CN200940836Y - 燃烧器脉冲控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是关于一种燃烧器脉冲控制装置，为了解决流量变化对燃烧器特性的影响及燃料成分和压力波动，保证助燃空气与燃料按比例燃烧这一问题，本实用新型的脉冲控制系统采用对多个燃烧器的开关控制，即根据温度信号，在保持燃烧器前空气和燃料压力不变，即燃烧器的工作特性不变的条件下，改变烧嘴在燃烧周期内的开闭数量来实现能量输出的控制和燃气比例控制。本实用新型能在煤气热值和压力波动时，自动调节助燃空气量，实现空气与燃气的比例调节；并通过煤气自动开闭阀和助燃空气自动开闭阀，自动控制烧嘴的开闭，实现温度信号与输出能量的闭环控制；同时烧嘴的交替开闭，增加了炉膛气流扰动，改善了炉膛温度均匀性，保证物料加热质量，节约燃料。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种燃烧器脉冲控制装置，特别是涉及一种采用脉冲控制技术对燃烧器的能量输出进行控制，并能适应燃料条件变化的燃烧器脉冲控制装置。
背景技术
燃烧器是加热炉供热的一个重要设备，在实际情况中，需要根据加热工艺的要求和目标温度信号，对燃烧器的能量输出进行控制。一般采用的是常规的流量比例控制技术，即根据炉膛温度信号分别调节供给温度控制区的燃料和助燃空气的流量，实现能量输出的控制和助燃空气与燃料的比例调节。
在实际操作中常规的流量比例控制技术存在如下不足：控制区所需的燃料量和助燃空气量随加热物料量和物料品种特性及加热工艺的不同而变化比例控制技术能够实现助燃空气与燃料的比例调节但每个燃烧器的特性此时发生了变化尤其是在流量变化较大时，燃烧器特性[火焰形状、长度、温度特性]发生了较大变化，难于保证控制区内炉膛温度的均匀性，影响加热质量。
由此可见，上述现有的流量比例控制技术在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决流量比例控制技术存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。
有鉴于上述现有的流量比例控制技术存在的缺陷，本设计人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的燃烧器脉冲控制装置，能够改进一般现有的流量比例控制技术，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本实用新型。
发明内容
本实用新型的主要目的在于，克服现有的流量比例控制技术存在的缺陷，而提供一种新的燃烧器脉冲控制装置，所要解决的技术问题是使其通过改变烧嘴在燃烧周期内的开闭数量来实现能量输出的控制和比例控制，从而更加适于实用，且具有产业上的利用价值。
本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种燃烧器脉冲控制装置，其包括：助燃空气管道，助燃空气流量测量装置，助燃空气流量自动调节阀，计算机/PLC控制系统，煤气管道，煤气流量测量装置，煤气流量调节阀，煤气嘴前手动蝶阀，嘴前助燃空气手动蝶阀，煤气自动开闭阀，助燃空气自动开闭阀，嘴前助燃空气取压点，煤气嘴前取压点，燃烧器，温度检测热电偶和烧嘴；在上述煤气管道和助燃空气管道上分别设有煤气流量测量装置和助燃空气流量测量装置，以及煤气流量调节阀和助燃空气流量自动调节阀；上述煤气管道和助燃空气管道分别与一个或一个以上的燃烧器相连接，并在每一个燃烧器前分别设有煤气嘴前手动蝶阀和嘴前助燃空气手动蝶阀，以及煤气自动开闭阀和助燃空气自动开闭阀；在加热炉炉膛内设有温度检测热电偶，15；在上述煤气自动开闭阀和烧嘴之间设置有煤气嘴前取压点；在助燃空气自动开闭阀和烧嘴之间设置有嘴前助燃空气取压点。
本实用新型的目的及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。
前述的燃烧器脉冲控制装置，其中所述的煤气流量测量装置、助燃空气流量测量装置，以及煤气流量调节阀和助燃空气流量自动调节阀分别与计算机/PLC控制系统4连接，自动调节助燃空气量，实现空气与燃气的比例调节。
前述的燃烧器脉冲控制装置，其中所述的煤气自动开闭阀、助燃空气自动开闭阀，以及在炉膛内设置的温度检测热电偶，均分别与计算机/PLC控制系统连接，设定开闭次序和开闭时间来交替开闭位于燃烧器外端的烧嘴，根据温度信号闭环控制其输出能量。
前述的燃烧器脉冲控制装置，其中所述的煤气嘴前取压点和嘴前助燃空气取压点位置处安装设置有临时测压装置，手动调整煤气嘴前手动蝶阀和嘴前助燃空气手动蝶阀，使其达到燃烧器的标定值。
本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，为了达到前述发明目的，本实用新型的主要技术内容如下：
