行增減動作，以保持爐膛 溫度的穩(wěn)定；通過設(shè)置在爐膛內(nèi)的熱電偶14采集爐膛內(nèi)的溫度數(shù)據(jù)和設(shè)置在預(yù)混管內(nèi)的氧氣濃度傳感器10和燃?xì)鉄嶂祪x11采集預(yù)混管內(nèi)預(yù)混氣體的氧氣濃度和熱值的數(shù)據(jù)及其比對和運(yùn)算結(jié)果對安裝在助燃風(fēng)機(jī)12上的變頻電機(jī)13執(zhí)行增減動作，穩(wěn)定地控制預(yù)混氣體的組分和熱值，以保持爐膛溫度的穩(wěn)定；通過設(shè)置在燃燒火嘴前的火焰?zhèn)蓽y器15感應(yīng)燃燒器的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)及其比對和運(yùn)算結(jié)果對安裝在助燃風(fēng)機(jī)12上的變頻電機(jī)13和安裝在燃?xì)夤艿?上的電動閥門8執(zhí)行增減或關(guān)閉動作，或指令高壓點(diǎn)火裝置16在吹掃后重新點(diǎn)火；通過設(shè)置在預(yù)混器出ロ端的熱電偶14采集預(yù)混氣體的溫度數(shù)據(jù)及其比對和運(yùn)算結(jié)果對安裝在燃?xì)夤艿?上的電動閥門8執(zhí)行關(guān)閉或繼續(xù)運(yùn)行的動作。預(yù)混式二次燃燒器的裝置，包括預(yù)混器I、燃燒器2、燃?xì)夤艿?、助燃風(fēng)管道4，其特征在于所述的燃?xì)夤艿?內(nèi)安裝有與自動控制組件5連接的溫度傳感器6、壓カ傳感器7、電動閥門8以及氣體流量計9 ;助燃風(fēng)管道4內(nèi)安裝有與自動控制組件5連接的溫度傳感器6、壓カ傳感器7、氣體流量計9 ;助燃風(fēng)管道4前設(shè)置有助燃風(fēng)機(jī)12，助燃風(fēng)機(jī)12上設(shè)置有與自動控制組件5連接的變頻電機(jī)13 ;預(yù)混管內(nèi)設(shè)置有氧氣濃度傳感器10和燃?xì)鉄嶂祪x11 ;預(yù)混器I出ロ端設(shè)置有熱電偶14 ;與自動控制組件5連接的熱電偶14設(shè)置在燃燒器工作的爐膛內(nèi)。所述的自動控制組件5可以根據(jù)窯爐的エ藝參數(shù)預(yù)先設(shè)置相關(guān)的參數(shù)數(shù)值，自動比對和運(yùn)算，井根據(jù)比對和運(yùn)算結(jié)果對相關(guān)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)裝置發(fā)出動作指令。所述的自動控制組件5與火焰?zhèn)蓽y器15以及高壓點(diǎn)火裝置16相連。預(yù)混器I內(nèi)還必須安裝有溫度傳感器6或熱電偶14，以便在一旦發(fā)生回火時，能夠及時發(fā)現(xiàn)，上述的溫度傳感器6或熱電偶14由導(dǎo)線與自動控制組件5連接，當(dāng)預(yù)混器I內(nèi)的溫度數(shù)據(jù)超出預(yù)先設(shè)置的設(shè)定值吋，自動控制組件5會馬上控制燃?xì)夤艿?上的防爆自控閥門，切斷燃?xì)獾墓?yīng)，同時加大助燃風(fēng)的流量，對預(yù)混器I、燃燒器2和爐膛進(jìn)行吹掃，完成吹掃的程序后能夠自動關(guān)機(jī)或減少助燃風(fēng)的流量，使之保持對燃燒器2的冷卻保護(hù)；上述燃燒器2還必須安裝有觀察視孔、火焰?zhèn)蓽y器15和高壓點(diǎn)火裝置16，火焰?zhèn)蓽y器15和高壓點(diǎn)火裝置16都分別與自動控制組件5連接，當(dāng)火焰?zhèn)蓽y器15偵測到燃燒器2在正常エ作吋，高壓點(diǎn)火裝置16不會啟動和工作，當(dāng)火焰?zhèn)蓽y器15偵測到燃燒器2工作異常時(脫火、回火和熄滅)，自動控制組件5也會馬上控制燃?xì)夤艿?上的防爆自控閥門，切斷燃?xì)獾墓?yīng)，同時加大助燃風(fēng)的流量，對預(yù)混器I、燃燒器2和爐膛進(jìn)行吹掃，完成吹掃的程序后能夠自動關(guān)機(jī)或減少助燃風(fēng)的流量，使之保持對燃燒器2的冷卻保 護(hù)；當(dāng)需要點(diǎn)火或重新エ作吋，按下啟動按鈕，高壓點(diǎn)火裝置16會啟動點(diǎn)火，直至火焰?zhèn)蓽y器15偵測到燃燒器2エ作正常后，才會自動停止點(diǎn)火；除此之外，自動控制組件5還必須包括燃燒器各種工作異常情況的報警功能及其聲、光報警裝置。