本实用新型提出一种燃烧器脉冲控制装置，为了解决流量变化对燃烧器特性的影响及燃料成分和压力波动，保证助燃空气与燃料按比例燃烧这一问题，本实用新型的脉冲控制系统采用对多个燃烧器的开关控制，即根据温度信号，在保持燃烧器前空气和燃料压力不变，即燃烧器的工作特性不变的条件下，改变烧嘴在燃烧周期内的开闭数量来实现能量输出的控制和燃气比例控制。本实用新型能自动调节助燃空气量，实现空气与燃气的比例调节；并通过煤气自动开闭阀和助燃空气自动开闭阀，自动控制烧嘴的开闭，实现温度信号与输出能量的闭环控制；并且烧嘴的交替开闭，增加了炉膛气流扰动，改善了炉膛温度均匀性，保证物料加热质量，节约燃料。
借由上述技术方案，本实用新型燃烧器脉冲控制装置至少具有下列优点：
1，计算机/PLC控制系统自动调节助燃空气量，保证在线空燃比控制在合理范围内，实现空气与燃气的比例调节。
2，依据目标温度和在线测量温度信号，计算机/PLC控制系统，通过煤气自动开闭阀和助燃空气自动开闭阀，自动控制烧嘴的开闭，实现温度信号与输出能量的闭环控制。
3，在嘴前助燃空气取压点和煤气嘴前取压点处安装临时测压装置，依据燃烧器性能曲线手动调整煤气嘴前手动蝶阀和嘴前助燃空气手动蝶阀，使燃烧器处于最佳工作范围。
4，烧嘴的交替开闭，增加了炉膛气流扰动，改善了炉膛温度均匀性，保证物料加热质量，节约燃料。
综上所述，本实用新型特殊结构的燃烧器脉冲控制装置，其具有上述诸多的优点及实用价值，并在同类产品中未见有类似的结构设计公开发表或使用而确属创新，其不论在结构上或功能上皆有较大的改进，在技术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的流量比例控制技术具有增进的多项功效，从而更加适于实用，而具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
本实用新型的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
图1是本实用新型燃烧器脉冲控制装置系统图。
图2是本实用新型的炉膛燃烧器平面布置图。
1： 助燃空气管道 2：助燃空气流量测量装置
3： 助燃空气流量自动调节阀 4：计算机/PLC控制系统
5： 煤气管道 6：煤气流量测量装置
7： 煤气流量调节阀 8：煤气嘴前手动蝶阀
9： 嘴前助燃空气手动蝶阀 10：煤气自动开闭阀
11：助燃空气自动开闭阀 12：嘴前助燃空气取压点
13：煤气嘴前取压点 14：燃烧器
15：温度检测热电偶 16：烧嘴
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的燃烧器脉冲控制装置其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
为了解决流量变化对燃烧器特性的影响及燃料成分和压力波动，保证助燃空气与燃料按比例燃烧这一问题，本脉冲控制系统采用对多个燃烧器的开关控制，即根据温度信号，在保持燃烧器前空气和燃料压力不变燃烧器的工作特性不变的条件下，改变烧嘴在燃烧周期内的开闭数量来实现能量输出的控制和燃气比例控制。
请参阅图1、图2所示，本实用新型燃烧器脉冲控制装置，其主要包括：助燃空气管道1，助燃空气流量测量装置2，助燃空气流量自动调节阀3，计算机/PLC控制系统4，煤气管道5，煤气流量测量装置6，煤气流量调节阀7，煤气嘴前手动蝶阀8，嘴前助燃空气手动蝶阀9，煤气自动开闭阀10，助燃空气自动开闭阀11，嘴前助燃空气取压点12，煤气嘴前取压点13，燃烧器14，温度检测热电偶15，烧嘴16。
本实用新型燃烧器脉冲控制装置所采用的技术方案是：在控制区的煤气管道5和助燃空气管道1分别设有煤气流量测量装置6和助燃空气流量测量装置2，以及煤气流量调节阀7和助燃空气流量自动调节阀3；依据燃料流量及燃料成分，计算机/PLC控制系统4自动调节助燃空气量，保证在线空燃比控制在合理范围内，实现空气与燃气的比例调节。
依据燃烧器14的最佳工作特性，调整燃烧器14前的煤气嘴前手动蝶阀8和嘴前助燃空气手动蝶阀9，达到其最佳工作特性所需的燃料和助燃空气的嘴前压力；在加热炉炉膛内设有温度检测热电偶15，依据目标温度和在线测量温度信号，计算机/PLC控制系统4自动计算烧嘴16的开、闭数量，通过安装在燃烧器14前的煤气自动开闭阀10和助燃空气自动开闭阀11，自动控制烧嘴16的开闭，实现温度信号与输出能量的闭环控制。
燃烧器14通过设定好的开闭次序和开闭时间交替开闭烧嘴16，每个燃烧器在开启时间内均在最佳特性的范围内工作，另外烧嘴16的交替开闭，增加了炉膛气流扰动，改善了炉膛温度均匀性，保证物料加热质量，节约燃料。
在煤气自动开闭阀10和烧嘴16之间设有煤气嘴前取压点13；在助燃空气自动开闭阀11和烧嘴之间设有嘴前助燃空气取压点12；在取压点12、13处安装临时测压装置，依据燃烧器性能曲线手动调整煤气嘴前手动蝶阀8和嘴前助燃空气手动蝶阀9，使其达到燃烧器14标定值，固定手动阀门8和9的位置，使燃烧器14处于最佳工作范围。依次完成加热炉内所有燃烧器的调整，使其均处于最佳工作范围。
再请参阅图1、图2所示，本实用新型燃烧器脉冲控制装置，其主要工作过程如下所述：