權(quán)利要求
1.一種預(yù)混式二次燃燒器的自動控制方式，其控制方法是 a、由相關(guān)的傳感器采集各種數(shù)據(jù)并傳送到自動控制組件(5)內(nèi)； b、將采集到的各種數(shù)據(jù)通過自動控制組件(5)比對預(yù)先設(shè)置的數(shù)據(jù)； C、自動控制組件(5)根據(jù)比對結(jié)果將調(diào)節(jié)信號和指令傳輸?shù)娇刂茍?zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述的步驟a通過設(shè)置在燃?xì)夤艿?3)內(nèi)的溫度傳感器出)、壓力傳感器(7)、氣體流量計(9)采集燃?xì)夤艿?3)內(nèi)的流量數(shù)據(jù)； 通過設(shè)置在助燃風(fēng)管道(4)內(nèi)的溫度傳感器￠)、壓力傳感器(7)、氣體流量計(9)采集助燃風(fēng)管道(4)內(nèi)的流量數(shù)據(jù)； 通過設(shè)置在預(yù)混管內(nèi)的氧氣濃度傳感器(10)和燃?xì)鉄嶂祪x(11)采集預(yù)混管內(nèi)預(yù)混氣體的氧氣濃度和預(yù)混氣體的熱值的數(shù)據(jù)； 通過設(shè)置在爐膛內(nèi)的熱電偶(14)采集爐膛內(nèi)的溫度數(shù)據(jù)； 通過設(shè)置在燃燒火嘴前的火焰?zhèn)蓽y器(15)感應(yīng)燃燒器(2)的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)； 通過設(shè)置在預(yù)混器(I)出口端的熱電偶(14)采集預(yù)混氣體的溫度數(shù)據(jù)，同步監(jiān)測是否回火； 將上述采集到的數(shù)據(jù)同步傳送到自動控制組件(5)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的自動控制方法，其特征在于所述的步驟b將各傳感器所采集到的同步工況數(shù)據(jù)反饋到自動控制組件(5)，自動控制組件(5)會把同步工況數(shù)據(jù)與預(yù)先設(shè)置的工藝參數(shù)進(jìn)行比對和運(yùn)算，并根據(jù)比對和運(yùn)算結(jié)果對各種調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出調(diào)節(jié)的動作指令。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的自動控制方法，其特征在于所述的步驟c通過設(shè)置在爐膛內(nèi)的熱電偶(14)采集爐膛內(nèi)的溫度數(shù)據(jù)和設(shè)置在預(yù)混管內(nèi)的氧氣濃度傳感器(10)和燃?xì)鉄嶂祪x(11)采集預(yù)混管內(nèi)預(yù)混氣體的氧氣濃度和熱值的數(shù)據(jù)及其比對和運(yùn)算結(jié)果對安裝在燃?xì)夤艿?3)上的電動閥門(8)執(zhí)行增減動作，以保持爐膛溫度的穩(wěn)定； 通過設(shè)置在爐膛內(nèi)的熱電偶(14)采集爐膛內(nèi)的溫度數(shù)據(jù)和設(shè)置在預(yù)混管內(nèi)的氧氣濃度傳感器(10)和燃?xì)鉄嶂祪x(11)采集預(yù)混管內(nèi)預(yù)混氣體的氧氣濃度和熱值的數(shù)據(jù)及其比對和運(yùn)算結(jié)果對安裝在助燃風(fēng)機(jī)(12)上的變頻電機(jī)(13)執(zhí)行增減動作，以保持爐膛溫度的穩(wěn)定； 通過設(shè)置在燃燒火嘴前的火焰?zhèn)蓽y器(15)感應(yīng)燃燒器的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)及其比對和運(yùn)算結(jié)果對安裝在助燃風(fēng)機(jī)(12)上的變頻電機(jī)(13)和安裝在燃?xì)夤艿?3)上的電動閥門(8)執(zhí)行增減或關(guān)閉動作，或指令高壓點(diǎn)火裝置(16)在吹掃后重新點(diǎn)火； 通過設(shè)置在預(yù)混器出口端的熱電偶(14)采集預(yù)混氣體的溫度數(shù)據(jù)及其比對和運(yùn)算結(jié)果，判斷是否回火，對安裝在燃?xì)夤艿?3)上的電動閥門(8)執(zhí)行關(guān)閉或繼續(xù)運(yùn)行的動作。
5.預(yù)混式二次燃燒器的裝置，包括預(yù)混器(I)、燃燒器(2)、燃?xì)夤艿?3)、助燃風(fēng)管道(4)，其特征在于所述的燃?xì)夤艿?3)內(nèi)安裝有與自動控制組件(5)連接的溫度傳感器(6)、壓力傳感器(7)、電動閥門⑶以及氣體流量計(9);助燃風(fēng)管道⑷內(nèi)安裝有與自動控制組件(5)連接的溫度傳感器￠)、壓力傳感器(7)、氣體流量計(9);助燃風(fēng)管道(4)前設(shè)置有助燃風(fēng)機(jī)(12)，助燃風(fēng)機(jī)(12)上設(shè)置有與自動控制組件(5)連接的變頻電機(jī)(13)；預(yù)混管內(nèi)設(shè)置有氧氣濃度傳感器(10)和燃?xì)鉄嶂祪x(11);預(yù)混器⑴出口端設(shè)置有熱電偶(14);與自動控制組件(5)連接的熱電偶(14)設(shè)置在燃燒器工作的爐膛內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于所述的自動控制組件(5)可以根據(jù)窯爐的工藝參數(shù)預(yù)先設(shè)置相關(guān)的參數(shù)數(shù)值，自動比對和運(yùn)算，并根據(jù)比對和運(yùn)算結(jié)果對相關(guān)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)裝置發(fā)出動作指令。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于所述的自動控制組件(5)與火焰?zhèn)蓽y器(15)以及高壓點(diǎn)火裝置(16)相連。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種預(yù)混式二次燃燒器的自動控制方式及其裝置。本發(fā)明的目的是提供一種能源利用率高、節(jié)省能源且安全可靠的自動控制方式。本發(fā)明首先由相關(guān)的傳感器采集各種數(shù)據(jù)并傳送到自動控制組件內(nèi)；其次將采集到的各種數(shù)據(jù)通過自動控制組件比對預(yù)先設(shè)置的數(shù)據(jù)；最后自動控制組件根據(jù)比對結(jié)果將調(diào)節(jié)信號和指令傳輸?shù)娇刂茍?zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行。本發(fā)明主要用于燃?xì)獾念A(yù)混燃燒自動控制，以及窯爐預(yù)混燃燒設(shè)備。
文檔編號F23D14/46GK102679356SQ201110062379
公開日2012年9月19日 申請日期2011年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月15日
發(fā)明者鄧毅堅 申請人:佛山市啟迪節(jié)能科技有限公司