首先把煤气管道的图中所有阀门关闭。煤气管道5接通煤气，助燃空气管道1接通助燃空气，打开助燃空气流量自动调节阀3、煤气流量调节阀7、打开煤气自动开闭阀10、助燃空气自动开闭阀11，少量打开嘴前助燃空气手动蝶阀9，少量打开煤气嘴前手动蝶阀8进行点火，点火成功后将阀门9和阀门8全部打开，整个控制区烧嘴全部着火并稳定燃烧。
调整燃烧器14的特性：在嘴前助燃空气取压点12、煤气嘴前取压点13安装临时测压装置，依据燃烧器性能曲线手动调整煤气嘴前手动蝶阀8和嘴前助燃空气手动蝶阀9，使其达到燃烧器14标定值，固定手动阀门8和9的位置，使燃烧器14处于最佳工作范围。依次完成加热炉内所有燃烧器的调整，使其均处于最佳工作范围。
自动调节流量比例：关闭一个燃烧器，依据设计加热制度，调整煤气流量调节阀7，使其流量和压力在设计工作值范围。计算机/PLC控制系统4依据煤气流量测量装置6的信号和煤气成分，自动调节助燃空气流量自动调节阀3，使其测量助燃空气流量测量装置2的流量与煤气比例燃烧，从而避免煤气压力或热值波动对燃烧系统的影响。
系统的脉冲控制技术：计算机/PLC控制系统4依据温度目标值和温度检测热电偶1 5的在线温度测量信号，计算燃烧器烧嘴16的开闭数量，依据设定燃烧器烧嘴16开闭时间和开闭顺序，自动控制嘴前煤气自动开闭阀10、助燃空气自动开闭阀11，燃烧器自动燃烧和关闭，实现了通过烧嘴开闭数量控制能量输出。由于燃烧器烧嘴16的交替开闭，增强了炉膛的气流扰动，炉膛温度更加均匀，加热质量好。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上的实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (4)
1、一种燃烧器脉冲控制装置，其特征在于其包括：助燃空气管道，助燃空气流量测量装置，助燃空气流量自动调节阀，计算机/PLC控制系统，煤气管道，煤气流量测量装置，煤气流量调节阀，煤气嘴前手动蝶阀，嘴前助燃空气手动蝶阀，煤气自动开闭阀，助燃空气自动开闭阀，嘴前助燃空气取压点，煤气嘴前取压点，燃烧器，温度检测热电偶和烧嘴；
在上述煤气管道和助燃空气管道上分别设有煤气流量测量装置和助燃空气流量测量装置，以及煤气流量调节阀和助燃空气流量自动调节阀；
上述煤气管道和助燃空气管道分别与一个以上的燃烧器相连接，并在每一个燃烧器前分别设有煤气嘴前手动蝶阀和嘴前助燃空气手动蝶阀，以及煤气自动开闭阀和助燃空气自动开闭阀；在加热炉炉膛内设有温度检测热电偶；
在上述煤气自动开闭阀和烧嘴之间设置有煤气嘴前取压点；在助燃空气自动开闭阀和烧嘴之间设置有嘴前助燃空气取压点。
2、根据权利要求1所述的燃烧器脉冲控制装置，其特征在于其中所述的煤气流量测量装置、助燃空气流量测量装置，以及煤气流量调节阀和助燃空气流量自动调节阀分别与计算机/PLC控制系统(4)连接，自动调节助燃空气和煤气量，实现空气与燃气的比例调节。
3、根据权利要求1所述的燃烧器脉冲控制装置，其特征在于其中所述的煤气自动开闭阀、助燃空气自动开闭阀，以及在炉膛内设置的温度检测热电偶，均分别与计算机/PLC控制系统连接，设定开闭次序和开闭时间来交替开闭位于燃烧器外端的烧嘴，根据温度信号闭环控制其输出能量。
4、根据权利要求1所述的燃烧器脉冲控制装置，其特征在于其中所述的煤气嘴前取压点和嘴前助燃空气取压点位置处安装设置有临时测压装置，手动调整煤气嘴前手动蝶阀和嘴前助燃空气手动蝶阀，使其达到燃烧器的标定值。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Assignee: CERI PHOENIX INDUSTRIAL FURNACE Co.,Ltd. Assignor: Capital Engineering & Research Incorporation Limited Contract record no.: 2011110000087 Denomination of utility model: Pulse controller of burner Granted publication date: 20070829 License type: Exclusive License Record date: 20110712 |
|
| DD01 | Delivery of document by public notice |
Addressee: Beijing Sanyou Intellectual Property Agency Ltd. financial Document name: Notification of Approving Refund |
|
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20070829 |
|
| EXPY | Termination of patent right or utility model |